Rafaela Faciola
Universidade Federal de Alagoas Campus do Sertão – Delmiro Gouveia
Curso de Engenharia Civil
Laboratório de Solos I
- Amostragem
- Análise Granulométrica
Amostragem
- Amostra Indeformada
Amostragem
- Amostra Deformada
Identificação Tátil-visual dos Solos
Esfrega-se uma porção do solo na mão.
- Areias são ásperas - As argilas parecem com um pó quando secas e com sabão quando úmidas.
Moldar bolinhas ou cilindros de solo úmido.
- As argilas são moldáveis - As areias e siltes não são moldáveis.
As argilas são resistentes a pressão dos dedos enquanto os siltes e
areias não são.
Misturar uma porção de solo seco com água em uma proveta,
agitando-a. - As areias depositam-se rapidamente. - As argilas turvam a suspensão e demoram para sedimentar.
Esfregar uma pequena quantidade de solo úmido na palma de uma
das mãos. Colocar a mão embaixo de uma torneira aberta e observar a facilidade com que a palma da mão fica limpa. Solos finos se impregnam e não saem da mão com facilidade.
Identificação Tátil-visual dos Solos
Determinação da Umidade
1) Determinar o peso total da amostra;
2) Secar completamente a amostra;
3) Determinar o peso da amostra seca;
4) Por diferença obter o peso original da água (Pa = Pt – Ps) na amostra;
5) Calcular o teor de umidade: h% = 100. Pa/ Ps
Método da Estufa
Determinação da Umidade
Método do Speedy
- É baseado na reação química da água contida na amostra com o carbureto de cálcio em ambiente confinado.
Carbureto de cálcio + água Acetileno e hidróxido de cálcio
- Ao expandir-se, o gás acetileno gera pressão proporcional à quantidade de água existente na amostra.
- A leitura no manômetro permite avaliar a quantidade de água em uma amostra, devido ao seu teor de umidade.
Determinação da Umidade
Método do Speedy
Granulometria
• A distribuição dos tamanhos das partículas constituintes de solo é determinada por meio do ensaio de granulometria.
• A representação dessa distribuição é feita através da curvas de distribuição granulométrica.
Granulometria
0
20
40
60
80
100
0,001 0,01 0,1 1 10
Po
rce
nta
ge
m q
ue
pa
ss
a (%
)
Diâmetro dos grãos (mm)
Argila Silte Areia Pedregulho
Granulometria
Fração grossa
Peneiramento
Massa retida em cada peneira
Fração fina
Sedimentação
Velocidade de queda das partículas
Análise granulométrica conjunta
Granulometria
Ensaio de Peneiramento
- Sequencia de Peneiras:
#5/8’’ – 15,9mm
#1/2’’ – 12,7mm
#3/8” – 9,52mm
#1/4’’ – 6,34mm
#4 – 4,80mm
#8 – 2,40mm
#16 – 1,20mm
#30 – 0,60mm
#40 – 0,42mm
#50 – 0,30mm
#60 – 0,250mm
#100 – 0,150mm
#140 – 0,105mm
#200 – 0,074mm
- Separação das partículas (diversas frações) utilizando conjunto de peneiras.
Granulometria
Ensaio
– Toma-se uma amostra de peso P de solo seco e submete-se esta a um peneiramento. Pesa-se então as porções retidas em cada peneira P1,...,Pn.
• Tempo de peneiramento: – 10 a 15 min (vibração) • Resultados: – curva de distribuição
Próxima Aula!!!
Granulometria
Ensaio de Sedimentação É baseado na lei de Stokes, que estabelece uma relação entre a
velocidade de sedimentação das partículas e seus respectivos diâmetros.
Assim, observando a velocidade de sedimentação de partículas esféricas
em um líquido infinito, Stokes verificou a relação:
Granulometria
Ensaio de Sedimentação
Preparação da Amostra
- Solo + 125ml de defloculante
- Tempo mínimo repouso = 12h
- Tempo de dispersão = 10min
Homogeneização
Inserção do densímetro
Leituras de densidade
0, 1, 2, 4, 8, 15 e 30’ 1, 2, 4, 8, 12 e 24h
Granulometria
Ensaio de Sedimentação
• Determinação da distribuição de partículas que passam pela peneira #200 (0,075 mm), até um tamanho aproximado de 0,001 mm.
• Lei de Stokes estabelece uma relação entre a velocidade de queda de uma esferas em um fluido, o diâmetro da esfera, as massas específicas da esfera e do fluido, e a viscosidade de fluido.
Granulometria
Ensaio de Sedimentação
• No ensaio de sedimentação, as partículas de solo são supostas esferas que caem num meio fluido, que é a água.
• O erro inerente deste método é supor que as partículas de solo, que possuem as mais variadas formas, sejam esferas.
Granulometria
Ensaio de Sedimentação
Granulometria
Ensaio de Sedimentação
• O diâmetro da partícula pode ser determinado então em função da velocidade de queda:
g
vD
ws
182
18
)(D
gv ws
Granulometria
Cálculo do Diâmetro:
• A velocidade de queda é determinada obtida indiretamente, determinando-se a densidade da suspensão em diferentes intervalos de tempo.
t
z
gg
vD
wsws
1818
Granulometria
Cálculo do Diâmetro:
• Após o tempo t, todas as partículas com diâmetro maior que D deverão estar a uma profundidade maior que z.
• Ou seja, acima de z não haverá partículas de diâmetro maior que D.
Granulometria
Cálculo da Porcentagem:
• Pode-se demonstrar que:
N = porcentagem de partículas de diâmetro maior que D
V = volume da suspensão
M = massa total de sólidos
i = leitura do densímetro
w = massa específica da água
%100)(
wi
ws
s
M
VN
Granulometria
Cálculo da porcentagem:
• Fazendo V = 1000 ml e w = 1 g/ml, tem-se:
onde Lc = 1000 (i -1)
%1001
M
LN c
s
s
Granulometria
Cálculo da Porcentagem:
Curvas granulométricas de alguns tipos de solos
Granulometria
• Coeficiente de uniformidade D10 = De = diâmetro efetivo (diâmetro tal que
10% da massa de solo tem diâmetro menor que este diâmetro)
D60 = diâmetro efetivo (diâmetro tal que 60% da massa de solo tem diâmetro menor que este diâmetro)
10
60
D
DCu
Granulometria
• Coeficiente de curvatura
D30 = definição análoga a D60 e D10
1060
2
30
DD
DCc
Granulometria
Granulometria
Solo mal graduado
Solo bem graduado
Solo com graduação descontínua
Solo mal graduado Solo mal graduado
Solo bem graduado Solo bem graduado
Solo com graduação descontínua Solo com graduação descontínua
Granulometria
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