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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP Engenharia Civil Campus: Alphaville LABORATÓRIO DE COMPLEMENTOS MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES Determinação do Teor de Umidade Santana de Parnaíba 2018 LABORATÓRIO DE COMPLEMENTOS MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES Determinação do teor de Umidade Trabalho sobre ensaio realizado no laboratório para a matéria de Complementos Mecânica dos Solos e Fundações em Engenharia Civil apresentado à Universidade Paulista - UNIP, Campus Alphaville. Orientador: Prof. Santana de Parnaíba 2018 RESUMO O presente trabalho tem como objetivo apresentar os resultados obtidos de um ensaio de determinação do teor da umidade do solo, realizado em laboratório. Para obtenção dos resultados os ensaios foram realizados de acordo com as especificações do DNER-ME 052 – Determinação umidade - Método Speedy e NBR 6508 – Determinação da massa especifica – Método Estufa Palavras-chave: Teor de umidade. Solos. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Almofariz, Cápsulas e Mão de Grau...........................................................8 Figura 2 – Amostra de Solo..........................................................................................8 Figura 3 – Pesagem Cápsula 17..................................................................................9 Figura 4 – Pesagem Cápsula 37..................................................................................9 Figura 5 – Pesagem Cápsula 42..................................................................................9 Figura 6 – Pesagem Cápsula 17 + Solo.......................................................................9 Figura 7 – Pesagem Cápsula 37 + Solo.......................................................................9 Figura 8 – Pesagem Cápsula 42 + Solo.....................................................................10 Figura 9 – Colocando as Cápsulas na Estufa............................................................10 Figura 10 – Todas as Cápsulas na Estufa.................................................................10 Figura 11 – 10g Solo, Balança Manual de Prato........................................................10 Figura 12 – Confirmação na Balança de Precisão.....................................................10 Figura 13 – Componentes para Experiência..............................................................11 Figura 14 – Indicação da Pressão do Manômetro......................................................11 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................5 2 OBJETIVO................................................................................................................6 3 EQUIPAMENTOS.....................................................................................................7 4 PROCEDIMENTOS...................................................................................................8 4.1 Coleta e Preparo da Amostra de Solo....................................................................8 4.2 Pesagens para o Método Estufa ...........................................................................8 4.2 Pesagens para o Método Speedy (Campo).........................................................10 5 RESULTADOS E FÓRMULAS...............................................................................12 5.1 Substituindo as Letras por Seus Valores Obtivemos os Seguintes Resultados..12 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................................14 7 REFERÊNCIAS......................................................................................................15 5 1 INTRODUÇÃO Este trabalho tem como objetivo demonstrar como foi realizado o ensaio para determinação do teor de umidade do solo, que é a relação entre o peso da água (Pw) e o peso das partículas sólidas (Ps) em um dado volume. De inicio iremos demonstrar os equipamentos utilizados para o ensaio, posteriormente os procedimentos, cálculos e resultados, seguidos das discussões sobre o melhor método utilizado. O nosso estudo tem como base, a determinação do teor de umidade do solo, com a principal finalidade de aprendizagem, para que no futuro, seja possível empregá-la no nosso dia-a-dia. 6 2 OBJETIVO Obter o teor de umidade do solo. Determinado pela relação entre o peso da água (PW) e o peso das partículas sólidas do solo (PS) em um dado volume com os métodos de estufa e Speedy. 7 3 EQUIPAMENTOS Os equipamentos necessários para execução deste ensaio foram os seguintes: Balança de precisão; Balança Manual de prato; Estufa; Cápsulas (17, 37, 42); Speedy; Almofariz; Mão de grau; 8 4 PROCEDIMENTOS 4.1 Coleta e preparo da amostra de solo Para iniciarmos esse ensaio foi necessária a coleta de uma pequena quantidade de solo, que foi retirada do próprio terreno da universidade, e a adotaremos como nossa amostra. A amostra coletada foi colocada em cápsulas de alumínio (∆l) e pesadas. Feita a pesagem, as cápsulas foram inseridas na estufa com temperatura entre 105°C á 110°C para retirar qualquer quantidade de água que o solo possa conter. Figura 1 – Almofariz, cápsulas e Mão de grau. Figura 2 – Amostra de solo Fonte: Próprio autor Fonte: Próprio autor 4.2 Pesagens Para o Método Estufa Pesaremos as cápsulas na balança de precisão na qual obtivemos os seguintes valores: cápsula 17 (27,78g), cápsula 37 (29,56g) e cápsula 42 (28,83g). Com as cápsulas preenchidas pela metade pesaremos na balança de precisão onde os valores obtidos de cada cápsula foram: cápsula 17 (80,74g), cápsula 37(80,76g) e cápsula 42 (76,89g). 9 Figura 3 – Pesagem cápsula 17 Figura 4 – Pesagem cápsula 37 Fonte: Próprio autor Fonte: Próprio autor Figura 5 – Pesagem cápsula 42 Fonte: Próprio autor Após a realização da 1° pesagem, daremos seqüência ao ensaio preenchendo cada cápsula pela metade com a nossa amostra de solo. Deste processo obtivemos o valor do solo utilizado que é a subtração do peso das cápsulas preenchidas – o peso das cápsulas vazias, e o valor obtido foram: cápsulas 17 (52,86g), cápsula 37 (51,20g) e cápsula 42 (48,06g). Figura 6 – Pesagem cápsula 17 + Solo Figura 7 – Pesagem cápsula 37 + Solo Fonte: Próprio autor Fonte: Próprio autor 10 Figura 8 – Pesagem cápsula 42 + Solo Fonte: Próprio autor Após a pesagem colocaremos as cápsulas na estufa com temperatura entre 105° a 110°, deixando por no mínimo 12 horas. Figura 9 – Colocando as cápsulas na estufa. Figura 10 – Todas as cápsulas na estufa. Fonte: Próprio autor Fonte: Próprio autor 4.3 Pesagens Para Método Speedy (campo) Pesaremos 10 g de solo na balança manual de prato e confirmaremos o valor na balança de precisão. Figura 11 – 10g solo,balança manual de prato Figura 12 – Confirmação na balança de precisão Fonte: Próprio autor Fonte: Próprio autor 11 Dando sequência aos processos colocaremos o solo dentro de um manômetro, acrescentando uma ampola de Carbureto de Cálcio e três bolinhas de metal (para que ajude quebrar a ampola), após adicionar todos os componentes o manômetro será fechado e agitado para que o Carbureto de Cálcio seja liberado agindo no solo. Figura 13 – Componentes para experiência. Fonte: Próprio autor Após agitação do manômetro será verificada a pressão do mesmo. Nosso experimento precisou ser realizado duas vezes, o primeiro manômetro utilizado estava com a agulha fora do “zero” e arrumado manualmente no processo de agitação a agulha saiu do lugar precisando o experimento ser realizado novamente com outro manômetro. Após realização de todos os processos o novo manômetro nos deu uma pressão de 1,5 kg/cm3. Figura 14 – Indicação da Pressão do Manômetro. Fonte: Próprio autor 12 5 RESULTADOS E FÓRMULAS Os resultados obtidos a partir dos processos de secagem em estuda e no método Speedy estão apresentados nas tabelas abaixo: Ensaio Estufa 1 2 3 Numero da cápsula 17 37 42 P1- Peso da cápsula 17,78 g 29,56 g 28,83 g P2- Peso da cápsula + solo úmido 80,74 g 80,76 g 76,89 g P3- Peso da cápsula + solo seco 72,20 g 72,61 g 69,15 g Pw- Peso água 8,54 g 8,15 g 7,74 g W- Teor de Umidade 15,69 % 18,93 % 19,20 % Wm- Umidade média 8,27 % 9,87 % 9,99 % Tendo todos os valores das pesagens das cápsulas, solo úmido e solo seco, utilizaremos as equações apresentadas à abaixo para determinar o peso da água, teor de umidade e umidade média. ( ) ( ) 5.1 Substituindo as letras por seus valores obtivemos o seguinte resultado: Cápsula 17 ( ) ( ) 13 % Cápsula 37 ( ) ( ) % Cápsula 42 ( ) ( ) % Ensaio Expedito – SPEEDY Seguindo a correção do DNER - ME 052, obtivemos os seguintes valores mostrados na tabela a seguir: Substituindo os valores Massa solo úmido Pressão Kg/cm3 H1 Umidade Amostra % H- Teor de Umidade real 10 g 1,5 17,30 20,92 14 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS O método em estufa se mostrou eficiente obtendo-se praticamente os mesmos valores de teor de umidade das três amostras, como se tratavam do mesmo solo era o resultado esperado. Através do método Speedy, obteve-se o valor um pouco mais alto para o teor de umidade da amostra, entretanto tornou o resultado valido. A umidade é um importante parâmetro para a determinação de outros índices físicos, portanto a analise em laboratório torna-se crucial para o bom entendimento das características do solo. 15 REFERÊNCIAS BIBILIOGRAFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS Técnicas. NBR 6508: determinação da massa específica – método estufa. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. DNER–ME 052: determinação da umidade – método speedy.
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