ME-10 MÉTODOS DE ENSAIO DETERMINAÇÃO DA UMIDADE PELO MÉTODO EXPEDITO ( SPEEDY )

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1 ME-10 MÉTODOS DE ENSAIO EXPEDITO ( SPEEDY ) DOCUMENTO DE CIRCULAÇÃO EXTERNA 1

2 ÍNDICE PÁG. 1. INTRODUÇÃO OBJETIVO S E NORMAS COMPLEMENTARES DEFINIÇÕES APARELHAGEM E MATERIAL PREPARAÇÃO DA AMOSTRA DE SOLO DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO CUIDADOS ESPECIAIS DETERMINAÇÃO DA UMIDADE CALIBRAGEM DO MANÔMETRO CALIBRAGEM ESPECÍFICA

3 1. INTRODUÇÃO Este método de ensaio, adotado pela PCR, tem por base o método M145/60 do DER/SP. 2. OBJETIVO Este método fixa o procedimento para a determinação do teor de umidade de solos pelo emprego do aparelho Speedy, modelo G (escala 0 a 50%). O método é aplicável somente para solos que não contenham pedregulho, ou agregado, e é apropriado somente para o controle de compactação de solos, solo-cimento e misturas estabilizadas, de granulometria fina. 3. S E NORMAS COMPLEMENTARES Na aplicação deste método, é necessário consultar: M 145/60 - DER/SP Método de Determinação de Umidade de Solos pelo Speedy ; ME-64 - Método de Ensaio - Determinação do Teor de Umidade de Solos, da PCR; M DER/SP Determinação do Teor de Umidade de Solos. 3

4 4. DEFINIÇÕES a) Teor de Umidade É a razão entre a massa d água contida no solo e passível de evaporação em estufa a C e a massa de seus grãos secos em estufa, na mesma faixa de temperaturas, até constância de massa. O teor de umidade é expresso em %. b) Speedy É um aparelho patenteado a nível mundial e que se destina à determinação rápida do teor de umidade e já incorporado à tecnologia brasileira. 5. APARELHAGEM E MATERIAL A seguir são apresentados os aparelhos e os materiais necessários para a execução do ensaio: a) Aparelho Speedy, modelo G, completo, incluindo a balança, o recipiente para medida do pó absorvente e escovas de limpeza. O conjunto vem, geralmente, colocado em uma caixa, facilmente transportável; b) Pó absorvente, à base de carbureto de cálcio e que vem acondicionado em latas; c) Areia fina, seca, de quartzo; d) Aparelhagem e material para calibragem do manômetro do Speedy, constantes de: balança de 200 g de capacidade e sensibilidade de 0,01 g, com respectivo jogo de pesos; 4

5 pipeta, de 1 cm³ de capacidade, com divisões de 0,1 cm³; e) Aparelhagem e material para calibragem específica do Speedy, constituídos de: amostra do solo a ser empregado nas determinações de umidade; aparelhagem e material para determinação do teor de umidade de solos, de acordo com o Método de Ensaio - ME-64, da PCR, correspondente ao Método de Ensaio, ME- 61, do DER-PE. 6. PREPARAÇÃO DA AMOSTRA DE SOLO A preparação da amostra de solo deve seguir a seqüência abaixo descrita: a) Homogeneizar e, se possível, pulverizar rapidamente a amostra de solo, utilizando a ponta da haste do recipiente para medida do pó absorvente e, em seguida, transferir uma porção da mesma ao prato da balança até conseguir equilibrá-la. Esse equilíbrio deve ser obtido, estando a caixa do aparelho em repouso sobre uma superfície horizontal; b) Se o solo for coesivo ou se apresentar excessivamente úmido, de maneira que seja impossível a sua pulverização, deve-se adicionar ao mesmo, após a pesagem, uma ou meia porção de areia fina e seca, porção essa que é medida do recipiente destinado à medida do carbureto, e tentar a obtenção de uma mistura pulverulenta, misturando o conjunto solo + areia com a ponta de haste do medidor de carbureto. Deve-se tomar o cuidado de evitar que o solo adira à referida ponta ou ao prato da balança. 5

6 7. DETERMINAÇÃO DA PRESSÃO Para determinar a pressão, seguem os procedimentos abaixo descritos: a) Limpar perfeitamente a parte interna do corpo e da tampa do Speedy, com auxílio das escovas que acompanham o aparelho; b) Transferir toda a porção, preparada de acordo com o item 6, para o corpo do aparelho; c) Retirar uma porção de pó absorvente, com auxílio do medidor de pó absorvente, e transferi-la para a tampa do Speedy. Uma vez retirado o pó absorvente, o recipiente que o contém deve ser imediatamente tampado; d) Segurar o corpo do Speedy de forma que sua boca fique ligeiramente voltada para baixo sem, no entanto, causar o derramamento da porção de solo nele previamente introduzida; e) Adaptar a tampa do Speedy, contendo o pó absorvente, à arruela da boca e colocar a alça na posição, apertando firmemente a borboleta existente na mesma; f) Mantendo a tampa do aparelho para cima, agitá-lo vigorosamente cerca de dez vezes, com movimentos de baixo para cima; g) Inverter o aparelho, isto é, de forma que a tampa fique para baixo, e dar umas palmadas no mesmo, a fim de obrigar a mistura de solo + pó absorvente a se acumular na parte interna da tampa. Manter o aparelho em repouso, nessa posição, cerca de um minuto; h) Agitar novamente o aparelho, cerca de dez vezes, mantendo a tampa para cima, invertê-lo novamente e mantê-lo em repouso, nessa posição, cerca de 2 minutos; 6

7 i) Agitar pela terceira vez o aparelho, cerca de dez vezes, com a tampa para cima, a fim de uniformizar a temperatura do aparelho; j) Colocar o aparelho em posição horizontal e efetuar a leitura do manômetro, após o estacionamento de sua agulha. Caso a agulha demorar muito para estacionar, deve-se repetir todas as operações, desde o item 5, com nova porção de amostra de solo, tomando cuidado na sua pulverização e usando maiores quantidades de areia seca; k) Destampar o aparelho e despejar o seu conteúdo numa superfície limpa, para inspeção. Caso se verifique a presença, no material despejado, de torrões maiores que 2 mm, em quantidade apreciável, deve-se repetir o ensaio com nova amostra de solo. O operador deve destampar o aparelho com cuidado, mantendo-o afastado de seu rosto, pois os gases que escapam são tóxicos e explosivos; l) Limpar cuidadosamente a parte interna do corpo e da tampa do aparelho com a escova apropriada. 8. CUIDADOS ESPECIAIS Os resultados obtidos não serão satisfatórios quando: não for seguido rigorosamente o processo descrito neste método; a arruela apresentar-se defeituosa; a borboleta da tampa não for apertada suficientemente; 7

8 a temperatura do aparelho, durante o ensaio, estiver fora de sua faixa ótima de trabalho, que é de 15 a 25 C; manômetro apresentar-se defeituoso; solo não for suficientemente pulverizado. 9. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE a) Corrigir o valor lido no manômetro ( H1) com o emprego das curvas de calibragem, obtidas de acordo com o estabelecido nos itens 9 e 10, determinando (Hm), que é o teor de umidade corrigido; b) A curva de calibragem do manômetro fornece resultados menos precisos do que a curva de calibragem específica, e o grau de imprecisão dependerá do tipo de solo. Devese, portanto, utilizar, de preferência, a curva de calibragem específica, e a curva de calibragem do manômetro somente deve ser utilizada quando não tivermos a específica; c) A curva de calibragem específica somente é válida para o solo, para o qual o aparelho foi calibrado. O afastamento do valor corrigido com essa curva, com relação ao valor obtido pelo Método de Ensaio - ME-64, da PCR, é de cerca de 1% de umidade, na faixa próxima do teor ótimo de umidade de compactação (corrente ou especial) do solo considerado. 10. CALIBRAGEM DO MANÔMETRO a) Limpar cuidadosamente a parte interna e externa da tampa do Speedy, utilizando estopa ou pano, limpos. A parte interna deverá ficar completamente livre de qualquer resíduo de pó absorvente, solo ou umidade; 8

9 b) Determinar a massa da tampa do Speedy com precisão de 0,01 g, ou então equilibrála perfeitamente em uma balança de dois pratos, com o emprego de taras apropriadas; c) Colocar, com a pipeta, cerca de 0,1 cm3 de água destilada, na parte interna da tampa do Speedy, e determinar, com precisão de 0,01 g, a massa d água adicionada (ma); d) Introduzir, no corpo do Speedy, uma medida de pó absorvente, e adaptar a tampa arruela de maneira análoga à descrita no item 6.d). Em seguida, apertar firmemente a borboleta da alça da tampa; e) Inverter o aparelho de maneira que a sua tampa fique para baixo. Deixar nessa posição cerca de um minuto; f) Agitar energicamente o Speedy, com movimentos de baixo para cima, cerca de 20 vezes, e, em seguida, colocar o Speedy de maneira que sua tampa fique para cima. Nessa posição, dar algumas batidas na parte externa da tampa, com auxílio do recipiente medidor de pó absorvente; g) Colocar novamente o Speedy com a tampa para baixo e agitar energicamente, de baixo para cima, cerca de 20 vezes; h) Colocar o Speedy em posição horizontal e efetuar a leitura do manômetro; i) Calcular o teor de umidade correspondente à água introduzida na determinação, com o emprego da fórmula seguinte: 9

10 onde: Hm = teor de umidade correspondente à água introduzida no Speedy ; ma = massa d água introduzida no Speedy. j) Repetir as operações descritas nos itens a a i, introduzindo no Speedy massas d água próximas aos seguintes valores, em gramas: 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8 e 0,9 g; k) Construir um gráfico cartesiano com os valores dos teores de umidade lidos no manômetro do Speedy ) H ( 1 e os valores correspondentes calculados pela fórmula do item i ) H ( m ; l) Os pontos obtidos devem situar-se sobre uma linha contínua (reta ou curva). Se um ou mais pontos se afastarem dessa linha, a determinação que lhe corresponde deve ser repetida. Caso esses afastamentos persistam, o manômetro do aparelho deve ser recondicionado. 11. CALIBRAGEM ESPECÍFICA a) Tomar cerca de 1 kg do solo para o qual se deseja calibrar o Speedy e deixar secar ao ar; b) Pulverizar e uniformizar o solo obtendo, por quarteamento, dez (10) porções; c) Determinar o teor de umidade de uma das porções, de acordo com o Método de Ensaio - ME-64, da PCR e, em seguida, determinar o seu teor de umidade pelo Speedy. Adicionar a cada uma das porções restantes, quantidades crescentes de água, de maneira a se obter teores de umidade variando, uniformemente, até cerca de 40%; 10

11 d) Após o umedecimento, devem, as porções serem homogeneizadas e conservadas em recipiente fechado, por um intervalo de, no mínimo, 12 horas; e) Tomar uma das porções e separar em duas partes. Uma parte deve ter o seu teor de umidade determinado de acordo com o Método de Ensaio - ME-64, da PCR, e a outra parte é ensaiada no Speedy, obtendo-se o seu teor de umidade (ou pressão); f) Repetir a operação descrita no item anterior, para todas as porções restantes; g) Representar, num gráfico cartesiano, o teor de umidade (ou pressão) lido no manômetro do Speedy e o teor de umidade correspondente obtido pelo Método de Ensaio - ME- 64, da PCR; h) Traçar a linha média passando pelos pontos obtidos. Repetir as determinações para os pontos que se afastarem mais de 1% em relação à linha média. 11