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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ - UFPI DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS, GEOTECNIA E SANEAMENTO AMBIENTAL Bacharelado em Engenharia Civil Mecânica dos Solos I

MARCOS RICARDO NETO SAMUEL SANTOS MOURA FÉ HILDENISE DE OLIVEIRA CARVALHO JOÃO MATEUS ARAÚJO DOS SANTOS VIVIANE E. DE S. DE ARAÚJO

RELATÓRIO DE GRANULOMETRIA

Teresina-PI 2018

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MARCOS RICARDO NETO SAMUEL SANTOS MOURA FÉ HILDENISE DE OLIVEIRA CARVALHO JOÃO MATEUS ARAÚJO DOS SANTOS VIVIANE E. DE S. DE ARAÚJO

RELATÓRIO DE GRANULOMETRIA

Trabalho apresentado a disciplina de Mecânica dos Solos I do Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Piauí, como composição da nota da quarta avaliação parcial.

Orientador: Prof. MSc. Higo T. Barbosa

Teresina-PI 2018

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1. OBJETIVO O objetivo primordial do ensaio de granulometria é obter a curva granulométrica de um solo. Através da curva granulométrica, pode-se estimar as percentagens (em relação ao peso seco total), correspondentes a cada fração granulométrica do solo.

2. MATERIAIS / EQUIPAMENTOS UTILIZADOS Os principais equipamentos e utensílios utilizados são: - Balança - Almofariz e mão de grau - Cápsulas para determinação de umidade - Estufa - Jogo de peneiras (50|38|25|19|9,5|4,8|2,38|2|1,2|0,6|0,42|0,29|0,15|0,075mm) - Agitador de peneiras e dispersor elétrico - Proveta graduada de 1000ml - Densímetro graduado de bulbo simétrico - Termômetro - Cronômetro 3. PROCEDIMENTOS 3.1

Preparação da amostra Após recebimento da amostra de solo, efetua-se o seguinte procedimento: 1º) Seca-se uma determinada quantidade de solo ao ar (uma quantidade maior do que aquela que será utilizada no ensaio), desmancham-se os torrões e, em seguida, homogeneizasse o material cuidadosamente. 2º) Para que o material ensaiado seja representativo da jazida, a quantidade de solo a ser utilizada no ensaio deve ser obtida por quarteamento (realizado manualmente ou com o uso do quarteador), obtendo-se assim uma amostra de solo com o peso necessário para se efetuar os ensaios (a quantidade de solo necessária para a realização do ensaio de granulometria é função do tipo de solo: solos grossos requerem

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uma maior quantidade de solo e vice-versa). Usualmente entre 1500g e 1000g. 3º) Pesa-se a amostra de solo seco ao ar e peneira-se o material na #10 (2,00mm). Deve-se tomar o cuidado de desmanchar os possíveis torrões que ainda possam existir no solo, de modo a assegurar que fiquem retidos na #10 apenas os grãos maiores que a abertura da malha. 4º) O material retido na #10 (2,00mm) é utilizado no peneiramento grosso do solo. Do material que passa na #10 retiram-se quantidades suficientes de solo para a realização do peneiramento fino, do ensaio de sedimentação, para a determinação do peso específico dos sólidos e para a determinação do teor de umidade do solo. 3.2

Procedimento Experimental O procedimento experimental para o ensaio de granulometria divide-se em quatro partes que são: - Humidade Higroscópica - Peneiramento Grosso - Peneiramento Fino - Ensaio de Sedimentação 3.2.1 Umidade Higroscópica A umidade higroscópica é a unidade correspondente a água que envolve as

partículas do solo sob as condições climáticas do laboratório. A água envolve as partículas sobre a forma de uma película delgada e, por isso, mesma esta água só é significativa nas partículas de solo com dimensões inferiores a 2,00mm. Descrição do estado: a) Toma-se 2 amostras de material (peso entre 100 e 200g) com granulometria inferior a 2,0mm, coloca-se em duas cápsulas e pesa-se. O peso das cápsulas deve ser determinado. b) Leva-se as cápsulas com as amostras à estufa de temperatura entre 105º e 110ºC por um período de tempo superior a 18 horas na estufa, deveremos observar constância nos pesos.

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c) Tirando-se as cápsulas da estufa, imediatamente faz-se novas pesagens e, então, poderemos, através dos cálculos do item seguinte, obter a umidade higroscópica do material. d) Por fim, adota-se uma umidade higroscópica média, visto que devemos trabalhar com mais de uma amostra para o ensaio. 3.2.2 Peneiramento Grosso O peneiramento grosso é realizado utilizando-se a quantidade de solo que fica retida na #10 (2,00mm), no momento da preparação da amostra, seguindo-se o seguinte procedimento experimental: 1º) Lava-se o material na #10 colocando-o em seguida na estufa. 2º) As peneiras de aberturas maiores e igual a #10 são colocadas umas sobre as outras com as aberturas das malhas crescendo de baixo para cima. 3º) Pesa-se a fração de solo retida em cada peneira, até chegar à #10 (2,00mm). 3.2.3 Peneiramento Fino O peneiramento fino é realizado utilizando-se cerca de 120g de solo que consegue passar na #10, no momento da preparação da amostra, seguindose o seguinte procedimento experimental: 1º) Põe-se o material na #200 (0,075mm), lavando-o e em seguida colocandoo na estufa. 2º) Junta-se e empilha-se as peneiras de aberturas compreendidas entre as peneiras #10 e #200, coloca-se o material seco no conjunto de peneiras e agita-se o conjunto mecânica ou manualmente. 3º) Pesa-se a fração de solo retida em cada peneira. 3.2.4 Sedimentação Para a realização do ensaio de sedimentação, utiliza-se a amostra, obtida conforme descrito anteriormente, com um peso entre 50 e 100g. O ensaio de sedimentação é realizado seguindo-se o seguinte procedimento experimental: 1º) Coloca-se a amostra em imersão (6 a 24hs) com defloculante (solução de hexametafosfato de sódio). 2º) Agita-se a mistura no dispersor elétrico por 5 a 15min.

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3º) Transfere-se a mistura para uma proveta graduada, completando com água destilada até 1000ml e realiza-se o agitamento da mistura solo/água. 4º) Efetua-se leituras do densímetro nos instantes de 30s, 1min, 2, 4, 8, 15, 30min, 1h, 2, 4, 8, 24h. 3.3

Cálculos

3.3.1 Massa Total da Amostra Seca Utiliza-se a expressão: Ms=

( ( Mt − Mg) .100) ( 100+h)

+ Mg

Onde: Ms = massa total da amostra seca. Mt = massa da amostra seca ao ar. Mg = massa do material seco retido na peneira de 2mm. h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2mm.

3.3.2 Porcentagens de materiais que passam nas peneiras de 50, 38, 25, 19, 9,5, 4,8, 2,38 e 2,0mm.

Utiliza-se a expressão: Qg=

(Ms− Mi ) x 100 Ms

Onde: Qg = porcentagem de material passado em cada peneira. Ms = massa total da amostra seca.

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Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira.

3.3.3 Porcentagens de materiais que passam nas peneiras de 1,2, 0,6, 0,42, 0,29, 0,15 e 0,075mm. Utiliza-se a expressão: Qf =

Mhx 100−Mi( 100+ h) xN Mhx 100

Onde: Qf = porcentagem de material passado em cada peneira. Mh = massa do material úmido submetido ao peneiramento fino. h = umidade higroscópica do material passado na peneira de 2mm. Mi = massa do material retido acumulado em cada peneira. N = porcentagem de material que passa na peneira de 2mm.

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4. RESULTADOS E DISCUSSÕES UMIDADE

RESUMO DE

AMOSTRA TOTAL SECA HIGROSCÓPICA GRANULOMETRIA Amostra Total úmida 1097g Cápsula Nº 59 13,80g Pedregulho > 2,0mm 36,5% Cap + Solo Areia Grossa: 2,0 a Retido Nº 10 Passando Nº 10

399,9g Umido Cap + Solo

115,04g 0,42mm Areia Fina: 0,42 a

40,4%

úmida Água Passando Nº 10

697,1g Seco 2,8g Água

114,60g 0,074mm 0,44g Silte + Argila < 0,074mm

14,3% 8,8%

seca

694,3g Solo Seco

100,80g Total Retido Nº 10 e 200

Amostra total seca 1094,2g Umidade Fator de correção = 100/100+h = 0,996

100%

0,44% (areias)

PENEIRAMENTO DA AMOSTRA TOTAL Peneir Peneira Peso Pol. 1"1/2 1" 3/4" 1/2" 3/8" Nº4 Nº10

a

MATERIAL RETIDO (g) 0 14,2 37,0 43,2 170,0 135,5

% que passa da %Amostra total 0 1,3 3,4 3,9 15,5 12,4

%Acumulada 0 1,3 4,7 8,6 24,1 36,5

amostra total 100 100 98,7 95,3 91,4 75,9 63,5

mm 38,1 25,4 19,1 12,7 9,5 4,8 2,0

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Curva granulométrica:

5. BIBLIOGRAFIA 5.1

Fotocopiada entregue em laboratório;

5.2

Internet....