ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DO SOLO POR PENEIRAMENTO E SEDIMENTAÇÃO

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DE UNIÃO DA VITÓRIA – UNIUV 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
MECÂNICA DOS SOLOS 
PROF. SORAYA CAROLINE ABRAHAO 
13 DE AGO. 2019 
 
EDSON PELEGRINI 
 
 
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DO SOLO POR PENEIRAMENTO E 
SEDIMENTAÇÃO 
 
 
1 OBJETIVO 
 
Determinar as dimensões das partículas e suas proporções relativas de 
ocorrência de forma a se obter o traçado da curva granulométrica de um 
determinado solo. 
A curva granulométrica apresenta intervalos de variação do tamanho das 
partículas de cada um dos solos, sendo utilizada na classificação textural dos 
solos. Ela permite também, obter valores de diâmetros necessários ao cálculo 
de parâmetros como os coeficientes de uniformidade e curvatura do solo. 
 
2 MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO 
 
Existem dois ensaios para a determinação da granulometria dos solos. 
Em um deles faz-se o peneiramento grosso e o fino. No outro, realiza-se uma 
sedimentação em água destilada. 
a) Método do Peneiramento: Separa as partículas até a dimensão de 
0,074 mm. 
b) Método da Sedimentação em água destilada: para as partículas 
menores que 0,074. 
 
 
3 APARELHAGEM 
 
A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a que se segue: 
a) estufa capaz de manter a temperatura entre 60°C e 65°C e entre 105° e 
110°C; 
b) balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1.5 kg, 5 kg c 10 kg, com 
resoluções de 0,01 g, 0,1 g, 0,5 g e 1 g, respectivamente e sensibilidades 
compatíveis; 
c) recipientes adequados, tais coma dessecadores, que permitam guardar 
amostras sem variação de umidade; 
d) aparelho de dispersão, com hélices substituíveis e 
copo munido de chicanas a rotação da hélice do aparelho não deve 
ser inferior a 9.000 rpm; 
e) proveta de vidro, com cerca de 450 mm de altura e 65 mm de diâmetro, com 
traço de referência indicando 1,000 cm³ a 2ºC; 
f) densímetro de bulbo simétrico, calibrado a 20°C e com resolução de 0,001, 
graduado de 0,995 a 1,050; 
g) termômetro graduado em 0,1°C, de 0°C a 50°C; 
h) relógio com indicação de segundos; 
i) béquer de vidro, com capacidade de 250 cm’; 
j) proveta de vidro, com capacidade de 250 cm³ e resolução de 2 cm³; 
k) tanque para banho, com dimensões adequadas a imersão das provetas até o 
traço de referência, capaz de manter a temperatura da suspensão 
aproximadamente constante durante a fase de sedimentação’; 
I) peneiras de 50, 38, 25, 19, 9,5, 4,8, 2,0, 1,2, 0,6, 0,42, 0,25, 
0,15 e 0,075 mm, de acordo com a NBR 5734; 
m) escova com cerdas metálicas; 
n) agitador mecânico de peneiras, com dispositivo para fixação de até seis 
peneiras, inclusive tampa e fundo; 
o) bagueta de vidro; 
p) bisnaga. 
 
 
 
4 PROCEDIMENTO 
 
4.1 PREPARAÇÃO DA AMOSTRA 
 
Selecionar uma quantidade da amostra e deixar secar ao ar, até próximo 
da umidade higroscópica. 
Após a secagem, reduzir a quantidade de material até se obter uma 
amostra representativa em quantidade suficiente para a realização do ensaio, 
sendo em torno de: 2,0 kg para solo arenoso ou pedregulhoso fino e 1,5 kg para 
solo argiloso ou siltoso. 
Passar o material na peneira de 2,00mm (Nº 10), tomando-se a precaução 
de desmanchar no almofariz todos os torrões eventualmente ainda existentes, 
de modo a assegurar a retenção na peneira somente dos grãos maiores que a 
abertura da malha. 
Lavar a parte retida na peneira de 2,00mm a fim de eliminar o material fino 
aderente e secar em estufa. Após a secagem o material será usado no 
peneiramento grosso. 
Do material passado na peneira 2,00 mm tomar cerca de 120g no caso de 
solos arenosos, ou 70 g no de solos sitosos ou argilosos para o ensaio de 
sedimentação. Tomar ainda 100 g para três determinações da umidade 
higroscópica, de acordo com a NBR 6457. 
Lavar na peneira 0,075 mm (Nº 200) o material assim obtido, em água 
potável e baixa pressão. 
Secar o material retido nas peneiras 2,0 mm e 0,075 mm em estufa, à 
temperatura de 105°C a 110°C durante um período mínimo de 12 horas. 
 
4.2 PENEIRAMENTO GROSSO 
 
Para o peneiramento grosso, pesar o material retido na peneira 2,0 mm 
(após secagem em estufa) e anotar como Mg (massa do material seco retido na 
peneira de 2,0 mm). 
Utilizando o agitador magnético, passar o material nas peneiras de 50, 38, 
25, 19, 9,5 e 4,8 mm. Anotar as massas retidas acumuladas em cada peneira. 
 
4.3 PENEIRAMENTO FINO 
 
Para o peneiramento fino, passar o material (após secagem em estufa) 
pelas peneiras 1,2, 0,6, 0,42, 0,25, 0,15 e 0,075 mm. Anotar as massas retidas 
acumuladas em cada peneira. 
 
4.4 SEDIMENTAÇÃO 
 
Para as partículas de solo menores que 0,075 mm, utiliza-se o método de 
sedimentação continua em meio liquido. 
Transferir o material assim obtido para um béquer de 250 cm³ e juntar com 
auxílio de proveta, com o defloculante, 125 cm³ de solução de hexametafosfato 
de sódio com a concentração de 45,7 g do sal por 1000 cm³ de solução. 
Para não reverter em ortofosfato de sódio a solução de hexametafosfato de sódio 
deve ser tamponada com carbonato de sódio até que a mesma atinja um ph 
entre 8 e 9 (outros defloculantes podem ser usados no lugar do hexametafosfato 
de sódio). 
Deixa-se em repouso por 12 horas, no mínimo. Após as 12 horas, 
transfere-se toda a mistura para o copo do dispersor, removendo-se com água 
destilada. Submete-se a mistura à ação do dispersor, por aproximadamente 15 
minutos, após isso, transfere-se o material do dispersor para uma proveta 
graduada e junta-se água destilada até atingir a marca de 1000 ml. Tapa-se a 
boca da proveta com a palma da mão e com o auxílio da outra, agita-se, durante 
1 minuto, de tal forma que a boca da proveta passe de cima para baixo e vice-
versa. 
Imediatamente após a agitação, coloca-se a proveta sobre uma bancada, 
dispara-se o cronômetro e anota-se à hora exata do início da sedimentação. 
Mergulha-se o densímetro na proveta, fazem-se as leituras correspondentes aos 
tempos de 30 segundos, 1 minuto e 2 minutos, retira-se o densímetro e mede-
se a temperatura da suspensão. Fazem-se as leituras subsequentes de 4, 8, 15, 
30 minutos e 1, 2, 4, 8 e 24 horas (anotando-se as temperaturas). 
Tem-se o cuidado de retirar o densímetro da proveta de água e colocar 
na dispersão cerca de 20 segundos antes de cada leitura, de modo que estas 
sejam feitas com o densímetro estável na dispersão. 
5 CÁLCULOS 
 
5.1 DETERMINAÇÃO DO PESO DA AMOSTRA TOTAL SECA 
 
Calcula-se o peso do material retido na peneira Nº 10 (2,0 mm) somando-
se os pesos dos materiais retidos nas peneiras de 50, 38, 25, 19, 9,5, 4,8 e 2,0 
mm de diâmetro. 
 Subtrai-se do peso total das amostras úmida, o peso do material retido 
na peneira Nº 10. 
 Multiplica-se a diferença encontrada pelo fator de correção f = 100 / (100 
+ h), onde h é a umidade higroscópica do solo (umidade da porção mais fina); 
 Soma-se o produto obtido ao peso do material retido na peneira 2,0mm e obtém-
se o peso da amostra seca total. 
Determina-se o peso total da amostra seca pela seguinte relação: 
 
 
 
Onde: 
Ms = Massa total da amostra seca; 
Mt = Massa total da amostra seca ao ar; 
Mg = Massa do material seco retido na peneira 2,0 mm; 
h = Umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm. 
 
5.2 PORCENTAGEM DO MATERIAL DO PENEIRAMENTO GROSSO 
 
As porcentagens do material que passa nas peneiras 50, 38, 25, 
19, 9,5, 4,8 e 2,00 mm (peneiramento grosso) são calculadas pela 
expressão: 
 
 
 
Onde: 
Qg = porcentagem de material pesado em cada peneira; 
Ms = massa total da amostra seca; 
Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira.5.3 PORCENTAGEM DO MATERIAL DO PENEIRAMENTO FINO 
 
Calcular as porcentagens de materiais que passam nas peneiras 1,2, 
0,6, 0,42, 25, 0,15 e 0,075 mm utilizando-se a expressão: 
 
 
 
Onde: 
Qf = porcentagem do material passado em cada peneira; 
Mh = massa do material úmido submetido ao peneiramento fino; 
h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm; 
Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira; 
N = porcentagem de material que passa na peneira de 2,0 mm. 
 
5.4 PORCENTAGEM DO MATERIAL EM SUSPENSÃO 
 
Calcular as porcentagens correspondentes a cada leitura do densímetro, 
referidas a massa total da amostra, utilizando-se a expressão: 
 
 
 
Onde: 
Qs = porcentagem de solo em suspensão no instante da leitura do 
densímetro; 
N = porcentagem de material que passa na peneira de 2,0 mm; 
δ = massa especifica dos grãos do solo, em g/cm³; 
δd = massa especifica do meio dispersor, à temperatura de ensaio, em 
g/cm³; 
V = volume da suspensão, em cm³; 
δc = massa especifica da água, à temperatura de calibração do 
densímetro (20°C), em g/cm³; 
L = leitura do densímetro na suspensão; 
Ld = leitura do densímetro no meio dispersor, na mesma temperatura da 
suspensão; 
Mh = massa do material úmido submetido à sedimentação, em g; 
h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,0 mm. 
 
5.5 DIÂMETRO DAS PARTÍCULAS DE SOLO EM SUSPENSÃO 
 
Calcular o diâmetro máximo das partículas em suspensão, no momento 
de cada leitura do densímetro, utilizando-se a expressão (Lei de Stokes): 
 
 
 
Onde: 
d = diâmetro máximo das partículas, em mm; 
µ = coeficiente de viscosidade do meio dispersor, à temperatura de 
ensaio, em g x s/cm²; 
a = altura de queda das partículas, com resolução de 0,1 cm, 
correspondente à leitura do densímetro, em cm; 
t = tempo de sedimentação, em s; 
δ = massa especifica dos grãos do solo; determinada de acordo com a 
NBR 6508, em g/cm³; 
δd = massa especifica do meio dispersor, à temperatura de ensaio, em 
g/cm³ (1000 g/cm³). 
 
 
 
6 REFERÊNCIAS 
 
NBR 7181 – Solo – Analise Granulométrica. Rio de Janeiro: ABNT, 
1984. 
NBR 6457 – Amostras de Solo – Preparação para Ensaios de 
Compactação e Ensaios de Caracterização. Rio de Janeiro: ABNT, 
1986. 
NBR 5734 – Peneiras para Ensaio – Especificação. Rio de Janeiro: 
ABNT, 1989.