relatorio mec solos 1 - teor de humidade

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA
Eberton Pereira Batista
Fagner Brandão da Silva
Giovani Martins de Lima
Leandro Augusto Gomes Melo
MECÂNICA DOS SOLOS:
Teor de humidade 
Poços de Caldas, MG
2019
1 OBJETIVO
	Este experimento tem como objetivo determinar o teor de umidade da amostra de solo através do método da estufa
2 INTRODUÇÃO 
2.1 Teor de umidade do solo	
	Conhecer o teor de umidade é essencial e determinante na previsão do comportamento dos solos que serão utilizados em diversas áreas da construção civil, como por exemplo, na construção de barragens e de terraplenagens para estradas.  Todas as obras de Engenharia Civil se apoiam sobre o solo ou sobre maciços rochosos, e existem ainda algumas situações, em que o solo é também utilizado como material de construção, constituindo-se como elemento construtivo, como por exemplo, os aterros de estradas.
	Em grande parte, a estabilidade e o comportamento funcional e estético da obra serão determinados pelo desempenho dos materiais usados nos maciços terrosos e, daí a importância da utilização do teor de umidade ótimo, previamente determinado em laboratório.
	''O teor de umidade é definido como sendo a relação entre o peso da água existente no solo e o peso seco das partículas sólidas do solo, expressa em porcentagem'' CAPUTO (1977). Essa informação técnica é fundamental para uma análise criteriosa sobre o comportamento dos maciços e estruturas de solos nas mais diversas obras geotécnicas da construção civil. As metodologias desenvolvidas e empregadas para se proceder à determinação do teor de umidade dos solos não sofreram grandes modificações ao longo das décadas, ficando essa técnica restrita basicamente:
Ao método da estufa, empregado em larga escala em laboratório:
	Esse índice físico é obtido após a secagem de uma amostra natural por um período de pelo menos 12 horas - solos arenosos - em um aparelho, em que a temperatura deverá ser constantemente mantida em torno de 105°C ou 110°C, de acordo com a NBR 6.457/86. Em alguns casos, segundo a Teoria dos solos tropicais, essa temperatura poderá permanecer entre 60 e 80°C, mas devendo prevalecer o mesmo período de tempo. Até hoje, esse é o método mais preciso de determinação do teor de umidade dos solos, sendo aplicado em laboratórios. Essa metodologia apresenta vantagem em relação às demais, porque apresenta resultados confiáveis, porém traz como inconveniente, o tempo excessivo para obtenção desse índice físico.
Ao método do umidímetro tipo Speedy, praticado em campo:
	Esse procedimento é preconizado pelo Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes - DNIT/ Departamento Nacional de Estradas de Rodagem - DNER em seu Método de Ensino - ME 052/94. Coloca-se em um recipiente hermeticamente fechado, uma quantidade de solo úmido sob o contato de carbureto de cálcio. Posteriormente, isso resultará na formação do gás acetileno, que gerará uma pressão interna. Essa pressão será registrada e por uma tabela de aferição, convertida em teor de umidade do solo. Este método é o mais rápido na obtenção do índice de umidade, o que o torna o mais apropriado para ser empregado em obras.
	Há alguns anos, técnicas denominadas de Método de frigideira e do álcool também eram empregadas para se obter o teor de umidade dos solos de forma mais rápida. Constituiu-se num instrumento fundamental para acelerar os procedimentos de laboratório e de campo que dependiam da obtenção do índice da umidade do solo, mas foram suprimidos das Normas Técnicas e das especificações dos órgãos de fiscalização de obras para efeitos da determinação desse parâmetro, pelo fato de submeter os solos a uma fonte de calor de maior intensidade (temperatura) ou direta (fogo).
	Novas metodologias continuam sendo amplamente estudadas, na intenção de acelerar o tempo para a obtenção dos resultados, visando sempre confiabilidade dos resultados aferidos.
2.2 Justificativa
	Toda e qualquer construção civil possui uma fundação, a qual é apoiada no solo. Para que se possa construir com a máxima segurança possível, é de fundamental importância que se estude o solo no qual será apoiada a obra. Uma das características mais importantes que deve ser determinada no estudo do solo em questão é o teor de umidade do mesmo.
2.3 Umidade (h%)
	É a relação, expressa na forma percentual, entre o peso da água contida num certo volume de solo e o peso da parte sólida existente neste mesmo volume.
h% = (Pa / Ps) x 100		(1)
	Para se determinar o teor de umidade de um solo, em laboratório, pesamos uma amostra do solo no seu estado natural (devemos ter o cuidado na retirada e no transporte para o laboratório de não alterarmos a umidade da amostra) e o peso após a completa secagem em estufa (T = 105oC). Assim teremos P1 e P2. 
	P1 – peso da amostra natural mais o peso da embalagem (tara); 
	P2- peso da amostra seca mais o peso da embalagem (tara). 
	Pa = P1-P2 e 
	Ps = P2 – Ptara.
	Para determinar a massa de água usa-se as formulas seguintes fórmulas
MW = Mi – Mf 	(2)
W = Mw / Mf = (Mi – Mf) / (Mf -T)	(3)
Onde,
	Mi = massa inicial
	Mf = massa final
	T= tara
3 MATERIAIS
· Amostra de solo;
· Balanças de precisão;
· Estufa elétrica;
· Cápsulas metálicas;
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	Para determinar o teor de umidade do solo através do método da estufa, foram recolhidas três amostras de solo, sendo todas elas do solo previamente seco. Primeiramente foram pesadas as cápsulas metálicas número 33B, 38D e 70D na balança de precisão. Em seguida foi adicionado solo estado fofo, pesando-as novamente após a adição de solo. Após isso as amostras foram para a estufa onde permaneceram por 7 dias.
	Após os sete dias as amostras foram retiradas da estufa e pesadas novamente, com os valores obtidos foram feitos os cálculos apresentados a seguir.
5 RESULTADOS EXPERIMENTAIS
	Após os cálculos realizados que serão apresentados em seguida, pôde-se determinar o teor de umidade do solo utilizado, como mostra a tabela a seguir:
Tabela 1 – Resultados obtidos em laboratório
	Capsula
	Tara (g)
	Mi (g)
	Mf (g)
	Mw (g)
	h (%)
	33b
	14,7
	32,5
	28,9
	3,6
	25,35
	38d
	14,6
	34,7
	30,2
	4,5
	28,85
	70d
	12,2
	31,6
	27,6
	4,0
	25,97
5.1 Cálculos Realizados
	Após a secagem das amostras na estufa, e com os valores das pesagens, usou-se a formula (2) para achar a massa de água(Mw) e a porcentagem de água usando a formula (3).
· Capsula 33b	
	Mw = 	32,5 - 28,9 = 3,6g
	h = (32,5 - 28,9) / (28,9 – 14,7) * 100 = 25,35%
· Capsula 38d
	Mw = 	34,7 - 30,2 = 4,5g
	h = (34,7 - 30,2) / (30,2 – 14,6) * 100 = 28,85%
· Capsula 70d
	Mw = 	31,6 - 27,6 = 4,0g
	h = (31,6 - 27,6) / (27,6 – 12,2) * 100 = 25,97%
6 CONCLUSÕES
	Após a análise dos resultados, podemos concluir que eles foram bem consistentes, não variando muito, já que se esperava valores diferentes ao retirar amostra mais da superfície, uma do meio da amostra e outra bem na parte inferior. Os resultados obtidos são confiáveis até certo ponto, já que se fez o que a norma pede utilizando no mínimo 3 amostras e descartando a(s) amostra(s) que diferir(em) mais de 0,02% da média dos demais, porém não foi necessário descartar nenhuma.
	Então pode-se dizer que o objetivo foi parcialmente alcançado. No método da estufa, o erro é tende a ser menor, que através de outros métodos como o Speedy.
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
https://docente.ifrn.edu.br/marciovarela/disciplinas/mecanica-dos-solos/apostila-de-mecanica-dos-solos <acessado em 24 de março de 2019>
http://www.suportesolos.com.br/blog/teor-de-umidade-dos-solos-mtodo-da-estufa-e-o-mtodo-speedy-ensaios-geotcnicos/55/ <acessado em 24 de março de 2019>
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. Vol. 2. São Paulo, SP, 3ª edição revista e ampliada, Editora LTC, 456 p.1977.