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ESCOLA DE ARQUITETURA, ENGENHARIA E TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO
RELATÓRIO SOBRE:
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SÓLIDOS E DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE SÓLIDOS E POROSIDADE.
SALVADOR, BAHIA, BRASIL.
2019
NOME DOS COMPONENTES DA EUIPE
RELATÓRIO SOBRE:
ANÁLISE GRANULOMÉTRICA DE SÓLIDOS E DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE DE SÓLIDOS E POROSIDADE.
Relatório sobre a prática de análise granulométrica de sólidos e determinação da densidade de sólidos e porosidade, apresentado à disciplina Operações Unitárias-Separação e Sólidos do curso de graduação de Engenharia Química da Universidade Salvador-UNIFACS, como requisito de avaliação parcial da 1º unidade.
Orientador: Luis Mário Nelson.
SALVADOR, BAHIA, BRASIL.
2019
OBJETIVOS
PRÁTICA 1: Análise granulométrica de sólidos.
Obtenção dos coeficientes de uniformidade e curvatura de sólidos.
PRÁTICA 2: Determinação da densidade de sólidos e porosidade.
Determinação do peso especifico dos sólidos utilizados no experimento.
INTRODUÇÃO
 A Granulometria do Solo é a distribuição de suas partículas constituintes, de natureza inorgânica ou mineral, em classes de tamanho. As classes de tamanho das partículas inorgânicas são também chamadas de frações granulométricas. A granulometria do solo representa uma de suas características mais estáveis, sendo determinada por meio do Ensaio de Análise Granulométrica.
Princípios da Análise Granulométrica
A figura 1 mostra que todos os solos, em sua fase sólida, contêm partículas de várias formas, tamanhos e quantidades. A determinação do tamanho das partículas e suas respectivas porcentagens de ocorrência permitem obter a distribuição de partículas do solo e que é denominada distribuição granulométrica. 
Figura 1 – Amostra de solos.
A distribuição granulométrica dos materiais granulares, areias e pedregulhos, será obtida por meio do processo de peneiramento de uma amostra, enquanto que, para siltes e argilas se utiliza à sedimentação dos sólidos no meio líquido. Para solos, que tem partículas tanto na fração grossa (areia e pedregulho) quanto na fração fina (silte e argila) se torna necessária a análise granulométrica completa (peneiramento e sedimentação). As partículas de um solo, grosso ou fino, não são esféricas, mas se usará sempre a expressão diâmetro equivalente da partícula ou apenas diâmetro equivalente, quando se faz referência ao seu tamanho. 
Para os materiais granulares ou fração grossa do solo, o diâmetro equivalente será igual ao diâmetro da menor esfera que circunscreve a partícula, enquanto que para a fração fina este diâmetro é o calculado através da Lei de Stokes. O Objetivo da análise granulométrica é dividir essas partículas em grupos pelas suas dimensões, frações de solo (figura 2) e determinar suas proporções relativas ao peso total da amostra. A análise granulométrica é o ensaio básico de laboratório, necessário à identificação de um solo, pelos sistemas de classificação adotados na Engenharia de solos.
Figura 2 – Separação de sólidos.
 Analise granulométrica
 Sequência de procedimentos de ensaios normatizados que visam determinar a distribuição granulométrica de determinada amostra. A operação pode ser feita em de duas formas: 
A seco – material que contem no máximo 5% de umidade.
A úmido – material que contem umidade superior a 5% ou o processo onde agua e adicionada para elevar o rendimento. 
Peneiramento
As peneiras são padronizadas para encaixarem umas nas outras, formando uma coluna de peneiração. Na base encaixa-se uma peneira cega denominada panela, destinada a receber as partículas menores que atravessaram toda a coluna sem serem retidos em nenhuma peneira.
Figura - Peneiras
 
MATERIAIS UTILIZADOS
PRÁTICA 1: Análise granulométrica de sólidos.
Balança;
Jogo de peneiras;
Agitador de peneiras;
Material sólido particulado;
Escova de aço.
PRÁTICA 2: Determinação da densidade de sólidos e porosidade.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
PRÁTICA 1: Análise granulométrica de sólidos.
Primeiro, encaixou-se as peneiras na base vibratória observando-se a ordem crescente (base para o topo) da abertura das peneiras, depois colocou-se uma determinada massa de areia na peneira superior. Foi promovido assim, a agitação mecânica do conjunto por um tempo previamente determinado (utilizando inicialmente 15 minutos). 
Após a agitação o material retido em cada peneira foi transferido cuidadosamente para um recipiente e pesado com a ajuda de uma escova de aço. Conferindo a massa total do material retido nas peneiras e no fundo com a massa alimentada no sistema.
Na prática foram feitos o peneiramento fino e peneiramento sólido muito fino, o qual: 
No Peneiramento Fino (material que passa na peneira #10): Levou-se o material na peneira #200 (0,075mm), em seguida colocou o material seco nas peneiras de aberturas menores que a #10. Pesou-se a fração retida em cada peneira. No peneiramento sólido muito fino foi feito o mesmo procedimento anterior, porém na peneira #635 (0,020mm).
PRÁTICA 2: Determinação da densidade de sólidos e porosidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A seguir a tabela 1, mostra o resultado dos ensaios gerados pela prática.
	PENEIRAMENTO SÓLIDO FINO
	N° da peneira
	Abertura (mm)
	Ms - Sólido retido (g)
	Mi - Sólido retido acumulado (g)
	Fração ponderal retida (%)
	Qg - Quantidade que passa (%) 
	# 16
	1,19
	67,54
	67,54
	21,9194
	78,0806
	# 30
	0,59
	104,31
	171,85
	33,8527
	44,2279
	# 40
	0,42
	66,94
	238,79
	21,7247
	22,5032
	# 50
	0,3
	34,97
	273,76
	11,3491
	11,1541
	# 100
	0,149
	23,27
	297,03
	7,5520
	3,6021
	# 200
	0,075
	7,39
	304,42
	2,3983
	1,2037
	PENEIRAMENTO SÓLIDO MUITO FINO
	# 230
	0,063
	1,224
	305,644
	0,3972
	0,8065
	# 270
	0,053
	0,389
	306,033
	0,1262
	0,6802
	# 450
	0,032
	1,984
	308,017
	0,6439
	0,0363
	# 500
	0,025
	0,105
	308,122
	0,0341
	0,0023
	# 635
	0,02
	0,007
	308,129
	0,0023
	0,0000
	Fundo
	 
	0
	308,129
	0,0000
	 
	Massa total de sólido (g)
	308,129
	 
	 
	 
Tabela 1: Resultado da granulometria do agregado
Essa tabela ilustra um ensaio característico para as partículas da amostra analisada em laboratório. Para esse ensaio, foram selecionadas as peneiras de #16, #30, #40, #50, #100, #200, #230, #270, #450, #500 e #635(em que o símbolo “#” indica mesh). 
Após achado a distribuição de tamanhos do sólido é possível analisar três modelos existentes na literatura: Modelo de Gates Gauden-Schukman (GGS), modelo Rosin-Rammler-Bennet (RRB) e o modelo Sigmóide, para saber qual o melhor modelo se aplica ao experimento e assim calcular o diâmetro médio por Sautier.
Modelo de Gates Gauden- Schukman (GGS)
G
Gráfico 1: Constantes do modelo GGS
	Dados para GGS
	N° da peneira
	Fração ponderal retida (%)
	% acumulativa (maior que D)
	% acumulativa (menor que D)
	Di (mm)
	ln Di
	ln <Di
	X
	# 16
	0,219194
	0,2192
	1,000000
	1,19
	0,1740
	0
	0,51921
	# 30
	0,338527
	0,5577
	0,780806
	0,59
	-0,5276
	-0,24743
	0,10984
	# 40
	0,217247
	0,7750
	0,442279
	0,42
	-0,8675
	-0,81581
	0,05175
	# 50
	0,113491
	0,8885
	0,225032
	0,3
	-1,2040
	-1,49151
	0,02457
	# 100
	0,075520
	0,9640
	0,111541
	0,149
	-1,9038
	-2,19336
	0,00522
	# 200
	0,023983
	0,9880
	0,036021
	0,075
	-2,5903
	-3,32366
	0,00114
	# 230
	0,003972
	0,9919
	0,012037
	0,063
	-2,7646
	-4,41976
	0,00078
	# 270
	0,001262
	0,9932
	0,008065
	0,053
	-2,9375
	-4,82025
	0,00053
	# 450
	0,006439
	0,9996
	0,006802
	0,032
	-3,4420
	-4,99049
	0,00017
	# 500
	0,000341
	1,0000
	0,000363
	0,025
	-3,6889
	-7,91977
	0,0001
	# 635
	0,0000231,0000
	0,000023
	0,02
	-3,9120
	-10,6924
	6,1E-05
	Fundo
	0,000000
	0,0000
	0,000000
	 
	 
	 
	 
Tabela 2: Dados para o GGS
Gráfico 2: Modelo GGS
2-MODELO ROSIN-RAMMIR-BENNET (RRB)
3-MODELO SIGMÓIDE
4-DETERMINAÇÃO DO DIAMÊTRO MÉDIO DE SAUTIER
	Xi - Fração ponderal retida (%) 
	Di (mm)
	Xi/Di
	0,219194
	1,190
	0,184
	0,338527
	0,590
	0,574
	0,217247
	0,420
	0,517
	0,113491
	0,300
	0,378
	0,075520
	0,149
	0,507
	0,023983
	0,075
	0,320
	0,003972
	0,063
	0,063
	0,001262
	0,053
	0,024
	0,006439
	0,032
	0,201
	0,000341
	0,025
	0,014
	0,000023
	0,020
	0,001
	Diâmetro médio de Sauter
	0,3593
Tabela 3: Diâmetro médio por Sautier