Análise Granulométrica do Solo

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS AGROALIMENTAR
UNIDADE ACADÊMICA DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AMBIENTAL
CURSO: ENGENHARIA CIVIL
dISCIPLINA: mecânica dos solos experimental
ProfESSOR: Dr. sc. SAUL BARBOSA GUEDES
RELATÓRIO Análise granulométrica
 
Discente: Leonardo Nunes da Costa
Matrícula: 917110342
Pombal - PB
2018
1. Apresentação:
A partir do processo de peneiramento do solo e dos dados obtidos no mesmo, determinaremos a curva granulométrica do solo em estudo. Esse ensaio foi realizado com o auxílio do professor Dr. Sc. Saul B. Guedes, no laboratório de mecânica dos solos, na central de laboratórios 2, da Universidade Federal de Campina Grande, Campus Pombal, durante o período 2018.1.
2. Introdução:
	Num solo, geralmente convivem partículas de tamanhos diversos. Nem sempre é fácil identificar as partículas, porque grãos de areia, por exemplo, podem estar envoltos por uma grande quantidade de partículas argilosas, finíssimas, com o mesmo aspecto de uma aglomeração formada exclusivamente por essas partículas argilosas. Quando secas, as duas formações são dificilmente diferenciáveis. Quando úmidas, entretanto, a aglomeração de partículas argilosas se transforma em uma pasta fina, enquanto que a partícula arenosa revestida é facilmente reconhecida pelo tato. (SOUSA PINTO, 2006).
	Para o reconhecimento do tamanho dos grãos de um solo, realiza-se a análise granulométrica, que consiste de duas fases: peneiramento e sedimentação. (SOUSA PINTO, 2006).
	Para a determinação granulométrica do solo em estudo, utilizou-se apenas o processo de peneiramento.
3. Referencial teórico:
A análise granulométrica, ou sejam a determinação das dimensões das partículas do solo e das proporções relativas em que elas se encontram, é representada, graficamente, pela curva granulométrica. Esta curva é traçada por pontos em um diagrama semi-logarítimico, no qual, sobre o eixo das abscissas, são marcados os logaritmos das dimensões das partículas e sobre o eixo das ordenadas as porcentagens, em peso, de material que se tem dimensão média menor que a dimensão considerada. (CAPUTO, 1988).
Segundo a forma da curva podemos distinguir os diferentes tipos de granulometria. Assim, teremos uma granulometria contínua ou descontínua; uniforme; bem graduada ou mal graduada, conforme apresente, ou não um predomínio das frações grossas e suficiente porcentagem das frações finas. A Figura a seguir visualiza, esquematicamente, essas diferentes granulometrias. (CAPUTO, 1988).
Figura 1: Graduação granulométrica do solo. Fonte: Caputo (1988).
	De acordo com Sousa Pinto (2006) o peso do material que passa em cada peneira, referido ao peso seco da amostra, é considerado como a “porcentagem que passa”, e representado graficamente em função da abertura da peneira, em escala logarítmica. A abertura nominal da peneira é conhecida como “diâmetro” das partículas. Trata-se de um diâmetro equivalente, pois as partículas não são esféricas.
	A análise por peneiramento tem como limitação a abertura da malha das peneiras, que não pode ser tão pequena quanto o diâmetro de interesse. A menor peneira costumeiramente empregada é a de nº 200, cuja abertura é de 0,075 mm. Existem peneiras ais finas para estudos especiais, mas são pouco resistentes e por isto não são usadas rotineiramente. Esta, aliás tem aberturas muito maiores do que as dimensões das partículas mais finas do solo. (SOUSA PINTO, 2006).
	De acordo com Sousa Pinto (2006) ao se conhecer a distribuição granulométrica do solo, pode-se determinar a porcentagem correspondente a cada uma das frações especificas de solo.
Deve-se notar que as mesmas designações usadas para expressar as frações granulométricas de um solo são empregadas para designar os próprios solos. Diz-se por exemplo, que um solo é uma argila quando o seu comportamento ´o de um solo argiloso, inda que contenha partículas com diâmetros correspondentes às frações silte e areia. Da mesma forma, uma areia é um solo cujo comportamento é ditado pelos grãos arenosos que ele possui, embora partículas de outras frações possam estar presentes.
4. Materiais e métodos:
Aparelhagem necessária para a execução do ensaio:
I. Estufa capaz de manter a temperatura entre 105ºC e 110ºC;
II. Balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1,5 kg, 5 kg e 10 kg, com resoluções de 0,01 g, 0,1 g, 0,5 g e 1 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis;
III. Recipientes adequados, tais como dessecadores, que permitam guardar amostras sem variação de umidade;
IV. Peneiras de 50, 38, 25, 19, 9,5, 4,8, 2,0, 1,2, 0,6, 0,42, 0,25, 0,15 e 0,075 mm, de acordo com a NBR 5734;
V. Escova com cerdas metálicas;
VI. Agitador mecânico de peneiras, com dispositivo para flexão de até seis peneiras, inclusive tampa e fundo;
4.1. Preparação da amostra:
Foi tomado 2kg de amostra e dado início as seguintes operações para preparação do solo:
4.1.1. Passar este material na peneira de 2,0 mm, tomando-se a precaução de desmanchar no almofariz todos os torrões eventualmente ainda existentes, de modo a assegurar a retenção na peneira somente dos grãos maiores que a abertura da malha.
4.1.2. Lavar a parte retida na peneira de 2,0 mm a fim de eliminar o material fino aderente a secar em estufa a 105ºC / 110ºC, até constância de massa. O material assim obtido é usado no peneiramento grosso.
Nota: Para determinação da distribuição granulométrica do material, apenas por peneiramento, se procedeu como segue:
a. Do material passado na peneira de 2,0 mm tomou-se 200 g. Pesou-se esse material com resolução de 0,01 g. Tomou ainda cerca de 100 g para três determinações da umidade higroscópica (h), de acordo com a NBR 6457;
b. Lavar na peneira de 0,075 mm o material assim obtido, vertendo-se agua potável a baixa pressão;
4.2. Peneiramento fino:
Secou-se o material retido na peneira de 0,075 mm em estufa, à temperatura de 105ºC a 110ºC, até constância de massa, e, utilizando-se o agitador mecânico, passou-se nas peneiras de 1,19, 0,6, 0,42, 0,3, 0,18, 0,15 e 0,075 mm. Anotou-se com resolução de 0,01 g as massas retidas acumuladas em cada peneira.
Imagem 1: Solo retido nas peneiras 10 e 200 secando em estufa de 105ºC a 110ºC. Fonte: Autoria própria.
 
Imagem 2: Peneiramento fino. Fonte: Autoria própria.
4.3. Peneiramento grosso:
4.3.1. Pesou-se o material retido na peneira de 2,0 mm.
4.3.2. Utilizando-se o agitador mecânico, passou-se esse material nas peneiras de 19, 4,75, 2,86 e 2 mm. Anotou-se as massas retidas acumuladas em cada peneira.
4.3.3. Após a obtenção dos dados traçou-se a curva granulométrica.
Imagem 3. Lavagem do solo e peneiramento grosso. Fonte: Autoria própria.
Imagem 4: Pesagem do material retido.
5. Resultados:
Calculou-se o peso da amostra seca pela soma dos pesos obtidos. Em seguida obteve-se a porcentagem de solo retida em cada peneira e a porcentagem acumulada. Com isso pode-se obter a porcentagem passante em cada peneira e assim desenhar o gráfico da curva.
	Granulometria Grossa
	Granulometria Fina
	Φ Peneira (mm)
	Massa Retida (g)
	Φ Peneira (mm)
	Massa Retida (g)
	19
	0
	1,19
	16,8179
	4,75
	321,9909
	0,6
	30,8706
	2,86
	167,3708
	0,42
	17,7204
	2,00
	59,285
	0,3
	17,3897
	
	
	0,18
	34,533
	
	
	0,15
	6,6183
	
	
	0,075
	16,7713
Tabela 1: Material retido nas peneiras. Fonte: Autoria própria.
	Granulometria
	Φ Peneira (mm)
	Massa Retida (g)
	% Retida em cada peneira
	% retida acumulada 
	% que passa em cada peneira
	19
	0,00
	0,00
	0,00
	100,00
	4,75
	321,9909
	46,71
	46,71
	53,29
	2,86
	167,3708
	24,28
	70,99
	29,01
	2,00
	59,285
	8,60
	79,59
	20,41
	1,19
	16,8179
	2,44
	82,03
	17,97
	0,6
	30,8706
	4,48
	86,50
	13,50
	0,42
	17,7204
	2,57
	89,08
	10,92
	0,3
	17,3897
	2,52
	91,60
	8,40
	0,18
	34,533
	5,01
	96,61
	3,39
	0,15
	6,6183
	0,96
	97,57
	2,43
	0,075
	16,7713
	2,43
	100,00
	0,00
	Σ
	689,3679
	100,00
	
	
	Tabela 2: Material retido em cada peneira. Fonte: Autoria própria. 	
	A representação gráfica foi realizada com o auxílio do Excel, realizando-se os devidos cálculos para se obtero resultado desejado.
Gráfico 1: Curva granulométrica. Fonte: Autoria própria.
Calculo do modo de Finura:
Classificação de Duff-Abrams
Areia grossa MF > 3,90
Areia média 3,90 > MF > 2,40
Areia fina MF < 2, 40
Portanto, a amostra pode ser classificada de acordo com Duff-Abrams como sendo uma areia grossa, visto que seu modo de finura foi igual a 7,7068 onde seu modo de finura atende a seguinte condição: 7,7068 > 3,90
6. Conclusões:
Nesse relatório conseguiu-se determinar a curva granulométrica do solo em estudo a partir do método do peneiramento. Com essa curva pode-se observar cada fração dos grãos que compõem o solo.
7. Referencias:
Curva granulométrica
19	4.75	2.86	2	1.19	0.6	0.42	0.3	0.18	0.15	7.4999999999999997E-2	100	53.29186345926464	29.012984213509213	20.413076965144441	17.973465257085508	13.495362925949991	10.924834185055616	8.402276926442326	3.3929052977372436	2.4328518922914668	0	Diâmetro dos grãos
% que passa em cada peneira