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Mecânica dos Solos
Conjunto de notas de aulas práticas
Aula prática 1 - Preparação de amostras de solos para ensaios de caracterização
Aula prática 2 - Densidade real e teor de umidade higroscópica
Aula prática 3 - Granulometria com sedimentação
Aula prática 4 - Limites de consistência
Aula prática 5 – Ensaios de Campo
Aula prática 6 - Compactação
Referências bibliográficas: ___. DNER-ME 041/94 - Preparação de amostras para ensaios de caracterização. 1994. ___. DNER - ME 051/94 - Solos – Análise granulométrica. 1994. ___.DNER-ME 052 / 94 – Solos e agregados miúdos - determinação da umidade com emprego do “Speedy”. 1994. ___. DNER - ME 080/94 - Solos – Análise granulométrica de solos por peneiramento. 1994. ___. DNER - ME 082 / 94 - Solos - Determinação do limite de plasticidade. 1994. ___. DNER-ME 092 / 94 - Solo - determinação da massa específica aparente “in situ”, com emprego do frasco de areia. 1994. ___. DNER-ME 093/94 Solos - Determinação da densidade real. 1994. ___. DNER - ME 122 / 94 Solos - Determinação do limite de liquidez. 1994. ___. DNER-ME 213/94 – Solos – Determinação do teor de umidade, com secagem do material em estufa.
___. DNER-ME 129/94 - Solos - Compactação utilizando amostras não trabalhadas. 1994. ___. DNER-ME 162/94 - Solos - Compactação utilizando amostras trabalhadas. 1994. VIEIRA, A.; LIMA, M. J. C. P. A. Apostila do Curso de Tecnologia dos Solos do Instituto Militar de Engenharia, Volume 1. Rio de Janeiro, 2003.
Mecânica dos Solos – Aula prática 1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRAS DE SOLOS PARA ENSAIOS DE CARACTERIZAÇÃO
DNER ME-041/
1. Introdução A preparação das amostras é a etapa que precede a realização dos ensaios de caracterização e o processo consiste em secar, destorroar, quartear, pesar e peneirar a amostra, para no final das operações, obter-se uma quantidade suficiente, homogênea e representativa do solo a ser analisado. As normas DNER-ME 041/94 - Preparação de amostras para ensaios de caracterização e NBR-6457 - Amostras de solo - Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização estão voltadas para grandes amostras de material amolgado, geralmente coletadas com irado em jazidas ou no subleito de estradas. Entretanto, os ensaios de caracterização são também necessários em materiais oriundos de amostras indeformadas, tais como tubos de parede fina ou blocos escavados. Normalmente, essas amostras não apresentam material de granulação graúda e, portanto, algumas etapas iniciais da preparação são desnecessárias e as quantidades de material manuseado são reduzidas. 2. Aparelhagem a) Almofariz e mão de gral recoberta de borracha; b) Repartidores de amostras de 1,3cm e2,5 cm de abertura; c) Balanças que permitam pesar nominalmente 200 g, 1 kg e 5 kg, com resoluções de 0,01 g, 0,1 g e 5 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis; d) Peneiras com abertura de 2,00 mm e 0,425 mm, inclusive tampa e fundo. e) Agitador de peneiras; f) Tabuleiro metálico com 50 cm x 30 cm x 6 cm de altura; g) Pá de mão, de forma arredondada, com lâmina de alumínio e cabo de madeira; h) Estufa. 3. Sequência do processo 3.1 Secagem parcial das amostras – realizar um dos três processos: a) Exposição ao ar a amostra é espalhada em área aberta, em contato direto com o sol e ar. b) Exposição à luz infravermelha a amostra é espalhada em bandejas rasas e exposta a luz infravermelha, por um período de 12 horas.
Figura 4: quarteamento. O repartidor de amostras tem como função dividir em duas partes a amostra que nele for lançada, distribuindo o material em duas bandejas. Assim, a amostra original é colocada em caçambas, a qual é colocada, em diagonal, sobre o separador e o solo é despejado, fazendo-se movimentos de vaivém até esgotar toda a amostra da caçamba. Figura 5: repartidor de amostras. O material de uma das bandejas é descartado, submetendo-se o solo da outra bandeja a nova separação, até se conseguir uma amostra com a massa desejada. A amostra representativa, obtida no quarteamento, deverá ter cerca de: 1.500 g para solos argilosos ou siltosos, 2.000 g para solos arenosos ou pedregulhosos. A massa da amostra representativa, obtido com aproximação de 5 g, deve ser registrado como a massa total da amostra seca ao ar. 3.4 Peneiramento da amostra O peneiramento é a última etapa do processo de preparação da amostra e nele o material é separado para os diferentes ensaios. É recomendável que, antes do peneiramento, se proceda a mais um destorroamento com a finalidade de desagregar todos os torrões, eventualmente existentes, de modo a assegurar a retenção na peneira somente dos grãos maiores que a abertura da malha. Primeiramente, passe o solo pela peneira de 2,00 mm e destina-o da forma que se segue.
Material retido na peneira 2,0 mm Utilização Quantidade Execução da granulometria grossa, ou seja, a determinação dos diâmetros das partículas superiores a 2,0 mm. o que ocorrer Material que passa na peneira 2,0 mm Utilização Quantidade Determinação da umidade higroscópica , isto é o teor de umidade existente em um solo parcialmente seco. Após seca, determinação da densidade real dos grãos - relação entre a massa e o volume real dos grãos sólidos, referida à massa especifica da água. 50 g* Execução da granulometria fina , ou seja, a determinação dos diâmetros das partículas inferiores a 2,0 mm. 70 g para solos argilosos 120 g para solos arenosos e pedregulhos Para a aula prática, serão separadas três amostras para a determinação da umidade higroscópica de aproximadamente 50 gramas cada a ser executado por cada grupo. Após retirar quantidade discriminada acima, passe o restante do material na peneira de abertura de 0,425 mm e destina-o da seguinte forma: Material que passa na peneira (nº 40) Utilização Quantidade Determinação do limite de liquidez , isto é o teor de umidade que define a transição do estado liquido para o plástico. 70 g* Determinação do limite de plasticidade , isto é o teor de umidade que define a transição do estado plástico para o semissólido. 50 g** Determinação do limite de contração , isto é o teor de umidade que define a transição do estado semissólido para o estado. 50 g*** **Para a aula prática serão separadas três amostras de aproximadamente 70 gramas cada para o ensaio de limite de liquidez e três, de aproximadamente 50 gramas cada, para o limite de plasticidade. ***Não será necessário separar amostras para o limite de contração, pois este ensaio não será realizado devido o risco toxidade do mercúrio.
