ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE
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1 ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
2 INTRODUÇÃO Os índices físicos determinados de forma direta em laboratório são os que se apresentam a seguir: Peso específico natural - NBR / 1988 Teor de umidade - NBR 6457/ 1986 Peso específico dos grãos - NBR 6508 /
3 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Materiais e equipamentos: Cápsulas de alumínio Balança Bandeja metálica 3
4 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Materiais e equipamentos: Estufa 4
5 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. P c = Tara da cápsula = 35 g 5
6 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. P c = Tara da cápsula = 35 g P BU = Peso bruto úmido = 125 g 6
7 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. P c = Tara da cápsula = 35 g P BU = Peso bruto úmido = 125 g P BS = Peso bruto seco = 103 g w = M w /M s w = 32,4% 7
8 DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. O tempo de permanência na estufa varia com o tipo de solo, sendo de cerca de 6 horas para solos arenosos e às vezes, até de 24 horas, para solos argilosos 8
9 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Balança Materiais e equipamentos: Paquímetro Parafina 9
10 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Materiais e equipamentos: Balança hidrostática 10
11 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g De um corpo-de-prova cilíndrico, já talhado para ensaios usuais de laboratório, fazem-se determinações do diâmetro e da altura para cálculo do volume. Pesa-se o corpo-de-prova: H = 10 cm D = 6,5 cm g P V g P A.H 11
12 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g De um corpo-de-prova cilíndrico, já talhado para ensaios usuais de laboratório, fazem-se determinações do diâmetro e da altura para cálculo do volume. Pesa-se o corpo-de-prova: H = 10 cm D = 6,5 cm g P V g P A.H g 594,3g 33,18.10cm³ g 1,791g/ cm³ g 17,57kN/m³ 12
13 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Peso CP natural = 573,6g 13
14 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Peso CP natural = 573,6g PARAFINA AQUECIDA 14
15 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Peso CP natural = 594,3g Peso CP parafinado = 605,2g PARAFINA AQUECIDA 15
16 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Com o uso de uma balança hidrostática o peso deste corpo-de-prova parafinado é determinado. A diferença entre o peso ao ar e o peso imerso é o volume total da amostra, descontando o volume da parafina. Peso CP natural = 594,3g Peso CP parafinado = 605,2g 16
17 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Com o uso de uma balança hidrostática o peso deste corpo-de-prova parafinado é determinado. A diferença entre o peso ao ar e o peso imerso é o volume total da amostra, descontando o volume da parafina. Peso CP natural = 594,3g Peso CP parafinado = 605,2g Peso CP imerso = 270,6g 17
18 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL - g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Com o uso de uma balança hidrostática o peso deste corpo-de-prova parafinado é determinado. A diferença entre o peso ao ar e o peso imerso é o volume total da amostra, descontando o volume da parafina. Peso CP natural = 594,3g Peso CP parafinado = 605,2g Peso CP imerso = 270,6g g parafina 0,90g/cm³ M parafina = 605,2-594,3 = 10,9g V parafina = 10,9/ 0,90 = 12,11cm³ V solo = (605,2-270,6) - 12,11 = 322,5cm³ g = 594,3/ 322,5 = 1,843g/cm³ g = 18,08 kn/m 3 18
19 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Balança Materiais e equipamentos: Picnômetro Termômetro Microondas 19
20 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Materiais e equipamentos: Destilador de água Bomba de vácuo 20
21 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Para se determinar o peso específico dos sólidos é necessário, primeiramente, que se calibre o picnômetro ou balão volumétrico. 21
22 P 1 (ºC) DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Para isso toma-se um balão volumétrico com água destilada até a marca no gargalo. Determina-se a temperatura e o peso do conjunto (água + picnômetro). Curva de calibração do picnômetro Temperatura Temperatura (ºC) Peso P 1 22
23 P 1 (ºC) DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Para isso toma-se um balão volumétrico com água destilada até a marca no gargalo. Determina-se a temperatura e o peso do conjunto (água + picnômetro). Repete-se essa operação para valores de temperatura entre 10 e 40ºC, mantendo-se o nível d água sempre na marca do gargalo Constrói-se a curva de calibração do balão, que fornecerá o peso (P 1 ) para os cálculos do peso específico dos sólidos. Curva de calibração do picnômetro Temperatura (ºC) 23
24 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Uma porção de solo (P s ) é colocada num picnômetro e completada com água destilada até a marca de referência. Aplica-se vácuo (pressão de vácuo mínima de 88kPa) ao conjunto para retirar o ar aderido às partículas de solo. 24
25 P 1 (ºC) DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Uma porção de solo (P s ) é colocada num picnômetro e completada com água destilada até a marca de referência. Pesa-se o conjunto picnômetro, água e solo (P 2 ), determina-se a temperatura da suspensão e mediante a curva de calibração do picnômetro, determina-se o peso do picnômetro e água (P 1 ) para a temperatura do ensaio Curva de calibração do picnômetro Peso P 1 Temperatura Peso P 2 Temperatura (ºC) 25
26 DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS - g s Sendo P 1 = P w + P pic P 2 = P w + P s + P pic A diferença entre os pesos P 1 e P 2 permitirá a determinação do volume de água deslocado pelo grãos do solo: P 1 -P 2 = P w -P w - P s ou P w = P w -P w = P 1 -P 2 +O s O volume dos sólidos corresponde a: O peso específico é obtido por: Normalmente são feitas três determinações, fazendo variar a temperatura e acertando o nível de água na marca de referência 26
27 Massa específica da água (g/cm³) DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DA ÁGUA - r w 1,0050 1,0000 0,9950 0,9900 0,9850 0,9800 0,9750 0,9700 0,9650 0,9600 0, Temperatura ( C) 27
28 ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
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