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 1.1 Justificativa 1.2 Objetivos 2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 3. METODOLOGIA 3.1 Materiais 3.2 Execução dos ensaios 3.2.1 Preparação de amostras por ensaio de compactação 3.2.2 Preparação de amostras para ensaios de caracterização 3.2.2.1 Amostra para análise granulométrica 3.2.2.2 Amostra para determinação dos limites de liquidez e plasticidade 3.2.2.3 Amostra para determinação da massa específica dos grãos de solos que passam na peneira de 4,8 mm 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 4. RESULTADOS 4.1 Análise dos resultados 5. CONCLUSÕES 6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
4 4 4 5 6 6 6 7 8 8 8
8 9 11 12 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 utilizado no ensaio
Observação
4,8 19,1 19,1 19,1
menor que 7 menor que 10 maior que 10 maior que 30
grande ou pequeno grande grande -
desprezar o material retido desprezar o material retido ver nota abaixo recomenda-se não ensaiar de acordo com o método de ensaio de compactação de solos
A quantidade de amostra a serem tomadas está indicada na tabela abaixo: Tabela 2: Quantidade de amostra a ser tomada
Ensaio de compactação
A amostra preparada passa integralmente na peneira (mm)
Cilindro a ser utilizado no ensaio
Quantidade de amostra (em massa seca) a ser tomada (kg)
Com reuso de material
4,8
pequeno grande grande pequeno grande grande
3 7 7 15 35 35
Sem reuso de material
19,1 4,8 19,1
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
Dimensões dos grãos maiores contidos na amostra determinada por observações visual (mm)
Quantidade mínima a tomar (kg)
<5
1 4 8
5
a 25
> 25 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 contidos na amostra, determinada por observação visual (mm)
Quantidade mínima a tomar (kg)
< 25 25 a 50 50 a 76
2 8 16
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 – 2007 5. Almeida, G.C.P. Caracterização física e classificação dos solos / Edição única - 2005
