RELATÓRIO 1 - GRANULOMETRIA

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UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE – UNESC
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DIANDRA GRANDO
JÉSSICA BAUER
LEONEL VALDUGA
TAMIRIS LODETTI
RELATÓRIO ENSAIO GRANULOMÉTRICO
CRICIÚMA
2016
DIANDRA GRANDO
JÉSSICA BAUER
LEONEL VALDUGA
TAMIRIS LODETTI
RELATÓRIO ENSAIO GRANULOMÉTRICO
Relatório do ensaio granulométrico referente à disciplina de Mecânica dos Solos I, no curso de Engenharia Civil da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC. 
Orientador: Prof. Dr. Joe Arnaldo Villena Del Carpio.
CRICIÚMA
2016
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 01 - Extração da amostra.........................................................................7
Figura 02 - Peneiramento e desagregação de torrões.......................................8
Figura 03 - Materiais e equipamentos utilizados...............................................11
Figura 04 - Materiais utilizados..........................................................................12
Figura 05 - Lavagem peneiramento grosso......................................................13
Figura 06 - Peneiramento fino...........................................................................15
Figura 07 - Gráfico da curva granulométrica.....................................................17
Figura 08 – Gráfico da curva granulométrica com escala aumentada..............18
LISTA DE TABELAS
Tabela 01 – Umidade higroscópica...................................................................10
Tabela 02 - Tipo de material X Quantidade necessária.....................................12
Tabela 03 – Peneiramento grosso.....................................................................14
Tabela 04 – Peneiramento fino..........................................................................16
Tabela 05 – Dados para a curva granulométrica...............................................17
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO	1
2 OBJETIVOS	1
3 METODOLOGIA	1
3.1 ETAPA 1: COLETA DA AMOSTRA	1
3.2 ETAPA 2: PRIMEIRO PENEIRAMENTO E SECAGEM AO AR	1
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL	1
4.1 UMIDADE HIGROSCÓPICA	1
4.1.1 Definição	1
4.1.2 Materiais utilizados para determinação da umidade	1
4.1.2 Execução do ensaio	1
4.1.3 Cálculo	1
4.2 ANÁLISE GRANULOMÉTRICA	1
4.2.1 Definição	1
4.2.2 Materiais utilizados no ensaio de granulometria	1
4.2.3 Preparação da amostra	1
4.2.4 Procedimento experimental	1
4.2.4.1 Peneiramento grosso	1
4.2.4.2 Peneiramento fino	1
4.2.5 Curva granulométrica	1
5 CONCLUSÃO	1
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	1
	
1 INTRODUÇÃO
No dia 22 de fevereiro de 2016, foi realizada a primeira aula da disciplina de Laboratório de Mecânica dos Solos I no IPARQUE. Na qual foi efetuada a coleta de uma amostra do solo de formação Palermo para realização de ensaios posteriores. No mesmo dia, a amostra recolhida de aproximadamente 30 kg foi peneirada e deixada em descanso de uma semana para outra.
No dia 29 de fevereiro de 2016, foi dado início aos ensaios, primeiramente para a determinação da umidade higroscópica e granulometria do solo.
O ensaio de granulometria é o processo utilizado para a determinação da percentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de partículas representa na massa total ensaiada. O ensaio pode ser realizado através de peneiramento ou de peneiramento e sedimentação se for possível. No nosso caso, devido as características do solo estudado, foi utilizado apenas o método de peneiramento.
Através do ensaio de granulometria é possível a construção da curva granulométrica, que tem tamanha importância para estudo e a classificação dos solos.
2 OBJETIVOS
O objetivo principal do experimento foi demonstrar de forma simplificada as etapas do ensaio para caracterização granulométrica de uma amostra de solo por peneiramento, conforme a norma NBR7181/84, identificar a sua curva granulométrica e classificá-lo.
3 METODOLOGIA
3.1 ETAPA 1: COLETA DA AMOSTRA 
	
	A amostra coletada nos entornos do IPARQUE para estudo, foi o solo de formação Palermo, como podemos ver na figura 01. A coleta foi realizada através de escavação de forma manual utilizando pá, picareta e um recipiente para armazenamento temporário. Uma quantia de aproximadamente 30 kg de solo Palermo foi coletada.
Figura 01 – Extração amostra.
3.2 ETAPA 2: PRIMEIRO PENEIRAMENTO E SECAGEM AO AR
Na segunda etapa, a amostra coletada foi peneirada em uma peneira comum, para desmanchar os torrões que existiam nesta, e em seguida foi armazenada em um balde. Após isso, a amostra no balde passou pelo processo de secagem ao ar durante uma semana. Na figura 02 podemos verificar esse processo de desagregação de torrões.
Figura 02 – Peneiramento e desagregações de torrões.
 
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
4.1 UMIDADE HIGROSCÓPICA
4.1.1 Definição
A umidade que um solo possui, na forma com que os encontramos na natureza, é denominada umidade natural ou umidade de equilíbrio. 
Podemos definir o teor de umidade de um solo como sendo a razão entre o peso da água Pa nele existente e o peso do solo seco Ps. Esta razão é expressa em porcentagem. Esta relação é expressa pela equação a seguir.
4.1.2 Materiais utilizados para determinação da umidade
Os principais utensílios e equipamentos utilizados no ensaio, foram:
· Pá e Picareta (para remoção da amostra do solo);
· Almofariz e cápsulas (para recolher as amostras);
· Balança de alta precisão;
· Estufa.
4.1.2 Execução do ensaio 
Para a determinação da umidade higroscópica é necessário conhecermos os seguintes valores:
· Número da cápsula;
· Peso da cápsula;
· Peso da cápsula mais o peso do solo úmido;
· Peso da cápsula mais o peso do solo seco.
4.1.3 Cálculo
	Para cada cápsula utilizada no ensaio, calcula-se a umidade da amostra através da fórmula:
Exemplo: Para a cápsula nº 2 umidade será:
Os valores expressos na tabela 01 ilustram o cálculo da umidade:
Tabela 01 – Umidade higroscópica
	MATERIAL PASSANDO NA #2,00 mm
	Cápsula Nº
	2
	14
	31
	Peso da cap. + solo úmido (g)
	79,44
	75,93
	64,14
	Peso da cap. + solo seco (g)
	72,55
	69,35
	58,62
	Peso da água (g)
	6,89
	6,58
	5,52
	Peso da cápsula (g)
	17,73
	16,43
	14,15
	Peso do solo seco (g)
	54,82
	52,92
	44,47
	Umidade (%)
	12,57
	12,43
	12,41
	Umidade média (%)
	12,47
A umidade higroscópica do solo é calculada a partir da média dos valores:
A partir do resultado encontrado para a umidade higroscópica, podemos confirmar a premissa de que o teor de umidade tende a ser maior à medida que o solo for mais argiloso.
4.2 análise granulométrica
4.2.1 Definição
Como descrito anteriormente o ensaio granulométrico visa a determinação da porcentagem em peso que cada faixa específica de tamanho de partículas representa na massa total ensaiada. 
A partir deste ensaio podemos elaborar o gráfico da curva granulométrica.
4.2.2 Materiais utilizados no ensaio de granulometria
	Os principais utensílios e equipamentos utilizados no ensaio, foram:
· Pá e Picareta (para remoção da amostra do solo);
· Jogo de Peneiras (76; 50; 38; 25; 19; 9,5; 4,8; 2,4; 1,2; 0,6; 0,42; 0,30; 0,15; 0,075mm);
· Almofariz e cápsulas (para recolher as amostras);
· Balança de alta precisão;
· Estufa
Nas figuras 03, 04 estão alguns dos equipamentos e materiais citados acima.
Figura 03 – Materiais e equipamentos utilizados.
Figura 04 – Materiais utilizados: (a) Estufa; (b) Peneiras.
 
(a) (b) 
4.2.3 Preparação da amostra
Seleciona-se uma quantidade x do material seco ao ar ou úmido, determina-se sua umidade. De acordo com o tipo do material temos a quantidade necessária. Podemos conferir essa relação na tabela 02.
Tabela 02- Tipo de material X Quantidade necessária.
	Material
	Quantidade (kg)
	Material com pedregulho grosso
	10
	Material com pedregulho fino
	2
	Material arenoso
	1
	Material siltoso/arenoso
	0,5
Por se tratar de um material considerado argiloso, utilizamos uma amostra total úmida de 0,5 kg.
4.2.4 Procedimento experimental
	
4.2.4.1 Peneiramento grosso
· Lavou-se o material na peneira #10 (2,0mm), em seguida foi colocado na estufa; 
· Peneirou-se o material seco manualmente,até a peneira #10; 
· Pesou-se a fração retida em cada peneira;
· Os resultados obtidos foram devidamente anotados.
O processo de peneiramento grosso está ilustrado na figura 05.
Figura 05 – Lavagem e peneiramento grosso: (a) Lavagem da amostra; (b) Amostra após lavagem.
 
 (a) (b)
A massa total úmida de 500 gramas foi corrigida à fim de eliminar o restante de umidade existente na amostra. 
Na peneira de número 10, ficaram retidas 0,33 gramas da amostra, que foi corrigida da seguinte forma:
Para determinar a porcentagem que essa massa retida representa da amostra total, calculamos:
Para sabermos a porcentagem passante subtraímos a porcentagem retida de 100%.
%Passante = 100 - 0,0742 → %Passante =99,9258%
Segue na tabela 03 os dados coletados e calculados:
Tabela 03 – Peneiramento grosso.
	Peneiras
	Retida Acumulada
	Massa corrigida
	% Retida
	% Passante
	Nº
	(mm)
	
	
	
	
	3"
	76,2
	-
	-
	-
	100
	2"
	50,8
	-
	-
	-
	100
	1,5"
	38,1
	-
	-
	-
	100
	1"
	25,4
	-
	-
	-
	100
	3/4"
	19,1
	-
	-
	-
	100
	3/8"
	9,5
	-
	-
	-
	100
	4
	4,8
	-
	-
	-
	100
	10
	2
	0,33
	0,2934
	0,0742
	99,9258
4.2.4.2 Peneiramento fino
· Lavou-se o material na peneira #200 (0,075mm), em seguida foi colocado na estufa; 
· Passou-se o material seco nas peneiras de aberturas menores que a #10; 
· Pesou-se a fração retida em cada peneira;
· Os dados coletados foram devidamente anotados.
O processo de peneiramento fino está ilustrado na figura 06.
Figura 06 – Peneiramento fino: (a) Recolhimento da amostra após lavagem; (b) Amostra após lavagem.
 
(a) (b)
 
As massas obtidas no peneiramento fino também tiveram sua umidade corrigida. Em seguida, foram determinadas as porcentagens que cada tamanho de grão representa na amostra utilizada.
Para esse ensaio foi utilizado uma amostra parcial <2 mm úmida de 70 gramas, corrigindo essa amostra para obtermos ela seca:
Na primeira peneira do peneiramento fino, a peneira número 16, não reteve nenhuma quantidade de solo.
Na peneira de número 30, ficaram retidas 0,06 gramas da amostra, que foi corrigida da seguinte forma:
Para determinar a porcentagem que essa massa retida representa da amostra total, calculamos:
Devemos lembrar que ficaram retidas 0,33 gramas na peneira número 10, sendo assim temos que considerar que para calcular o passante das peneiras posteriores precisamos somar a porcentagem retida no peneiramento grosso nas demais peneiras.
Para sabermos a porcentagem passante devemos somar a porcentagem retida acumulada com a porcentagem retida na peneira de número 10 e subtrairmos de 100%.
%Passante = 100 – (0,09640 +0,07423) → %Passante =99,8293%
Devemos repetir esse passos para calcularmos as demais peneiras.
Segue na tabela 04 os resultados calculados das demais peneiras:
Tabela 04 – Peneiramento fino.
	Peneiras
	% Retida Acumulada
	Massa corrigida
	% Retida
	% Acumulada
	% Passante
	Nº
	(mm)
	
	
	
	
	
	16
	1,19
	0,33
	0,2934
	0,07423
	0,07423
	99,9257
	30
	0,59
	0,06
	0,0533
	0,09640
	0,1706
	99,8293
	40
	0,42
	0,09
	0,0800
	0,14460
	0,2188
	99,7811
	50
	0,3
	0,12
	0,1067
	0,19280
	0,2670
	99,7329
	70
	0,21
	0,15
	0,1334
	0,2410
	0,3152
	99,6847
	100
	0,15
	0,21
	0,1867
	0,3374
	0,4116
	99,5883
	200
	0,075
	0,3
	0,2667
	0,4820
	0,5562
	99,4437
4.2.5 Curva granulométrica
O resultado final da análise granulométrica deve ser representado graficamente. Isto é realizado através da curva granulométrica.
Para traçarmos a curva é conveniente resumirmos em um quadro os valores obtidos no peneiramento grosso e no peneiramento fino. Como mostrado na tabela a seguir:
Tabela 05 – Dados para a curva granulométrica
	Peneira (mm)
	% Passante 
	1,19
	99,9257
	0,59
	99,8293
	0,42
	99,7811
	0,30
	99,7329
	0,21
	99,6847
	0,15
	99,5883
	0,075
	99,4437
Devido as porcentagens passantes nas peneiras serem praticamente idênticas, obtivemos uma curva granulométrica que, vista em escala normal, mais se parece com uma reta. Podemos conferir isto na figura 07.
Figura 07 – Gráfico da curva granulométrica
Já na figura 08, em escala aumentada, conseguimos identificar melhor a curva granulométrica do solo analisado.
Figura 08 – Curva granulométrica com escala aumentada.
5 CONCLUSÃO
Os resultados obtidos mostram que o solo de formação Palermo é um solo bastante argiloso, ou seja, o tamanho dos grãos constituintes são muito pequenos, não visíveis a olho nu. Durante a lavagem, o material mostrou-se tão fino, que as porções restantes nas peneiras eram quase insignificantes.
Obtivemos uma umidade higroscópica relativamente alta, de 12,47%.
Durante o peneiramento grosso a amostra ficou retida apenas na peneira de número 10 (2 mm), com uma quantidade de 0,33 gramas.
 Já no peneiramento fino, a amostra apenas não ficou retida na peneira 16 (1,19 mm), totalizando um valor de 0,30 gramas na peneira de número 200 (0,075 mm).
 
6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Denise resciani, Análise das propriedades físicas e mecânicas de um solo da formação palermo, estabilizado com aditivo perma zyme. Disponível em: <http://www.bib.unesc.net/biblioteca/sumario/00003E/00003ED0.pdf>. Acesso em 11 de Março de 2016.
UFBA, Ensaio de granulometria. Disponível em: <http://www.geotecnia.ufba.br/arquivos/ensaios/Aula%20de%20Laboratorio-%20Roteiro%20-%20Granulometria.pdf>. Acesso em 11 de Março de 2016
ABNT, Solo - Análise granulométrica. Disponível em: <https://engenhariacivilfsp.files.wordpress.com/2015/03/nbr-7181.pdf>. Acesso em 11 de Março de 2016.
Alessander C. Morales Kormann, Ensaios de compactação e caracterização. Disponível em: <http://www.dcc.ufpr.br/mediawiki/images/e/e1/Apostila1.pdf> Acesso em 17 de Março de 2016.
Liana Hoffmann Maurilio, estabilização de um solo da formação palermo com cimento e perma zyme para fins rodoviários. Disponível em: <http://www.bib.unesc.net/biblioteca/sumario/000040/000040E1.pdf>. Acesso de 19 de Março de 2016.
PINTO, Carlos de Sousa. Curso básico de mecânica dos solos. 3.ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 367 p.
1.19	0.59	0.42	0.3	0.21	0.15	7.4999999999999997E-2	99.925769799999998	99.829366942857149	99.781165514285718	99.732964085714286	99.684762657142855	99.588359800000006	99.443755514285712	Peneiras (mm)
Passante Acumulada (%)
1.19	0.59	0.42	0.3	0.21	0.15	7.4999999999999997E-2	99.925769799999998	99.829366942857149	99.781165514285718	99.732964085714286	99.684762657142855	99.588359800000006	99.443755514285712	Peneiras (mm)
Passante Acumulada (%)