Aula 1 Laboratório - Preparação de amostras e teor de umidade

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Mecânica dos Solos 
Professor: MSc. Paulo G. T. Marinho Filho 
 
Determinação do teor de umidade em amostras de solo 
Coleta de amostra em campo 
• Para entender o comportamento dos solos, faz-se necessário 
primeiramente realizar a coleta de material; 
 
2016 
Coleta de amostra em campo 
• Definições 
• Poço: Escavação vertical de seção circular 
ou quadra, quando projetada em um plano 
horizontal, com dimensões mínimas 
suficientes para permitir o acesso de um 
observador, visando a inspeção das paredes 
e fundo, e retirada de amostras 
representativas deformadas e 
indeformadas; 
 
• Trincheira: Escavação geralmente vertical, 
ao longo de uma determinada linha ou 
seção de modo a se obter uma exposição 
contínua do terreno, com dimensões 
variáveis, sendo as mínimas suficientes 
para permitir o acesso de um observador, 
visando a inspeção das paredes e fundo, e 
retirada de amostras representativas 
deformadas e indeformadas; 
 
Coleta de amostra em campo 
• Definições 
• Amostra indeformada: Extraída com o mínimo de perturbação, procurando manter 
sua estrutura e condições de umidade e compacidade ou consistência naturais. 
 
 
Coleta de amostra em campo 
• Definições 
• Amostra deformada: Extraída por raspagem ou escavação, implicando na destruição 
da estrutura e na alteração das condições de compacidade ou consistência 
naturais. 
 
Coleta de amostra em campo 
• Definições 
• Amostra deformada: Extraída por raspagem ou escavação, implicando na destruição 
da estrutura e na alteração das condições de compacidade ou consistência 
naturais. 
 
Preparação de amostras 
• Antes de iniciar a caracterização das amostras, é necessário entender 
alguns aspectos; 
 
• A amostra segundo o dicionário é “pequena porção de alguma coisa dada para 
ver, provar ou analisar, a fim de que a qualidade do todo possa ser avaliada ou 
julgada.” 
 
• O processo consiste então em secar, destorroar, quartear, pesar e peneirar a 
amostra para que ao final do processo obtenha-se uma quantidade suficiente, 
homogênea e representativa do solo a ser analisado. 
 
Preparação de amostras 
• Destorroamento da amostra: 
• A finalidade deste procedimento é desagregar as partículas menores das 
partículas maiores do solo; 
• A amostra é colocada no almofariz de porcelana, com capacidade de 5 kg de 
solo, e aos poucos, com auxílio da mão de gral, recoberta de borracha, 
pressiona-se a amostra, fazendo-se movimentos circulares até se conseguir uma 
total desagregação das partículas do solo; 
• O destorroamento não deve reduzir o tamanho real das partículas, para tanto a 
mão de gral deve ter seu recobrimento em perfeito estado 
 
Preparação de amostras 
• Quarteamento da amostra: 
• Definição: É o processo pelo qual se extrai uma amostra menor da amostra 
total, sendo esta amostra homogênea e representativa. 
• O procedimento deve ser realizado com amostra destorroada, podendo ser 
utilizado um repartidor de amostras. 
 
 
Preparação de amostras 
• Seguiremos os procedimentos 
comentados na ABNT NBR 
6457/2016 em substituição a 
NBR 6457/1986 
• Ensaios de caracterização 
englobam: 
• Determinação do teor de 
umidade de solos 
• Análise granulométrica 
• Determinação dos limites de 
liquidez e pllasticidade 
• Massa específica das partículas 
 
Preparação de amostras 
• Para a determinação do teor de umidade de amostras de solos deverá 
ser utilizado o ANEXO A da normativa citada; 
• A aparelhagem a ser utilizada: 
 
• Balanças que permitam pesar nominalmente 200g, 1,5kg e 5kg, com resolução 
de 0,01g, 0,1g e 0,5g, respectivamente e sensibilidade compatível; 
 
• Estufa capaz de manter a temperatura entre 60 ºC e 65 ºC e entre 105º e 110ºC; 
 
• Recipientes adequados, confeccionados com material não corrosível, como 
cápsular metálicas; 
 
Método da estufa 
Preparação de amostras 
• Método do ensaio: 
 
• Tomar uma quantidade de material, função dos grãos maiores 
contidos na amostra, como indicado na Tabela A.1, detorroar, colocar 
no estado fofo, em cápsulas metálicas adequadas, e fechar com a 
tampa. Pesar o conjunto, com a resolução correspondente, e anotar 
como M1. 
 
Fonte: ABNT NBR 6457/2016 
Método da estufa 
Preparação de amostras 
• Método do ensaio: 
 
• Remover a tampa e colocar a cápsula em estufa, à temperatura de 
105 ºC e 110 ºC, onde deve permanecer até apresentar constância de 
massa. Normalmente, um intervalo de 16 h a 24 h é suficiente para 
secagem do material, podendo intervalos maiores serem necessários, 
dependendo do tipo e da quantidade de solo ou se o material estiver 
muito úmido. A tampa não deve ser recolocada enquanto o material 
estiver em estufa; 
 
• OBS.: SOLOS ORGÂNICOS, TURFOSOS SÃO SECADOS EM ESTUFA, À TEMPERATURA DE 60 ºC a 
65 ºC, REQUERENDO INTERVALOS MAIORES DE SECAGEM 
 
 
Método da estufa 
Preparação de amostras 
• Método do ensaio: 
 
• Retirar a cápsula da estufa e transferi-la para o dessecador, onde 
deve permanecer até atingir a temperatura ambiente. Recolocar a 
tampa e pesar o conjunto, com a resolução correspondente, e anotar 
como M2; 
• Efetuar no mínimo três determinações do teor de umidade da 
amostra. 
 
Método da estufa 
Determinação do teor de umidade 
• Cálculos: 
 
• Após a determinação das massas (M1 e M2) pode-se determinar o teor de 
umidade das amostras de solo utilizando a seguinte equação: 
 
 
Onde: 
h – teor de umidade, expresso em porcentagem 
M1 – Massa de solo úmido + massa do recipiente (em gramas) 
M2 – Massa do solo seco + massa do recipiente (em gramas) 
M3 – Massa do recipiente com tampa (em gramas) 
 
É necessário que seja calculada a média dos teores de umidade calculado 
para cada amostra de solo; 
Quando necessária grande acurária do resultado do teor de umidade, pelo 
menos os valores de duas determinações obtidos não devem diferir 0,2% 
 
𝒉 % = 
𝑴𝟏 − 𝑴𝟐
𝑴𝟐 − 𝑴𝟑
 𝒙 𝟏𝟎𝟎 
𝑭𝑪 = 
𝟏
𝟏 + 𝒉
 
Quando deseja-se 
determinar o peso de 
solo seco, utiliza-se a 
seguinte equação para 
o fator de conversão 
Método da estufa 
Preparação de amostras 
• Este procedimento pode ser usado no campo, quando autorizado pela fiscalização. 
Restrições são devidas à falta de controle da temperatura, que causa queima de 
matéria orgânica e pode provocar “cracking” em partículas de argila por perda de 
água de constituição. Como a queima de álcool comum deixa água como resíduo, só 
deve ser usado álcool etílico não hidratado. 
Método expedito do álcool 
Preparação de amostras 
• APARELHAGEM 
• a) Balança com capacidade 200 g e sensibilidade 0,01g; 
• b) cápsulas metálicas com tampa, com numeração marcada de forma permanente; 
• c) espátula de aço de ponta arredondada (~ 8 cm de comprimento); 
• d) pinça com tamanho suficiente para manipular a cápsula utilizada. 
Método expedito do álcool 
AMOSTRA Tomam-se cerca de 50 g de solo a ser ensaiado, passando na peneira de 
2,0 mm. 
Preparação de amostras 
Método expedito do álcool 
PROCEDIMENTO 
1) Pesar cada cápsula (seca e limpa) com tampa (P1); 
2) Colocar cada amostra na cápsula, espalhar e tampar. Pesar e anotar (P2); 
3) Adicionar álcool etílico à amostra, revolvendo-a com a espátula; 
4) Atear fogo à amostra, estando a cápsula presa com as pinças e revolvendo 
continuamente a amostra para evitar grumos de solo, até que toda a água se evapore. 
5) Repetir os procedimentos (3) e (4) até observar constância de massa. 
(Geralmente isto ocorre a partir da terceira pesagem. Depois de cada queima, a 
cápsula é imediatamente tampada, e a pesagem é feita com a cápsula à temperaturaambiente.) 
6) Pesar a cápsula com o solo seco e anotar (P3). 
CÁLCULOS 
1. Peso da água Pw= P2 – P3 
2. Peso do solo seco Ps = P3 – P1 
3. Teor de umidade h = 100 . Pw / Ps 
Preparação de amostras 
Método expedito do álcool 
Preparação de amostras 
Speedy test 
Fonte: acervo pessoal 
Determinação do teor de umidade 
Obs.: Não existem normas para utilização deste equipamento como método 
oficial para determinação do teor de umidade em amostras de solo 
Medidor de umidade com fonte de calor infravermelho 
Determinação do teor de umidade 
Obrigado pela atenção!