Relatório TEOR DE UMIDADE

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CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
DETERMINAÇÃO DE TEOR DE UMIDADE: método Speedy.
SÃO LUÍS - MA
2019
DETERMINAÇÃO DE TEOR DE UMIDADE: método Speedy.
Trabalho experimental apresentado à como requisito para obtenção de nota Parcial I na disciplina de Estruturas de Concreto Armado, ministrada pelo professor.
SÃO LUÍS - MA
2019
RESUMO
Este trabalho descreve e analisa experimentos realizados em laboratório a fim de determinar o teor de umidade do solo utilizando o método Speedy. Constatou-se que as amostras com massas distintas mostraram teor de umidade diferente. Diante desse ensaio foi possível conhecer o princípio de funcionamento do aparelho e sua eficiência na determinação da umidade do solo
Palavras-chave: Speedy, umidade, pressão, amostra.
SUMÁRIO
	1.
	Introdução
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	1
	2.
	Objetivos
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	2
	2.1. 
	Objetivo Geral
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	2
	2.2. 
	Objetivos Específicos
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	2
	3.
	Normas técnicas
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	3
	4.
	Materiais e procedimentos experimentais 
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	4
	4.1.
	Materiais utilizados
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	4
	4.2.
	Determinação do teor de umidade utilizando o método do Speedy ou umidímetro ﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	
 5
	5.
	Resultados e discussões
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	9
	6.
	Conclusão
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	10
	
	Referências bibliográficas
	﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳﮳
	11
1. 
2. INTRODUÇÃO
Conhecer o teor de umidade dos solos é extremamente importante, especialmente para a construção civil, pois previne comportamentos futuros nas edificações (1). Por meio dessa análise, é possível determinar a quantidade exata de materiais a serem utilizados para obter resultados como compactação do solo mais eficiente e com maior resistência.
Existem diversos métodos que podem definir o teor de umidade do solo, entre os quais a NBR 16097 especifica dois considerados rápidos e eficientes: o método do umidímetro ou Speedy e o método da frigideira. O primeiro determina o teor de umidade pelo processo de secagem do solo. É geralmente adotado em construções em que há escassez de recursos. O método Speedy, por sua vez, é mais recomendado para o estudo de solos arenosos, e seu princípio de funcionamento estabelece uma relação entre pressão e teor de umidade. É um dos métodos mais utilizados in situ, geralmente durante a etapa de estudos para compactação do solo. (1,2)
O presente relatório apresenta o processo de determinação do teor de umidade do solo através do método Speedy, realizado por meio de ensaios no laboratório de concreto da Faculdade Pitágoras, campus Turu – São Luís, seguindo os procedimentos definidos pela NBR 16097.
3. OBJETIVOS
3.1. Objetivo Geral
 Determinar o teor de umidade do solo utilizando o método Speedy.
3.2. Objetivos Específicos
· Utilizar quatro amostras de solo com porcentagens de água diferentes para determinação do teor de umidade
· Observar a leitura do manômetro durante o aumento da pressão no recipiente.
· Correlacionar a pressão total e o teor de umidade através de tabela
4. NORMAS TÉCNICAS	
ABNT NBR 16097:2012 – Determinação do teor de umidade – Métodos expeditos de ensaio
5. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
5.1. MATERIAIS UTILIZADOS
· Amostra de areia seca 
· Conjunto do Speedy, contendo:
· 01 Recipiente com tampa
· 02 Esperas de aço
· 03 Ampolas de carbureto de cálcio
· 01 Manômetro
· 01 Escova para limpeza
· 01 Espátula 
· 01 Béquer 
· 01 Proveta
· 01 Balança mecânica
· 01 Balança de 25 g
· 01 Cápsula de alumínio 
5.2. DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE UTILIZANDO O MÉTODO SPEEDY OU UMIDÍMETRO
Inicialmente, tiramos a tara de uma das cápsulas na balança e adicionamos, com auxílio da espátula, a amostra de areia previamente seca na estufa à 105º C até que obtivéssemos a massa de 70 g de solo. Feito isso, pesamos outras quatro amostras de 70 g na mesma cápsula e reservamos, satisfazendo as cinco amostras necessárias para a realização do ensaio (figura 1). No entanto, é importante adiantar que utilizamos apenas quatro.
Figura 1. Cinco amostras de areia.
Fonte: próprios autores.
Na amostra nº 1 adicionamos 10% de água utilizando a proveta – o que equivaleu a 7 g ou 7 ml de água - e espalhamos o líquido por todo o solo com auxílio da espátula (figura 2). 
Figura 2. Mistura de 7 g de água na amostra nº 1.
Fonte: próprios autores.
Em seguida, pesamos 10 g da amostra úmida na balança de 25 g e inserimos o material no recipiente com tampa. Adicionamos as duas esferas de aço e uma ampola de carbureto de cálcio, e fechamos o instrumento. Agitamos o Speedy (figura 3) manualmente e observamos a leitura do manômetro, cessando a agitação quando este estabilizou a pressão interna. Concluído o procedimento, removemos o material do Speedy e limpamos o aparelho com a escova. 
Figura 3. (A) Pesagem de 10 g da amostra úmida nº 1; (B) Speedy montado com o material no seu interior; (C) Agitação manual do instrumento.
C
B
A
Fonte: próprios autores.
Na segunda amostra, adicionamos 20% (14 g ou 14 ml) de água utilizando a proveta e misturamos o líquido à areia utilizando a espátula. Logo após, pesamos 5 g da amostra úmida na balança de 25 g (figura 4).
Figura 4. 5 g da amostra úmida nº 2.
Fonte: próprios autores.
Colocamos o material pesado no recipiente com tampa. Adicionamos as duas esferas de aço e um frasco de carbureto de cálcio e fechamos o aparelho. Em seguida, realizamos a agitação manual do conjunto e, novamente, paramos apenas quando o manômetro estabilizou a leitura da pressão. Removemos o material do interior do Speedy e realizamos a limpeza do instrumento com a escova.
Na amostra nº 3, adicionamos 30% de água (21 ml ou 21 g) por meio da proveta. No entanto, após a mistura, observamos que o solo ficou saturado, tornando-o inutilizável para o ensaio.
Na quarta amostra, regredimos o percentual de água a ser adicionado e utilizamos apenas 15%, que foi acrescentada e misturada no solo. Pesamos novamente 10 g da amostra úmida na balança de 25 g (figura 5).
Figura 5. (A) Mistura entre areia e água na amostra nº 4; (B) 10 g da amostra úmida na balança.
B
A
Fonte: próprios autores.
Semelhante ao procedimento das amostras anteriores, inserimos o material pesado no recipiente com tampa, adicionamos as duas esferas de aço e uma ampola de carbureto de cálcio, e fechamos o instrumento. Em seguida, agitamos o Speedy manualmente e observamos a leitura do manômetro, parando a agitação apenas quando este estabilizou a leitura da pressão interna. Feito isso, removemos o material do Speedy e limpamos o aparelho com a escova
6. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Foi obtida a massa de 14,3 g da cápsula, que somada à cada amostra selecionada para o ensaio, resultava em 84,3 g. Para todas as amostras utilizadas, o mecanismo de funcionamento foi o mesmo: aumento da pressão no interior do recipiente causado pela interação entre o carbureto de cálcio e a água da amostra. Esse carbureto, assim que quebrado pelas esferas de aço durante a agitação do aparelho, entra em contato com as partículas de água, e dessa interação é emitido gás acetileno, que provoca a elevação da pressão interna. A pressãoé lida pelo manômetro, que indica a pressão máxima quando os ponteiros se estabilizam. Essa pressão é convertida para teor de umidade através de uma tabela previamente estabelecida e que geralmente acompanha o conjunto Speedy. (1,2)
Após a realização dos procedimentos pelo umidímetro com as amostras nº 1, 2 e 4, fez-se a correlação entre as respectivas pressões registradas no manômetro e o peso de cada amostra por meio da tabela pressão-teor de umidade. Obtivemos, portanto os seguintes valores:
Tabela 1. Pressão x teor de umidade de cada amostra.
	Amostra
	% de água adicionada 
	Peso da amostra úmida (g)
	Pressão final (kg/cm²)
	Teor de umidade correlacionado
	1
	10 %
	10 
	0,8 
	8,6 %
	2
	20%
	5
	0,75
	17,4%
	4
	15%
	10
	1,05
	11,7%
Fonte: próprios autores.
Dessa forma, o teor de umidade encontrado para 10 gramas de solo com 10% de água foi de 8,6%; para 5 gramas de solo com 20% de água foi de 17,4%; e para 10 gramas de solo com 15% de água foi de 11,7%. 
 
7. CONCLUSÃO
Podemos verificar que, após a realização dos ensaios, o Speedy apresentou variações no teor de umidade das amostras. Como exemplo, a primeira amostra, onde adicionamos 10% de água, deveria apresentar 10% de teor de umidade após o teste, e não os 8,6% encontrados. Tecnicamente, esperava-se que o teor de umidade final fosse o mesmo que o adicionado à amostra de solo seca, no entanto, isso não foi possível, provavelmente devido à calibração incorreta do Speedy, ou mesmo por conta de alguma falha mecânica no instrumento, como vazamento, que interferiu nos resultados.
Ademais, fica evidente a necessidade de se determinar a umidade do solo antes do início de obras em que o mesmo deverá suportar carregamentos, pois com o estudo prévio, podem ser realizadas correções evitando problemas futuros, como patologias causadas pelo excesso ou escassez de água no solo. Além disso, esse processo influencia diretamente na eficácia da compactação e do rompimento do solo.
Referências bibliográficas
SUPORTE SOLOS. Teor de Umidade dos Solos - Método da Estufa e o Método Speedy - Ensaios Geotécnicos. Disponível em: <http://www.suporte
solos.com.br/blog/ensaios-geota-cnicos-teor-de-umidade-dos-solos-ma-todo-da-estufa-e-o-ma-todo-speedy/55/>. Acesso em: 8 set. 2019.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16097: Determinação do teor de umidade – Métodos expeditos de ensaio. Rio de Janeiro. 2012.
 
2