1

UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG

CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS - CTRN

UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA CIVIL – UAEC

ÁREA DE GEOTECNIA – LABORATÓRIO DE SOLOS

DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS EXPERIMENTAL

PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS

Professor (a):Veruska Escarião D. Monteiro

Assistente: Conrrado

Estagiário de docência: Raliny Mota

Grupo 04: Fabiana Karine silva de Oliveira

Thays Nogueira Rodrigues

Campina Grande, fevereiro de 2013.

2

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 – Almofariz

Figura 02 – Quarteador

Figura 03 – Peneira

Figura 04 – Balança

3

ÍNDICE

1. INTRODUÇÃO 41.1 Justificativa 41.2 Objetivos 4

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 53. METODOLOGIA 6

3.1 Materiais 63.2 Execução dos ensaios 6

3.2.1 Preparação de amostras por ensaio de compactação3.2.2 Preparação de amostras para ensaios de caracterização 7

3.2.2.1 Amostra para análise granulométrica 83.2.2.2 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticidade 83.2.2.3 Amostra para determinação da massa específica dos grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm 83.2.2.4 Amostra para determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água dos grãos de pedregulho retidos na peneira de 4,8 mm 8

4. RESULTADOS 94.1 Análise dos resultados 11

5. CONCLUSÕES 126. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 13

4

PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS

1. Introdução

1.1 Justificativa

Antes de iniciar um estudo do solo, deve-se ter em mente onde o mesmo será utilizado.

Na utilização do solo como material de construção é importante o conhecimento das propriedades do solo – que poderão ou não ser aproveitadas integralmente ou modificadas. Este conhecimento levará a tomada de decisão do engenheiro, onde o mesmo irá optar ou não, pela utilização deste.

Estas propriedades são obtidas através de ensaios de laboratório, onde é retirada uma pequena amostra do solo que será levada ao laboratório para a obtenção das informações que vão caracterizar o solo em estudo.

A coleta de amostras é feita durante a prospecção, a elaboração do projeto e também durante a execução das obras. Sendo estas coletas feitas de forma superficiais ou profundas.

1.2 Objetivos

Preparação da amostra para a realização de ensaios.

5

2. Revisão Bibliográfica

A amostra de solo é definida como sendo uma pequena porção que represente bem o solo do qual a mesma foi retirada.

As amostras coletadas devem ser representativas do solo, a decisão sobre o seu tamanho, número de amostra, locais de onde serão retiradas é de responsabilidade do engenheiro e vai depender do tipo de ensaio que o mesmo deseja executar.

As amostras podem ser classificadas em dois tipos: amostras deformadas e amostras indeformadas.

As amostras deformadas conservam todos os constituintes minerais do solo, inclusive, se possível, sua umidade natural, mas não conserva sua estrutura original, que é alterada durante a extração da amostra.

Amostras indeformadas, diferem das amostras deformadas por manterem sua estrutura original, embora percam as tensões a que estavam submetidas em seu local de origem. São colhidas tanto em sondagens superficiais quanto profundas.

6

3. Metodologia

O solo que foi usado para a realização do ensaio foi retirado de um local situado na região de Boa Vista, localizado na região metropolitana de Campina Grande, estado da Paraíba. Na data de 25/09/2012.

3.1 Materiais Gerais

Almofariz e mão de gral recoberta de borracha; Repartidor de amostras; Peneiras de 76,2-50,8-19,1-4,8-2,0-0,42 mm, de acordo com a NBR 5734; Bandejas metálicas; Balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1,5 kg e 5 kg, com resoluções de 0,01 g, 0,1

g e 0,5 g, respectivamente, e sensibilidade compatíveis;

Figura 1- Almofariz Figura 2- Quarteador Figura 3- Peneira Figura 4 - Balança

3.2 Execução dos ensaios

O procedimento abaixo utilizado para a preparação da amostra é descrito pela NBR 6457/1986. È necessário ainda a consulta da NBR 7534 – Peneiras para ensaio – Especificação.

3.2.1 Preparação de amostras para ensaios de compactação

Em geral a preparação da amostra para ensaio de compactação pode ser realizada através de três processos:

Preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica; Preparação a 5% abaixo da umidade ótima presumível; Preparação a 3% acima da umidade ótima presumível;

No laboratório foi utilizado o primeiro procedimento, no qual a preparação da amostra deu-se fazendo uma preparação com secagem prévia até a umidade higroscópica.

A amostra se encontrava no laboratório onde a mesma foi seca ao ar, até próximo da sua umidade higroscópica*.

*Umidade Higroscópica: máxima quantidade de água, em porcentagem, que uma amostra de solo é capaz de absorver da atmosfera, em forma de vapor, e manter em equilíbrio com o ambiente. 

7

Em seguida utilizando a mão de gral para desmanchar os torrões, evitando a quebra dos grãos, e homogeneizando a amostra. Com o auxílio do quarteador pode-se reduzir a quantidade de material até quando se pôde obter uma amostra representativa em quantidade suficiente para a realização do ensaio.

Verificar se a amostra passava integralmente na peneira 4,8mm. No caso da amostra apresentar material retido na peneira 4,8 mm, passar a mesma na peneira de 19,1 mm como objetivo de desmanchar os torrões eventualmente ainda existentes, sem forçar exageradamente, d eforma a evitar a quebra de grãos.

Após o peneiramento deve-se proceder como indicado na tabela abaixo:

Tabela 1: Procedimento após peneiramento

Peneira

(mm)

Material retido(% em peso)

Cilindro a ser utilizadono ensaio

Observação

4,8 menor que 7 grande ou pequeno desprezar o material retido19,1 menor que 10 grande desprezar o material retido19,1 maior que 10 grande ver nota abaixo19,1 maior que 30 - recomenda-se não ensaiar

de acordo com o método deensaio de compactação de solos

A quantidade de amostra a serem tomadas está indicada na tabela abaixo:

Tabela 2: Quantidade de amostra a ser tomada

Ensaiode

compactação

A amostra preparadapassa integralmente na peneira

(mm)

Cilindro a serutilizado no ensaio

Quantidade de amostra(em massa seca) a ser tomada

(kg)Com reuso

dematerial

4,8 pequenogrande

37

19,1 grande 7Sem reuso de

material4,8 pequeno

grande1535

19,1 grande 35

3.2.2 Preparação de amostras para ensaios de caracterização

A preparação de amostras para ensaios de caracterização pode ser feita de duas maneiras, sendo a primeira com uma secagem prévia e a outra sem secagem prévia da amostra. A segunda maneira é utilizada quando a amostra apresentar no máximo, 10% de material retido na peneira de 0,42 mm.

Os procedimentos iniciais adotados no experimento citado acima são os mesmo para a realização dos ensaios de caracterização, a quantidade de material a ser tomada assim como o peneiramento posterior aos citados, é o que vai variar de acordo como tipo de ensaio que deseja realizar.

A quantidade de material utilizado difere para cada tipo de ensaio.

3.2.2.1 Amostra para análise granulométrica

Deve-se tomar uma fração da amostra obtida e passar na peneira de 76 mm, desprezando –se o material eventualmente retido.

8

Do material que passou na peneira 76 mm, deve tomar uma quantidade em função da dimensão estimada dos grãos maiores, conforme indicado na tabela 1.

Tabela 3: Quantidade de amostra para análise granulométrica

3.2.2.2 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticidade

Deve-se tomar uma fração da amostra obtida passar na peneira de 0,42 mm, de modo a se ter cerca de 200 g de material passado. O material obtido é a amostra a ser ensaiada.

3.2.2.3 Amostra para determinação da massa específica dos grãos de solos passados na peneira 4,8 mm

Toma-se a fração da amostra, passando em seguida na peneira 4,8 mm, de modo a ser cerca de 500 g de material passado. Este material será o material utilizado no ensaio.

3.2.2.4 Amostra para determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de água dos grãos de pedregulho retidos na peneira de 4,8 mm

Toma-se uma fração de amostra e passa na peneira de 76 e 4,8 mm, de modo a se ter quantidade de material passado na peneira de 76 mm e retido na de 4,8 mm, função da dimensão estimada dos grãos maiores, conforme indicado na tabela abaixo:

Tabela 4: Quantidade de amostra para determinação de massa específica, massa específica aparente e absorção de água, com secagem prévia

Dimensão dos grãos maiores contidosna amostra, determinada por observação visual (mm)

Quantidade mínimaa tomar

(kg)< 25

25 a 5050 a 76

28

16

Dimensões dos grãos maiores contidosna amostra determinada por observações visual (mm)

Quantidade mínimaa tomar (kg)

< 5 15 a 25 4

> 25 8

9

4. Resultados

4.1 Análise dos Resultados

A homogeneização da amostra deve ser vista como uma etapa muito importante, visto que, durante o transporte da amostra ou a movimentação dos recipientes que contém a amostra, pode provocar uma segregação nas partículas de tamanhos diferentes, o que pode levar a diferenças de umidade entre alguns setores da amostra.

Existem dois pontos que determinam se a amostra é representativa: a amostra ter sido colhida corretamente, e também ela ter um tamanho suficiente para o fim a que se destina. Toda amostra para qualquer ensaio deve ser representativa.

A maior fonte de erros na análise do solo está na amostragem inadequada, o que pode conduzir a resultados incorretos (FRAGUAS, 1992).

10

5. Conclusões

O ensaio em questão tem uma importância primordial para a mecânica dos solos, visto que, este ensaio serve de base para todas as etapas que serão realizadas no estudo do solo. Tendo em vista que para a realização de todos os experimentos será necessária a preparação da amostra.

Antes da utilização da amostra de solo para qualquer que seja o ensaio é necessário que esta amostra passe por uma preparação. Que vai variar de acordo com o tipo de ensaio da qual a amostra vai ser submetida.

11

6. Referências Bibliográficas

1. NBR 6508/1984 – Determinação do teor de umidade de solos. 2. PINTO, Carlos de Sousa. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas/ 3ª Edição –

São Paulo: Oficina de textos, 2006.3. NBR 6457/1986 – Amostras de solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de

caracterização.4. Ortigão, J.R.A. Introdução a mecânica dos Solos dos Estados Críticos/ 3ª Edição – 20075. Almeida, G.C.P. Caracterização física e classificação dos solos / Edição única - 2005