Relatório - Práticas Laboratoriais - Mec Solos

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ - CAMPUS CRATEÚS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA
DISCIPLINA DE MECÂNICA DOS SOLOS
RELATÓRIO – PRÁTICAS LABORATORIAIS
ANTÔNIO TIAGO FONSECA DA SILVA – 500221
CELYMARA JOICE BARROS BRAGA – 402401
THALYA EVELYN SILVA BEZERRA - 403393
Crateús/CE
NOV/2020
SUMÁRIO
1. INTODUÇÃO...........................................................................................3
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..........................................................3
3. MATERIAIS E MÉTODOS....................................................................5
3.1. Teor de Umidade e Densidade Real ................................................................5
3.2. Índices Físicos (LL/LP) ..................................................................................6
3.3. Granulometria ................................................................................................6
3.4. Compactação ..................................................................................................7
4. METODOLOGIA DE ENSAIO............................................................08
4.1. Teor de Umidade ..........................................................................................08
4.1.1. Método da Estufa ...............................................................................08
4.1.2. Método da Frigideira .........................................................................08
4.1.3. Método Speed ....................................................................................08
4.2. Densidade Real .............................................................................................09
4.3. Limite de Liquidez (LL) ...............................................................................09
4.4. Limite de Plasticidade (LP) ..........................................................................10
4.5. Granulometria ..............................................................................................11
4.5.1. Peneiramento Grosso ........................................................................11
4.5.2. Peneiramento Fino ............................................................................11
4.5.3. Sedimentação ....................................................................................11
4.6. Compactação .................................................................................................12
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO...........................................................13
5.1. Densidade Real .............................................................................................13
5.2. Teor de Umidade ...........................................................................................14
5.3. Análise do Limite de Liquidez ......................................................................15
5.4. Peneiramento Grosso e Fino .........................................................................16
5.5. Sedimentação ...............................................................................................19
5.6. Compactação .................................................................................................21
6. CONCLUSÃO........................................................................................23
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................25
	
1. INTRODUÇÃO 
No solo, apenas uma parte do volume total é ocupada por partículas sólidas, e as partículas sólidas se assentam para formar uma estrutura. O volume restante é frequentemente denominado vazio, embora seja ocupado por água ou ar. Portanto, o solo consiste em três estágios: partículas sólidas, água e ar.
A NBR 6457/1986 especifica o método de preparação de amostras de solo para ensaios de compactação e caracterização (análise granulométrica, limites de liquidez e plasticidade, massa específica aparente). Além disso, a norma especifica um procedimento de teste para determinar o teor de umidade dos solos ensaios de determinação dos limites de consistência do solo se destinam a avaliar as características de plasticidade e liquidez de uma amostra de solo. 
O ensaio de granulometria é usualmente utilizado com o intuito de determinar a distribuição granulométrica do solo utilizando-se de ensaios como peneiramento e sedimentação tendo por objetivo entender a distribuição granulométrica de um solo e poder apresenta-la por meio de uma curva, para que sirva de orientação sobre a classificação e comportamento do solo utilizado. 
O método de compactação dos solos, é um processo manual ou mecânico que visa reduzir os vazios do solo, aumentar a intimidade de contato entre os grãos e tomar o aterro mais homogêneo, melhorando as suas características de resistência, deformidade e permeabilidade. 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A identificação dos solos, segundo Pinto (2006) se dá a partir das partículas que o constituem, sendo empregado dois tipos de ensaios: a análise granulométrica e os índices de consistência. Onde, para o reconhecimento dos grãos de um solo, realiza-se a análise granulométrica que consiste de duas fases: peneiramento e sedimentação. 
De acordo com Braja (2007), a curva de distribuição granulométrica mostra não somente os tamanhos de partículas presentes em um solo, mas também o tipo de distribuição de partículas de vários tamanhos. 
As avaliações dos limites de consistência são determinadas através de dois ensaios nomeados Limite de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP), que dependem fortemente da presença de água para uma correta previsão dos aspectos fundamentais do seu comportamento. A caracterização da plasticidade de um solo envolve a quantificação de valores característicos do teor em água, aos quais correspondem alterações significativas do comportamento do solo. Assim, o limite de plasticidade é o teor em água abaixo do qual não é possível moldar o solo, o que, segundo a norma ABNT NBR 7180, corresponde à impossibilidade de moldar cilindros com cerca de 3 mm de diâmetro por rolagem entre a palma da mão e uma placa de vidro.
O limite de liquidez é, por sua vez, segundo a norma do DNER-ME 122/94, o teor de umidade do solo com o qual, em um centímetro de comprimento, as bordas inferiores de uma canelura feita em uma massa de solo colocada na concha de um aparelho de Casagrande, sobre a ação de 25 golpes da concha sobre a base do aparelho, apresenta um comportamento "fluido" (devidamente caracterizado).
Pinto (2006) define necessária que ao final da análise seja feita a representação gráfica definida por curvas granulométricas como a apresentada na figura 1. Nessa curva, as aberturas das peneiras indicam o diâmetro efetivo dos grãos que serão mostrados em escala logarítmica. 
Figura1: Curva de granulometria
Para essa análise granulométrica utiliza-se a norma ABNT NBR 7181/84 como base. Segundo ela, a ordem de execução é o peneiramento grosso, peneiramento fino e, por fim, a sedimentação. Discorrendo sobre cada um, faz-se o processo de peneiramento com a fração granular do solo, cujo diâmetro efetivo seja maior que 0,075 mm (peneira nº 200), sendo o grosso feito com a fração retida na peneira nº 10 (2 mm) e o fino com uma amostra da fração granular restante. 
Por fim, tem-se que a sedimentação será realizada com a mesma amostra, porém, no peneiramento fino, mas com adição de um agente defloculante, o Hexametafosfato de Sódio.
A Compactação do Solo é um processo decorrente da utilização agrícola do solo, quando o solo perde sua porosidade através do adensamento de suas partículas. A compactação do solo também é uma das etapas de construções, por exemplo, de rodovias, através de um equipamento chamado de compactador. 
Compactação de solo é definida como o método de aumentar mecanicamente a densidade do solo. Em construção, esta é uma parte importante do processo de edificação. O ensaio de compactação tem basicamente dois objetivos: 
· Determinar a umidade ótima do solo, para uma dada energia de compactação; 
· Determinaro peso específico aparente seco máximo (γs máx.) associada a umidade ótima. 
3. MATERIAIS E MÉTODOS 
3.1. Teor de Umidade e Densidade real 
· Cápsulas de alumínio
· Balança
· Espátula de aço para homogeneização da amostra
· Estufa
· Frigideira
· Ampola de carbureto de cálcio 
· Dessecador 
· Picnômetro
· Bacia de alumínio
3.2. Índices Físicos (LL/LP)
· Almofariz de mão de grau
· Repartidor de amostra 
· Peneira de nº 40 (≠ 0,42mm) 
· Pipeta para umedecer a amostra 
· Espátula de aço para homogeneização da amostra 
· Aparelho de Casagrande 
· Cinzel 
· Balança 
· Estufa 
· Placa de vidro de superfície lisa 
· Cilindro de comparação (Diâmetro = 3mm e Comprimento = 10cm) 
· Cápsula de alumínio
3.3. Granulometria
· Amostra de Solo;
· Espátula;
· Almofariz e mão de gral;
· Porcelanas para determinação da massa
· Estufa;
· Escova;
· Balança de precisão
· Jogo de peneiras (50,8mm; 37,5 mm; 25 mm; 19 mm; 12,5 mm; 9,52 mm; 9,52 mm; 4,75 mm; 2 mm; 1,7 mm; 1,18 mm; 0,6 mm; 0,425 mm; 0,3 mm; 0,212 mm; 0,15 mm; 0,1006 mm; 0,075 mm; 0,075, tampa e fundo)
· Aparelho de dispersão e copo munido de chicanas
· Densímetro de bulbo simétrico, calibrado a 20ºC e graduado em 0,01 de 0,995 a 1,050;
· Termômetro graduado em 0,5 ºC, de 0ºC a 50 ºC
· Cronômetro
· Béquer de vidro com capacidade de 250 ml
3.4. Compactação 
· Molde cilíndrico metálico de 15,24 cm ± 0,05 cm de diâmetro interno e 17,78 cm ± 0,02 cm de altura, com entalhe superior externo em meia espessura, cilindro complementar com 6,08 cm de altura e com o mesmo diâmetro do molde, com entalhe inferior interno em meia espessura e na altura de 1 cm; base metálica com dispositivo de fixação ao molde cilíndrico e ao cilindro complementar, tudo conforme a Figura 1 em anexo. O molde cilíndrico e o complementar devem ser constituídos do mesmo material;
· Disco espaçador metálico de 15,00 cm ± 0,05 cm de diâmetro e de altura igual a 6,35 cm ±0,02 cm;
· Soquete metálico cilíndrico, de face interior plana de diâmetro igual a 5,08 cm ± 0,01 cm, massa de 4,536 kg ± 0,01 kg, e com a altura de queda igual a 45,72 cm ± 0,15 cm;
· Extrator de amostra do molde cilíndrico, para funcionamento por meio de macaco hidráulico, com movimento alternativo de uma alavanca;
· Balança com capacidade de 20 kg, com sensibilidade de 1 g;
· Balança com capacidade de 1 kg, com sensibilidade de 0,1 g;
· Estufa capaz de manter a temperatura a 110ºC ± 5ºC;
· Almofariz e mão de gral recoberta de borracha, com capacidade para 5 kg de solo;
· Régua de aço biselada, rija, de cerca de 30 cm de comprimento;
· Repartidor de amostras de 5,0 cm de abertura;
· Cápsula de alumínio com tampa, ou de outro material adequado, capaz de impedir a perda de umidade durante a pesagem;
· Peneiras de 50 mm, 19 mm e 4,8 mm, conforme ABNT EB-22, de 1988, registrada no SINMETRO como NBR-5734, designada Peneiras para ensaio;
· Papel de filtro circular com 15 cm de diâmetro;
· Proveta graduada, com capacidade para 1 000 ml;
· Acessórios, tais como bandeja, espátula, colher de pedreiro, etc. Dispositivo mecânico, capaz de realizar a mistura do solo para cada acréscimo de umidade, pode ser usado.
4. METODOLOGIA DE ENSAIO
4.1. Teor de Umidade 
4.1.1. Método da Estufa 
São recolhidas 30 a 50g de amostras que são reservadas em cápsulas acondicionadas. São utilizadas 3 cápsulas para as 3 determinações e retirar a média da umidade de cada amostra, juntamente com o uso de uma espátula. Utilizando uma balança, foi tarada uma cápsula vazia, e repetido o procedimento de pesagem com a adição de uma porção da amostra do solo.
Após a pesagem, essas cápsulas foram levadas a estufa. O solo ficou lá por aproximadamente 16 a 24 horas, a uma temperatura de 105ºC e 110ºC. A mesma deve permanecer na estufa até haver constância de massa. Uma vez que as amostras são retiradas da estufa, elas são taradas novamente.
4.1.2. Método da Frigideira 
Nesse método é utilizado uma frigideira, e a mesma é tarada na balança do laboratório. Após isso é adicionado uma porção da amostra do solo, aproximadamente 53,35 gramas. A mesma é levada para uma fonte de calor, onde é possível observar uma mudança na coloração do solo a partir do momento em que a água começa a evaporar da amostra, e se o solo tiver um teor finos mais elevado a amostra tende a grudar menos na espátula de acordo com o aquecimento.
Uma vez que o solo está seco, é voltado essa amostra de solo para ser pesado novamente na balança, que continua tarada com o peso da frigideira. A mesma apresentou um peso de 51,26g, uma redução de massa observada devido a evaporação de água.
4.1.3. Método Speed
Esse método é de campo, da mesma forma que o método da frigideira. Esses se tratam de métodos expeditos para serem lançados mão em casos que seja necessário a determinação de teor de umidade em campo. 
Uma amostra de solo, de aproximadamente 6 gramas, que é indicada pelo fabricante do equipamento, é adicionada no equipamento juntamente com uma ampola de carbureto de cálcio. Dentro do equipamento existem duas esferas metálicas, as quais serão responsáveis por quebrar a ampola de carbureto de cálcio, acontecendo assim dentro do equipamento uma reação química exotérmica, que vai secar a amostra de solo. 
Após inserir a amostra com a ampola, e fechar o equipamento de forma correta, é necessário agitar o mesmo. O manômetro do equipamento irá mostrar a pressão e a umidade corresponde da amostra inserida.
4.2. Densidade Real 
Deve ser utilizado uma amostra que seja passante na peneira de 2 milímetro, e deve estar completamente seco. Primeiramente é tomado como registro o peso do picnômetro, registrado como “M1”, o peso do picnômetro adicionado com uma massa de 10g de solo será registrado como “M2”. Feito isso, é necessário deixar a amostra completamente saturada, logo é adicionado água destilada até o nível de cobrir a amostra de solo dentro do picnômetro, agitando um pouco e colocado em banho maria por 15 minutos para garantir a saturação do solo e retirada de bolhas.
Após o tempo determinado, o picnômetro é retirado do banho maria e é colocado dentro de uma bacia com água, para o chamado processo de resfriamento da amostra. A amostra deve ficar nesse processo durante aproximadamente, duas ou três horas. 
De forma suave, é adicionado água dentro do picnômetro, o mesmo é fechado novamente e colocado novamente na balança, registrando assim o valor de “M3” .Após ser feito isso, a amostra dentro desse picnômetro é descartada, e novamente o picnômetro é preenchido mas dessa vez apenas por água destilada, registrando assim o “M4” .
4.3. Limite de Liquidez (LL) 
A determinação do limite de liquidez é feita pelo aparelho de Casagrande que é uma concha ligada a um eixo com manivela. Acionando-se essa manivela faz-se com que a altura de queda da concha seja de 1cm. A manivela deve se racionada com uma velocidade de 2rps. 
A amostra deve ser homogeneizada, pela espátula, com teores de água convenientemente crescentes em cada determinação. Depois de homogeneizada é colocada na concha e separada em duas partes (com a utilização de um cinzel apropriado), abrindo-se uma canaleta em seu centro, normalmente à articulação da concha. 
Estando a amostra sobre a concha com a canaleta aberta, inicia -se a aplicação dos golpes, acionando -se a manivela, de forma que esses golpes sejam aplicados regularmente, até que os bordos inferiores da canaleta se unam em um comprimento de 1cm, anotando-se o número de golpes aplicados. 
Após essa união, retira-se uma amostra do material e determina-se o teor de umidade correspondente. O restante do material da concha é juntado com a amostra inicial, adicionando-se mais água, repetindo-se a operação para teores crescentes de umidade, de modo a se obter número de golpes próximos de 50, 40, 30, 20 e 10.
Dispondo de uma série de pares de valores, números de golpes x umidades, constrói-se a curva de liquidez, sendo o nº de golpes representado na abcissa em escala logarítmica e umidade correspondente na ordenada. Caso os pontosobtidos não se alinhem numa reta, admite-se uma razoável reta média.
O limite de liquidez é expresso pela umidade correspondente a interseção da ordenada relativa a 25 golpes, na curva de liquidez.
4.4. Limite de Plasticidade (LP)
No ensaio, o limite de plasticidade é expresso pelo teor de umidade com que um cilindro de solo de cerca de 10cm de comprimento é rolado, rompendo-se ao atingir 3mm de diâmetro. Fisicamente, o que ocorre é que a película de umidade que envolve os grãos começa a romper-se, provocando um atrito direto grão a grão. 
Para a execução do ensaio, coloca-se a amostra com conveniente umidade numa placa de vidro fosco, faz-se pressão com a palma da mão sobre a mesma, dando-lhe a forma cilíndrica. Continua-se a ralar, obtendo-se o comprimento de 10cm, até que o cilindro atinja o diâmetro de 3mm, o que se verifica com o auxílio de um cilindro comparador. 
Não se dando o rompimento nessas condições, repete-se a operação até que perda de umidade, o cilindro se fragmente em diversos pedaços com o diâmetro de 3mm. Obtido esse rompimento na forma descrita, determina -se a umidade correspondente, que por definição é o LP. Esta operação deve ser feita 5 vezes, para obter um valor de umidade com melhor precisão, e o LP será o teor de umidade média. 
 OBS: Os valores de umidade encontrados não devem se afastar do valor do teor umidade médio (LP) de mais de 5%. 
4.5. Granulometria
4.5.1. Peneiramento Grosso
É necessário realizar esse peneiramento utilizando-se uma amostra, que foi passada na peneira de 2 mm (nº 10), de solo úmido de massa igual a 2000 gramas. A fração retida foi lavada e seca em estufa (105 ºC a 1010 ºC).
Colocar a amostra sobre a peneira superior do conjunto, de modo a evitar a formação de camada espessa de material sobre qualquer uma das peneiras. Após isso, promover agitação mecânica do conjunto por um tempo razoável com o intuito de permitir a separação e classificação prévia dos diferentes tamanhos de grãos da amostra. Após a agitação, remove-se o material retido na peneira, pesa-o e continua o processo até a última peneira. 
Para cada uma das amostras de ensaio, calcula-se a porcentagem retida, em massa, em cada peneira
4.5.2. Peneiramento Fino
A fração de solo utilizada passou pela peneira de 2,0 mm foi retido cerca de 120 g (Mg) para realização do peneiramento fino e sedimentação. Lavou-se o material na peneira 0,075 mm e depois o material retido foi levado para secar utilizando a frigideira. 
Realiza-se o peneiramento fino despejando a solução na peneira nº200, lavar com água corrente, secar na estufa e realizar o peneiramento com as aberturas de 1,7 mm, 1,18 mm, 0,6 mm, 0,425 mm, 0,3 mm, 0,212 mm , 0,15 mm, 0,1006 mm, 0,075 mm e 0,075 mm, anotando por fim as massas retidas. 
4.5.3. Sedimentação
Inicialmente, no ensaio de granulometria, é peneirado toda a amostra de solo, onde do material retido na peneira 2,0 mm, 10 g serão usados para determinar a umidade higroscópica e cerca de 120 g, no caso de solos arenosos, ou cerca de 70 g para solos siltosos e argilosos, serão usados no ensaio de sedimentação.
No ensaio de sedimentação pesa-se em um béquer, com aproximadamente 0,1 g, o material que será utilizado para determinar a umidade higroscópica. Após a pesagem, junta-se a amostra com o defloculante, 125 ml de solução de hexametafosfato de sódio com concentração de 45,7 g do sal por litro de solução. Agita-se o a solução e deixa em repouso por 12 h. 
O que ocorre no processo é que o hexametafosfato de sódio deverá ser tamponado com carbonato de sódio até que a solução atinja um pH entre 8 e 9, evitando, assim, a reversão da solução para ortofosfato de sódio. 
Após o 12h, verte-se a solução em um copo de dispersão, removendo-se com água destilada todo o material que tenha aderido ao béquer. Adiciona-se mais água destilada até que seu nível fique 5 cm abaixo da borda do copo para que o submeta a ação do aparelho de dispersão. Leva-se em média 5, 10 ou 15 minutos, dependendo do índice de plasticidade do solo. Os solos com índice de plasticidade menor ou igual a 5 poderão ser dispersados em 5 minutos, sendo os solos com índice de plasticidade entre 5-20, em 10 minutos. Já os solos com índice de plasticidade maior que 20, serão dispersados em 15 minutos. 
Para calibração do densímetro uma curva deve ser criada variando a temperatura entre 10 e 35 °C e anotando as leituras do densímetro no meio dispersor (água + defloculante) e outra relacionando a altura de queda (distância de cada marco até a metade do bulbo do densímetro), corrigida pela área interna da proveta, pelo volume imerso do densímetro e pelas leituras do densímetro (vide ABNT NRB 7181/84).
Verte-se a dispersão para a proveta, removendo com água destilada todo o material que tenha aderido ao copo dispersor e acrescenta água destilada até atingir o traço correspondente a 1000 ml, em seguida, coloca-se a proveta no banho. Agita-se a proveta, tampando a boca com uma das mãos durante 1 minuto. Após a agitação, mergulha-se o densímetro na suspensão fazendo diversas leituras correspondentes aos tempos de sedimentação, t, conservando o densímetro na suspensão. Terminadas as leituras, retira-se o densímetro da suspensão. A densidade da solução contida na proveta foi medida em intervalos de 30 segundos, 1, 2, 4, 8, 15, 30 minutos, 1, 2, 4, 8 e 24 horas. 
4.6. Compactação 
Segundo a norma da ABNT NBR 7182/1986, o ensaio de compactação é realizado seguindo os seguintes procedimentos:
· Pesar 5 amostras de material, com 5 kg;
· Colocar em sacos hermeticamente fechados para não perder a umidade higroscópica; 
· Colocar a amostra a ser trabalhada em um tabuleiro grande, espalhar o material e acrescentar a água necessária com o auxílio da proveta, de forma a regar a amostra por igual, sem deixar cair na bandeja; 
· Com o auxílio de uma colher de pedreiro homogeneizar o material; 
· Retirar uma pequena quantidade do material para fazer a pesagem das amostras; 
· Pegar o cilindro, colocar a base, o colar e disco espaçador, caso se utilize o cilindro grande, pôr uma folha de filtro para evitar a aderência do solo compactado com a superfície metálica do disco espaçador;
· Em seguida são colocadas três camadas do material e são dados 26 golpes com o soquete; 
· Retira o colarinho do cilindro e faz o corte com a régua; 
· Peneira com a peneira de número 45 para homogeneizar e não sobraram espaços sem serem preenchidos;
· Pesa o cilindro compactado.
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Densidade Real 
	Picnômetro
	Massa(g)
	1
	2
	3
	Valores médios
	M1
	29,5
	29,6
	28,93
	29,34
	M2
	40,43
	39,65
	39,11
	39,73
	M3
	86,82
	85,77
	85,3
	85,96
	M4
	79,77
	79,46
	78,91
	79,38
Tabela 1: Massas do picnômetro
Utilizando as fórmulas previstas na norma DNER-ME 084/95, segue o cálculo da densidade real da amostra.
D25 = 
D25 = 
D25 = 2,72
Onde:
· D25= Densidade real do agregado, a 25ºC;
· a= Massa do picnômetro vazio e seco (g);
· b= Massa do picnômetro mais a amostra do solo (g);
· c= Massa do picnômetro mais a amostra mais água (g);
· d= Massa do picnômetro cheio d’água (g);
5.2. Teor de Umidade 
	Cápsula
	Valores médios
	Tara(g)
	14,01
	15,67
	13,94
	14,54
	PBH(g)
	62,11
	52,33
	64,03
	59,49
	PBS(g)
	60,4
	51,05
	62,24
	57,89
Tabela 2: Massas e cápsulas 
Utilizando a fórmula previsto no DNER-ME 213/94, foi possível encontrar o valor do teor de umidade da amostra a seguir:
Onde:
· H = teor de umidade (%)
· Mbu = Massa bruta úmida (g)
· Mbs = Massa Bruta seca (g)
· M = Massa do recipiente (g)
5.3. Análise Do Limite De Liquidez
	LIMITE DE LIQUIDEZ
	Amostras
	1
	2
	3
	4
	5
	Nº de golpes
	33
	27
	23
	15
	10
	Peso do solo úmido
	11,66
	10,54
	11,75
	12,17
	8,80
	Peso do solo seco
	9,12
	8,18
	9,04
	9,27
	6,61
	Peso da água
	2,54
	2,36
	2,71
	2,90
	2,19
	Teor de umidade
	27,85%
	28,85%
	29,98%
	31,28%
	33,13%
	LL médio
	29,98%
Tabela 3: Dados do ensaio da determinação do limite de liquidez
	LIMITE DE PLASTICIDADE
	Amostras
	1
	2
	3
	Peso do solo úmido
	2,03
	2,19
	2
	Peso do solo seco
	1,77
	0,93
	1,75Peso da água
	0,26
	1,26
	0,25
	Teor de umidade
	14,69%
	135,48%
	14,29%
	LL médio
	14,69%
Tabela 4: Dados do ensaio da determinação do limite de plasticidade
	ÍNDICE DE PLASTICIDADE
	LL
	29,98%
	LP
	14,69%
	IP
	15%
Tabela 4: Determinação do Índice de Plasticidade
· Gráfico 1
5.4. Peneiramento Grosso e Fino
As porcentagens devem ser calculadas com base na massa total seca, como na Eq. 1:
Onde: 
Ms = massa total da amostra seca (g)
Mt = massa total da amostra úmida (g)
Mg = massa do material retido na peneira nº10 (g)
W = umidade higroscópica da amostra (%)
Para obter as porcentagens passantes em cada peneira utiliza-se a massa total seca. A seguir, vê-se a Eq. 2 para essa determinação:
Onde:
Qg = porcentagem do material passado em cada peneira (%)
Ms = massa total da amostra seca (g)
Mi = massa do material retido e acumulado em cada peneira (g)
Para o peneiramento fino calcula-se as porcentagens utilizando a seguinte equação:
Qf = porcentagem do material passado em cada peneira
Mh = massa do material úmido submetido ao peneiramento fino ou à sedimentação, conforme o ensaio tenha sido realizado apenas por peneiramento ou por combinação de sedimentação e peneiramento respectivamente.
Mi = massa do material retido e acumulado em cada peneira
H = umidade higroscópica do material passado na peneira 2,0 mm (10)
N = porcentagem do material que passa na peneira de 2,0 mm (10), calculada conforme a Eq.2
Após a resolução de todos os cálculos pode-se obter os seguintes resultados:
· Tabela 5: Peneiramento Fino e Grosso
	Abertura (mm)
	Massa Retida (g)
	Massa Acumulada Retida (g)
	% Acumulada Retida
	% Passante Acumulada
	50,8
	0
	0
	0
	100
	37,5
	164,28
	8,28
	8,28
	91,72
	25
	256,08
	12,91
	21,19
	78,81
	19
	84,16
	4,24
	25,44
	74,56
	12,5
	173,28
	8,74
	34,17
	65,83
	9,52
	127,3
	6,42
	40,59
	59,41
	4,75
	234,43
	11,82
	52,41
	47,59
	2
	174,72
	8,81
	61,22
	38,78
	1,7
	6,56
	3,61
	64,83
	35,17
	1,18
	3,14
	1,73
	66,55
	33,45
	0,6
	6,81
	3,74
	70,29
	29,71
	0,425
	3,97
	2,18
	72,48
	27,52
	0,3
	8,73
	4,8
	77,27
	22,73
	0,212
	9,38
	5,16
	82,43
	17,57
	0,15
	7,18
	3,95
	86,38
	13,52
	0,106
	2,85
	1,57
	87,94
	12,06
	0,075
	1,12
	0,62
	88,56
	11,44
5.5. Sedimentação
O cálculo do diâmetro máximo das partículas em suspensão é importante para encontrar o percentual de passante desse ensaio. Para isso, obtém-se o diâmetro por meio da Lei de Stokes, a seguir:
Onde:
d = diâmetro máximo das partículas (mm)
n = coeficiente de viscosidade do meio dispersor, à temperatura do ensaio (g.s/cm2)
a = altura de queda das partículas, com resolução de 0,1 cm, correspondente à leitura do densímetro (cm)
t = tempo de sedimentação (s)
ρd = massa específica do meio dispersor (g/cm2)
ρg = massa específica do meio dispersor (g/cm2)
Os resultados relacionados aos valores de altura da queda das partículas em função da leitura do densímetro em meio disperso, bem como das leituras do densímetro em meio disperso que dependem da temperatura, podem ser obtidos pelos gráficos 1 e 2 que se encontram presentes na NBR 7181.
· Gráfico 2: Leitura do densímetro (Ld) versus temperatura.
· Gráfico 3: Altura de queda versus leitura do densímetro
É por meio dessas curvas que se pode calcular a porcentagem de solo em suspensão a partir da seguinte equação:
Onde:
Qs = porcentagem do solo em suspensão no instante da leitura do densímetro
N = porcentagem do material que passa na peneira de 2,0 mm
ρg = massa específica do meio do solo (g/cm3)
ρd = massa específica do meio dispersor (g/cm3)
ρd = massa específica da água (g/cm3)
L = leitura do densímetro em suspensão
Ld = Leitura do densímetro no meio disperor, na temperatura da suspensão
Mh = massa úmida da amostra
H = umidade higroscópica do material passa na peneira de 2,0 mm.
	Tempo (s)
	L (g/cm3)
	Ld (g/cm3)
	T (Cº)
	a e ‘a (cm)
	Qs (%)
	D (mm)
	30
	1,012
	1,002
	27
	21,4
	8,83
	0,0824
	60
	1,011
	1,002
	27
	21,5
	7,94
	0,0584
	120
	1,01
	1,002
	27
	21,6
	7,06
	0,0414
	140
	1,01
	1,002
	27
	20,6
	7,06
	0,0374
	460
	1,009
	1,0024
	26
	21
	5,83
	0,0211
	900
	1,009
	1,0024
	26
	21
	5,83
	0,0151
	1800
	1,009
	1,0026
	25
	21
	5,65
	0,0108
	3600
	1,009
	1,0026
	25
	21
	5,65
	0,0076
	7200
	1,008
	1,0026
	25
	21,3
	4,77
	0,0054
	14400
	1,008
	1,0028
	24
	21,3
	4,59
	0,0039
	28800
	1,008
	1,0028
	24
	21,3
	4,59
	0,0027
	86400
	1,008
	1,0028
	24
	21,3
	4,59
	0,0016
	Densidade relativa dos grãos
	2,65
	
	
	
	Densidade da água (g/cm3)
	1
	
	
	
	Massa úmida
	71,29
	
	
	
· Tabela 6: Valores do ensaio de sedimentação
· Gráfico 4: Curva granulométrica
Por meio da curva granulométrica que se faz a distinção entre as frações diversas frações de solo. A Tabela 4 retrata as porcentagens encontradas:
· Tabela 7: Funções das partículas que compõem o solo
	Solos
	Porcentagem
	Pedregulho
	52,5
	Areia grossa
	8,5
	Areia média
	10,5
	Areia fina
	20,5
	Silte
	3
	Argila
	5
5.6. Compactação 
Tabela 8: Dados do ensaio da determinação do teor de umidade
	TEOR DE UMIDADE
	Amostras
	1
	2
	3
	4
	5
	Cápsula (g)
	5,95
	13,53
	6,36
	6,15
	6,17
	PBS (g)
	23,45
	65
	60,58
	42,42
	41
	PBH (g)
	24,78
	70,64
	69,77
	47,72
	45,26
	Solo Seco(g)
	17,5
	51,47
	54,22
	36,27
	34,83
	Solo Úmido (g)
	18,83
	57,11
	63,41
	41,57
	39,09
	Água (g)
	1,33
	5,64
	9,19
	5,3
	4,26
	Umidade (%)
	7,1%
	9,9%
	14,5%
	12,7%
	11%
	Legenda:
	PBS - Peso Bruto Seco
PSH - Peso Bruto Úmido
	
	
	
	
	
	
	
	
	DADOS DA COMPACTAÇÃO
	Amostras
	1
	2
	3
	4
	5
	Tara do Cilindro (g)
	4044
	4044
	4044
	4044
	4044
	Peso Bruto do Cilindro
	8300
	8655
	8821
	8810
	9140
	Volume do Cilindro (cm3)
	2065
	2065
	2065
	2065
	2065
	Peso do Solo
	4256
	4611
	4777
	4766
	5096
	γúmido (g/cm3)
	2,06
	2,23
	2,31
	2,31
	2,47
	γseco (g/cm3)
	2,1
	2,2
	2,3
	2,3
	2,5
Tabela 9: Dados do ensaio de compactação
Fórmulas usadas: 
· Peso específico úmido: γu = [(Solo úmido) / (Volume Cilindro)] 
· Peso específico seco: γs = γu / (1+(h / 100))
· Gráfico 5: Curva de Compactação 
6. CONCLUSÃO
6.1. Teor de Umidade e Densidade Real 
Após o preparo de amostras e execução do experimento segundo as normas da ABNT, e tomando por referência as fórmulas prescritas na DNER para os cálculos de teor de umidade e densidade real de agregados, o valor para o teor de umidade encontrado na amostra do solo foi de 3,69%, e a densidade real para a amostra foi de 2,72.
6.2. Índices Físicos (LL/LP)
Após a realização do ensaio dos limites de Atterberg, podemos concluir que, através do traçado da reta que relaciona os teores de umidade de cada um dos ensaios com o número de pancadas, o limite de liquidez para as 25 pancadas é de 29,41%. 
Quanto ao limite de plasticidade deste solo, depois de fazermos a média dos teores de umidade calculados para cada um dos ensaios, obtivemos um valor para o limite de plasticidade de 14,69%. Com os valores (LL) e (LP), podemos determinar o índice de plasticidade (IP), que é dado pela fórmula: IP = WL – WP.
Obtém-se assim um valor de IP de aproximadamente 15%.
6.3. Granulometria
Após realizar a análise granulométrica pode-se determinar com o auxílio do peneiramento fino e grosso as porções graúdas da amostra utilizada. Onde, pode-se chegar à conclusão de que o solo utilizado é composto por 52,5% de pedregulhos, 38,5 de areia, onde essa areia irá se dividir em 20,5% de areia fina, 10,5% de areia média e 8,5% de areia grossa, e 8% de finos que podem consistir Silte e argila. 
6.4. Compactação
O ensaio de compactação dos solos é de primordial importância para que se classifique o solo, necessidade que seja realizado para a construção de estradas, aeroportos e outras estruturas. A compactação é um método que se dá por meio de transferência de energia mecânica à estabilização dos solos. Por tanto se constata que a adição de água a um solo seco facilita a sua compactação, ou seja, cada vez que se adiciona água a esse solo pouco úmido, a densidade do material compactado aumenta. Na verdade, o acréscimo de água tem um efeito benéfico enquanto não se alcança certo teor de umidade, que éa umidade ótima. Quando a adição de água conduz a umidades superiores a umidade ótima, passa-se a verificar o processo inverso.
A curva obtida nesse ensaio aparentou uma curvatura que nos mostra que a compactação no último ponto ao reduzir os números de vazios do solo aumentou a sua densidade, provocando uma curva como mostrado a cima,
7. REFERÊNCIAS 
DNER ME (1995). DNER-ME 084/95 - Agregado miúdo - determinação da densidade real. Departamento nacional de estradas de rodagens. 
DNER ME (1994). DNER-ME 213/94 - Solos - determinação do teor de umidade. Departamento nacional de estradas de rodagens
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1984) ABNT NBR 6459: Solos – Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro/RJ.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1984) ABNT NBR 7180: Solos – Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro/RJ.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. (1984) ABNT NBR 7182: Solos – Ensaio de Compactação. Rio de Janeiro/RJ.
DNER ME (1994). DNER-ME 213/94 - Solos - determinação do teor de umidade. Departamento nacional de estradas de rodagens.
PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos: em 16 aulas; São Paulo: Oficina de Textos, 2000.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solos - Análise Granulométrica. Rio de Janeiro, 1984.
BRAJA, M. Das. Fundamentos da Engenharia Geotécnica; São Paulo: Thomson Learning, 2006.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5734: Peneiras para ensaios - Especificação. Rio de Janeiro, 1984.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: Amostras de solo: preparação para ensaios de compactação
Limite de Liquidez 
nº de golpes	27.85	28.85	29.98	31.28	33.13	33	27	23	15	10	Teor de umidade (%)
nº de Golpes
CURVA GRANULOMÉTRICA
% Passante Acumulada	50.8	37.5	25	19	12.5	9.52	4.75	2	1.7	1.18	0.6	0.42499999999999999	0.3	0.21199999999999999	0.15	0.106	7.4999999999999997E-2	8.2400000000000001E-2	5.8400000000000001E-2	4.1399999999999999E-2	3.7400000000000003E-2	2.1100000000000001E-2	1.5100000000000001E-2	1.0800000000000001E-2	7.6E-3	5.4000000000000003E-3	3.8999999999999998E-3	2.7000000000000001E-3	1.6000000000000001E-3	100	91.72	78.81	74.56	65.83	59.41	47.59	38.78	35.17	33.450000000000003	29.71	27.52	22.73	17.57	13.52	12.06	11.44	8.83	7.94	7.06	7.06	5.83	5.83	5.65	5.65	4.7699999999999996	4.59	4.59	4.59	Diâmetro dos Grãos (mm)
Passante Acumulada (%)
Curva de Compactação
7.0999999999999994E-2	9.9000000000000005E-2	0.14499999999999999	0.127	0.11	2.1	2.2000000000000002	2.2999999999999998	2.2999999999999998	2.5	Umidade (%)
Densidade Seca γs(g/cm3)
2
2