Infraestrutura e Estrada

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Infraestrutura e Estrada 
Thays Nogueira Rodrigues 
 
 
 
 
 
ENSAIO DE DENSIDADE IN SITU - FRASCO DE AREIA 
 
 
 
 
Rodrigo José Dantas Pereira 
João Paulo Tavares Saraiva 
Vinicius Alves Albanás 
Franciélio Carvalho Batista 
 
 
 
 
Juazeiro do Norte – CE 
2021 
SUMARIO 
 
Introdução ........................................................................................................ 01 
 
 
Objetivo ............................................................................................................ 02 
 
 
Materiais utilizados .......................................................................................... 03 
 
 
Métodos do ensaio ........................................................................................... 04 
 
 
Resultados ....................................................................................................... 04 
 
 
Conclusão ........................................................................................................ 05 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INTRODUÇÃO 
 
 
 E necessário fazer uma conferência do grau de compactação de uma edificação qualquer, 
porque aterro mal compactado pode dar sérios danos no futuro, trazendo desconforto para o cliente, 
perca de material, tempo e um gasto a mais após estar tudo edificado. 
O ensaio de compactação de solos ou simplesmente ensaio de proctor é indispensável em uma 
obra de pavimentação e em outras diversas aplicações. Ele simula a situação de campo no sentido 
de tentar expulsar o número de vazios e conseguir maior tensão entre as partículas do solo. Este 
ensaio ganhou o nome em homenagem ao engenheiro Ralph Proctor que desenvolveu esta 
metodologia em 1933, entretanto só foi normatizada no brasil em 1986 através da NBR 7182. 
 Através desse ensaio é possível obter teores que influenciam diretamente na qualidade do 
aterro que está sendo executado, como por exemplo, densidade máxima aparente seca e teor de 
umidade ótima e com isso é possível determinar futuramente, comparando com as amostras do aterro 
realizado, o grau de compactação (Gc). A importância de fazer uma conferência do grau de 
compactação é porque quando ele é mal compactado pode causar sérios danos no futuro, 
ocasionando recalques, perca de material, perca de tempo e um gasto a mais em manutenção após 
estar tudo concluído. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OBJETIVO 
 
 
 Para grau de compactação de solos é necessário fazer a conferência do teor de umidade ótimo, e 
fazer a execução de acordo com o que o DENIT exige, nesse caso vimos que o grau de compactação 
deu 81,22% pois o teor de umidade estava elevado e execução não foi feita da forma correta! 
 Para solucionar o problema e necessário que remova o solo, confira teor de umidade e repita 
o passo a passo de acordo com DENIT. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 MATERIAIS UTILIZADOS 
 
 
Os equipamentos utilizado para a pratica de densidade in situ inicialmente refere-se o frasco de 
areia com fundo metálico, desfrutamos de uma bandeja quadrada rígida com orifício circular dispomos 
de um cilindro metálico de volume de V= 997cm³, temos ainda uma balança com capacidade de 10kg 
com sensibilidade de 1g, foi operado além disso uma talhadeira e martelo, um pincel, um kit de speed 
para indicação de umidade em campo e por fim alguns recipiente para pesagem e coletas do solo ao 
qual vai ser definido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MÉTODOS DO ENSAIO 
 
 
A primeira etapa determinar o peso da areia que preenche o funil, com isso foi utilizado a 
balança de uma grama de precisão após adicionar boa quantidade de areia ao conjunto do frasco e o 
funil, portanto ele é pesado passando a informação da massa M¹ que corresponde a massa inicial. Em 
seguida em uma bancada ampla e plana vamos precisar utilizar da bandeja com orifício circular e em 
cima da bandeja acoplando o frasco de areia e deixando preencher livremente deixar a área completar 
todo o nível do funil por alguns momentos e fechado o registro tirando o frasco de areia e pesasse 
novamente obtendo um novo peso ao qual denominamos a massa M², o responsável pelo 
procedimento pratico juntamente com um pincel coleta toda amostra que estava presente na bandeja 
e cuidadosamente vai conduzir toda essa porcentagem da amostra para um frasco de área, para o 
resultado sair perfeito precisaremos realizar de acordo com a norma então todo o procedimento será 
obrigatório ser feito pelo menos duas vezes. 
Os cálculos devem ser feito uma medias aritméticas desses ensaios, e não são aceito os 
resultados individuas que atingem pelo mais de um 1% do valor da média. 
Para ser realizado a determinação do peso especifico aparente da areia, procedimento 
semelhante ao realizado na primeira etapa, porem após a pesagem do frasco de areia vamos está 
utilizando um cilindro de compactação com o volume de V= 997 cm³ em cima a bandeja metálica 
sobrepondo o frasco de areia sobre a bandeja e o cilindro, abrindo a válvula possibilitando o 
escoamento da areia livremente para a dentro do cilindro ocupando toda a parte do volume relatado 
e do funil, após um tempo concretizado o processo o frasco é retirado para o pesagem novamente, 
obtendo o peso M5, com os resultados obtidos da primeira pesagem M4 e a pesagem de M5 após 
faremos uma diferença entre ambos que vai nos mostrar a massa de areia do funil e do cilindro, como 
de uma maneira significativa temos do processo anterior a Massa do funil ao qual é M²-M¹= M3 e 
também já temos a massa do funil junto ao cilindro é M5-M4, com isso consequentemente 
conseguiremos encontrar apenas a massa do cilindro que vamos detalhar como M6= M4-M5-M3, 
sabemos que a massa especifica da areia é massa da areia sobre o volume : 
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝐸𝑠𝑝. =
𝑀𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎(𝑔) 
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑎 𝐴𝑟𝑒𝑖𝑎(𝑐𝑚3)⁄ 
 
𝑴𝒂𝒔𝒔𝒂 𝑬𝒔𝒑. = 𝑴𝟔
𝟗𝟗𝟕𝒄𝒎³
⁄ 
 
 Da mesma forma do processo anterior como manda a norma, realizar o procedimento pelo 
menos duas vezes, os cálculos devem ser feito uma medias aritméticas desses ensaios, e não são 
aceito os resultados individuas que atingem pelo mais de um 1% do valor média. 
 
 
 Para ao ensaio de determinação do ensaio in situ o responsável será preciso 
que leve com si a campo a balança portátil de precisão de uma grama, primeiramente 
o nível do terreno tem que está nivelado corretamente para a colocação da bandeja 
metálica com orifício central, em seguido o responsável terá que escavado um furo de 
aparentemente uma profundidade de 15 cm com a escavadeira, no solo ao qual foi 
realizado o responsável diante do procedimento vai adentrando o solo dentro da 
bandeja sem haver perdas, fazendo a pesagem, levando a ficha de campo, e para fazer 
a medida da umidade do solo foi utilizado o equipamento speed, o próprio responsável 
irar colocar duas esfera de aço dentro da câmara do speed, em seguida de uma ampola 
de carbureto de cálcio e a grama retirada qual foi de 12gm realizado o procedimento o 
equipamento ele é fechado é agitado repetidas vezes para que haja a quebra das 
ampolas pela esfera de aço, nesse momento quimicamente o carbureto de cálcio se 
inicia reagindo com a umidade do solo e pelo aumento de pressão do solo, ao qual o 
foi finalizado com 10,5%. 
 Com isso foi realizado ensaio de frasco de areia com tudo podemos calcular 
determinar a massa especifica úmida e massa especifica seca do solo de campo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RESULTADOS 
ENSAIO DE DENSIDADE IN SITU - FRASCO DE AREIA 
CENTRO UNIVERSITÁRIO PARAÍSO - UNIFAP 
DISCIPLINA: INFRAESTRUTURA E ESTRADAS 
ENSAIO DE DENSIDADE IN SITU - FRASCO DE AREIA 
Data: 22/03/2021 
 
DETERMINAÇÃO DA MASSA QUE PREENCHE O FUNIL 
 1° Ensaio 2° Ensaio 3° Ensaio 
M1 (g) - MASSA DO CONJUNTO ANTES 6012 6012 6012 
M2 (g) - MASSA DO CONJUNTODEPOIS 5522 5524 5520 
M3(g) - MASSA DO FUNIL 490 488 492 
MÉDIA (M3) g 490 
 
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA AREIA CALIBRADA 
VOLUME DO CILINDRO cm³ 997 
 1° Ensaio 2° Ensaio 3° Ensaio 
M4 (g) - MASSA DO CONJUNTO ANTES 6012 6012 5996 
M5 (g) - MASSA DO CONJUNTO DEPOIS 4178 4188 4176 
M6 - MASSA DE AREIA QUE PREENCHE O CILINDRO 1344 1334 1330 
MÉDIA (M3) g 1336 
MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA AREIA CALIBRADA (g/cm³) 1,34002006 
 
DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE IN SITU 
Massa do frasco com areia Antes M7 (g) 6.012,00 
 Depois M8 (g) 3.852,00 
Diferença M9 (g) 2.160,00 
Massa da Areia no Funil M3(g) 490,00 
Massa da Areia no furo (Maf) M10 = M9 - M3 1.670,00 
Massa Específica da Areia γd(g/cm³) 1,34 
Volume do furo V (cm³)=Maf/γd 1.246,25 
Umidade do Solo no furo hf(%) 10,50 
Fator de Conversão (Fc) 100/hf+100 0,90 
Massa do solo úmido Mh (g) 2.152,00 
Massa do solo seco (Ms) Mh x Fc 1.947,51 
Massa específica Seca γs=Ms/V 1,563 
 
DETERMINAÇÃO DO GRAU DE COMPACTAÇÃO 
Ensaios de Laboratório Registro Nº 
 Densidade Máxima γsmáx(g/cm³) 1,924 
 Umidade ótima Ho(%) 9,50 
Grau de Compactação % 81,22 
 
1ª DISPERSÃO 
4,9 
494,9 1% 1° Ensaio 2° Ensaio 3° Ensaio 
485,1 1% OK OK OK 
 
2ª DISPERSÃO 
13,36 
1349,36 1% 1° Ensaio 2° Ensaio 3° Ensaio 
1322,64 1% OK OK OK 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CONCLUSÃO 
 
 
 O experimento realizado mostrou que devido a variação da umidade ótima do solo (que idealmente 
seria 9,5%, foi encontrada em campo com valor igual a 10,5%) a compactação do mesmo não 
alcançou os resultados esperados. O grau de compactação chegou a apenas 81,22% sendo 
intoleráveis valores abaixo de 95%. Nesse caso procedimento deve ser refeito, observando os valores 
da umidade ótima para esse tipo de solo. 
Grau de compactação: (massa específica do campo / massa especifica do laboratório) x 100 
Limites do DENIT 
Primeiras Camadas =< 95% 
Últimas camadas =< 98%