LABORATRIO DE MACNICA DOS SOLOSEnsaios de Compactao e Caracterizao dos SolosPor

Andr Montano FilhoChristian Assunpo PuppoCristiane BresolinFernanda Lima JardimRichard Igor dos Santos SouzaTaciano Luiz SiqueiraTanara Ramon LacorteTiago Dalenogare Bueno

Porto Alegre2014

INTRODUO

A primeira parte do ensaio foi retirar amostras do solo no talude do estacionamento. Foram retiradas duas amostras indeformadas e mais uma quantidade de aproximadamente 1 kilograma. Essas duas amostras indeformadas foram retiradas prximas ao solo, sendo amostras de solo superficiais do terreno natural. Para a retirada foram utilizados 2 anis biselados (figura 1) e seguido o modo de retirada do esquema 1.

Anel biselado(figura 1)

Esquema de retirada de uma amostra de solo indeformada(Esquema 1)

Aps essa etapa fomos ao laboratrio para realizar as manipulaes e calcular os ndices fsicos requeridos.

1. UMIDADE NATURAL PESO ESPECFICO NATURAL MIDO DOS GROS

DefinioUmidade natural a quantidade de gua encontrada no solo em seu estado natural, ou seja, sem a manipulao laboratorial. Para encontr-lo devemos tirar uma amostra indeformada do solo e pes-la, logo aps colocasse essa mesma amostra em uma estufa para que se seque toda a gua e pesamos novamente agora somente os gros.

FrmulaO teor de umidade, em percentual, calculado seguinte frmula:

Onde: Ww Peso da gua, Ws Peso dos gros, Teor de umidade.

J o peso especfico natural mido (t) usa-se a seguinte frmula:

Onde:t - peso especfico natural mido, W peso do solo ou peso mido do solo, V volume do solo com vazios e gua percolante.

DadosPESO ESPECFICO NATURAL MIDO DOS GROS

Cilindro N1611

Peso Cilindro (g)94,3394,28

Volume Cilindro (cm)100,1100,1

Amostra mida + Peso Cilindro (g)264,9278,2

Peso Amostra mida (g)170,6183,9

Peso Especfico Natural mido (g/cm)1,7041,838

Peso Especfico Natural mido Mdio (g/cm) 1,771

UMIDADE NATURAL DO SOLO

Cilindro N1611

Amostra mida + Peso Cilindro (g)264,9278,21

Amostra Seca + Peso Cilindro (g)245,9259,12

Peso da gua (g)19,0819,09

Peso do Cilindro (g)94,3394,28

Peso da Amostra Seca (g)151,5164,84

Teor de Umidade (g)12,59%11,58%

Teor de Umidade Mdio12,085%

Execuo do EnsaioForam utilizados duas cpsulas contendo amostra de solo indeformada, foi calculado o volume da cpsula, pesada a cpsula vazia e posteriormente com a amostra do solo, logo aps essas amostras foram para a estufa e ficaram uma semana secando, quando retiramos e pesando novamente. Atravs desse procedimento podemos obtiver o peso da amostra mida, assim podemos calcular o peso especfico natural mido (t) e o peso especfico natural mido (t) mdio; o peso da amostra seca, que por sua vez nos permitiu calcular o peso da gua (Ww) atravs da equao , peso da amostra seca, teor de umidade () teor de umidade () mdio.

ObservaesNesse ensaio foram utilizadas duas cpsulas para a determinao da umidade, entretanto, esse nmero no fixo. A norma prev que sejam efetuadas ao menos trs determinaes por amostra de solo.

ClculosOs valores abaixo ilustram o clculo do peso especfico natural mido e da umidade:

Peso especfico natural mido (t):

=

=

Teor de umidade (%):

=

= onde:Peso Total WVolume V

2. LIMITE DE PLASTICIDADE

DefinioO Limite de Plasticidade (LP) representa o teor de umidade abaixo do qual o solo passa do estado plstico para o estado semi-slido, ou seja ele perde a capacidade de ser moldado e passa a ser quebradio.Deve-se observar que esta mudana de estado ocorre nos solos de forma gradual, em funo da variao da umidade, portanto a determinao do LP precisa ser arbitrado, o que no diminui seu valor uma vez que os resultados so ndices comparativos.

FrmulaO limite de plasticidade (LP) dado pela mdia dos teores de umidade. Entretanto, os valores de umidade utilizados no devem divergir de 5% da mdia. Assim os valores que estiverem fora dessa margem sero desprezados para o clculo da mdia, assim o clculo fica:

DadosLIMITE DE PLASTICIDADE

Cpsula nmero86

Amostra mida +cpsula (g)19,9219,67

Amostra seca + cpsula (g)19,6519,26

Peso da gua (g)0,270,41

Peso da cpsula (g)18,3917,49

Peso da amostra seca (g)1,261,77

Umidade (%)21,4323,16

Umidade mdia (%)22,30

Execuo do ensaioTanar e Fernanda, ficou aqui para completaremA norma NBR 7180/1984 - ABNT prescreve o procedimento de obteno do limite de plasticidade (LP).

ClculoCalcula-se primeiro o teor de umidade =

=

depois o Limite de Plasticidade

3. LIMITE DE LIQUIDEZ

Definio o teor de gua acima do qual o solo adquire o comportamento de um lquido. A passagem do estado slido para o estado lquido gradual, por consequncia, qualquer definio de um limite ter de ser arbitrrio. Foi possvel determinar o limite de liquidez (LL) atravs da concha de Casagrande.

DadosLIMITE DE LIQUIDEZ

Cpsula nmero2345052

Amostra mida +cpsula (g)25,7234,2333,9139,9038,01

Amostra seca + cpsula (g)24,2830,4330,2235,1333,14

Peso da gua (g)1,443,803,694,774,87

Peso da cpsula (g)18,9719,2518,0718,9518,33

Peso da amostra seca (g)5,3111,1812,1516,1814,81

Umidade (%)27,1233,9930,3729,4832,88

Nmero de golpes20,0025,0030,0034,0015,00

FrmulaO Limite de Liquidez (LL) determinado pela umidade correspondente a 25 golpes. So necessrios mnimos trs ensaios para a determinao da curva.

Execuo do EnsaioTanar e Fernanda, ficou aqui para completarem

4. PESO ESPECFICO REAL DOS GROS

DefinioO peso especfico real dos gros (g) consiste na relao entre o peso e o volume de uma partcula individual de solo, ou seja, no seu clculo desconsidera-se completamente os vazios existentes no solo.

FrmulaA frmula para o clculo a seguinte

Onde: Ws Peso dos grosVs Volume de gros

DadosPESO ESPECFICO REAL DOS GROS (C/(A+C-B))

TEOR DE UMIDADE DA AMOSTRA ENSAIADA

CPSULA NMERO153

AMOSTRA MIDA MAIS PESO CPSULA (g)83,2291,08

AMOSTRA SECA MAIS PESO CPSULA (g)75,6982,73

PESO DA GUA (g)7,538,35

PESO DA CPSULA (g)17,4617,12

PESO DA AMOSTRA SECA (g)58,2365,61

TEOR DE UMIDADE (%)9,049,17

TEOR DE UMIDADE MDIO (%)9,1050

PICNMETRO NMERO1812

PESO PICNMETRO COM GUA (g) (A)685,82685,82

PESO PICNMETRO MAIS GUA MAIS SOLO (g) (B)718,29724,11

PESO SOLO MIDO (g)70,9171,88

PESO SOLO SECO (g) (C) 64,9965,88

PESO ESPECFICO REAL DOS GROS (g/cm3)2,002,39

PESO ESPECFICO REAL DOS GROS MDIO (g/cm3)2,1931

Execuo do ensaioSeparamos duas amostras nos cilindros 12 e 18, colocamos as amostras no copo de alumnio, adicionamos gua at 2/3 do copo e colocamos na batedeira por 5 minutos. Logo aps transferimos para o picnmetro e completamos com gua at a marca de referencia. Os picnmetros foram pesados anteriormente somente com gua, logo aps que foram acrescentados as amostras dos cilindros e pesados novamente. Finalmente coamos as amostras dos picnmetros e colocamos de volta no forno.

5. ANLISE GRANULOMETRICA DOS SOLOS

DefinioA anlise granulomtrica serve para determinar os dimetros dos gros, passando a amostra por uma gama de peneiras pr determinadas pela norma NBR 7181

Execuo do EnsaioFoi pego aproximadamente 1 kg de solo deformado, este solo foi limpo, socado com pilo para a quebra de gros maiores e depois foi posto no primeiro conjunto de peneiras (que tinham dimetros variando entre 38,1 e 2 mm) e colocados no agitador por 5 minutos. Aps encerrar o tempo foi pesado cada contedo de gro contido em cada peneira e inseridos dados na planilha de peneiramento de amostra total.O material da amostra que passou por todas as peneiras foram colocadas em um novo conjunto de peneiras (que tinham dimetro variando entre 1,2 e 0,074 mm), novamente foi colocado o conjunto de peneiras no agitador por mais 5 minutos e ao final do tempo foi pesado o contedo contido em cada peneira e preenchido a tabela de amostra parcial.Dados

PENEIRAMENTO DA AMOSTRA TOTAL (AT)

PeneirasMaterial Retido % Que Passa Peneiras

Peso (g) % Amostra Retida% AcumuladaAmostra Total(mm)

1 1/2 pol0,000,000,00100,0038,10

1 pol0,000,000,00100,0025,40

3/4 pol0,000,000,00100,0019,10

3/8 pol00,000,00100,009,50

Nr. 414,201,391,3998,514,80

Nr. 10269,3026,4427,8372,172,00

Total Ret. #10283,50

PENEIRAMENTO DA AMOSTRA PARCIAL (AP)

Amostra Parcial (Ph) =70Amostra seca parcial =

PeneirasMaterial Retido % Que Passa % Que Passa Peneiras

Peso (g) % Amostra Retida% AcumuladaAmostra ParcialAmostra Total(mm)

Nr. 1618,4827,3327,3372,6752,441,2

Nr. 3012,8427,8655,1944,8132,330,6

Nr. 400,530,7855,9744,0331,770,42

Nr. 503,835,6661,6338,3727,610,3

Nr. 1004,757,0268,6531,3522,620,15

Nr. 2001,251,8370,4829,5221,300,074

5.1 Umidade HigroscpicaDefinio o teor de umidade do solo, aps a secagem prvia ao ar livre sob temperatura inferior A 60C, por tempo suficiente para no possuir gua livre ou capilar. Depende da natureza do solo e do teor de umidade do ar.

FrmulaCalcula-se a umidade higroscpica () pela seguinte frmula: * 100

DadosUMIDADE HIGROSCPICA

Peso Cpsula N 51 (g)17,22

Cpsula e Solo mido (g)129,05

Cpsula e Solo Seco (g)125,28

Solo Seco (g)108,06

gua3,77

Umidade Higroscpica3,49%

Execuo do EnsaioPara o clculo da umidade higroscpica () foi pego um cilindro, enchemos de solo e pesamos, deixamos sec-lo a temperatura ambiente do laboratrio por uma semana, passado esse tempo pegamos a amostra e pesamos novamente e fizemos o clculo da umidade higroscpica () atravs da frmula descrita abaixo.

Clculo

6. SEDIMENTAO

DefinioO ensaio de sedimentao feito para determinar a granulometria de solos compostos de materiais finos. Junto com o ensaio de peneiramento compem a Anlise Granulomtrica.

DadosSEDIMENTAO

Densidade dos Gros = 2,2peso seco 57,97

Tempo DecorridoLeituraTemperaturaCorreoLeituraAltura de% Que PassaDimetros

(min)Densmetro (Celsius)CorrigidaQueda (cm)Amostra TotalPartculas(mm)

0,5 1,11024,0112,0 14,3029,880,0710

1,0 1,10024,0111,0 14,5027,390,0500

2,0 1,09024,0110,0 14,7024,900,0360

4,0 1,08024,019,0 14,8022,410,0260

8,0 1,08024,019,0 14,8022,410,0180

15,0 1,07024,21,068,1 15,0020,070,0130

30,0 1,06024,51,157,2 15,1817,800,0094

60,0 1,05024,41,126,1 15,2915,240,0067

240,0 1,04523,00,75,2 15,3612,950,0034

1.500,0 1,04022,00,44,4 15,5610,960,0013

Execuo do EnsaioFoi pego 57,97g de solo deformado e foi colocado em uma proveta com capacidade de 1 litro. Foi preenchida at o total com gua e inserido o densmetro na gua. Logo aps foi marcado a leitura do densmetro no tempo decorrido que pedia a tabela de sedimentao

Curva Granulomtrica o resultado final da anlise granulomtrica expressa em um grfico chamado de curva granulomtrica, para tal deve-se resumir os resultados de peneiramento da amostra total, da amostra parcial e da sedimentao

aqui deveria se fazer um quadro resumo da granulometria mas os resultados no fecham e no consegui identificar o erro. Quando acaba a amostra total a % passante total tem que seguir em uma ordem numrica com o quadro da amostra parcial, at aqui tudo certo, MS quando sai do quadro da amostra parcial (21,3%) e passa para a sedimentao (29,88%) esse resultado discrepante, a sedimentao deveria ter um % menor correto? De qualquer forma algum identifique o erro e gere o grfica da curva granulomtrica.

Referncias Bibliogrficas

Nbr 6457/86Nbr 7180/84Nbr 7181/84Apostila Mecnica dos Solos Clio Davilla CEFERESWikipdiaNbr NM ISSO 2395Apostila de ensaios de compactao e caracterizao dos solos Alessander Kormann - UFP

DISTRIBUIO GRANULOMTRICA

100

90

80

70

% Passando60

50

40

30

20

10

0

0,00010,001

0,010,1110100

Dimetro das partculas (mm)