Indice de umidade do solo  - Apostilas- Engenharia Civil, Notas de estudo de Engenharia Civil. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)
Luiz_Felipe
Luiz_Felipe4 de Março de 2013

Indice de umidade do solo - Apostilas- Engenharia Civil, Notas de estudo de Engenharia Civil. Universidade Federal de Alagoas (UFAL)

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Apostilas de engenharia civil sobre o estudo do indice de umidade do solo, fundamentação teórica, materiais e métodos, resultados, considerações finais.
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SUMÁRIO

1. Introdução 2

2. Fundamentação Teórica 3

3. Materiais e Métodos 4

4. Resultados 6

5. Considerações Finais 9

6. Referências 10

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Introdução

Este relatório tem por objetivo a descrição de todas as etapas realizadas na aula prática proposta pela disciplina de Mecânica dos Solos para a determinação do índice físico denominado de umidade do solo (w), para que possamos descobrir as diversas condições que um solo pode nos apresentar, e as características físicas em que ele se encontra. A umidade do solo é determinada pela relação entre a massa de água (Mw) e a massa de sólidos(Ms) presentes em determinada amostra: w= Mw/Ms sendo obtida em porcentagem.

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Fundamentação Teórica

O solo é um sistema polifásico. Para ser mais exato ele é composto por três fases: sólida, líquida e gasosa. A fase sólida é porosa, ou seja, possui espaços vazios. Estes vazios são preenchidos por líquido e/ou gás. Isso significa que o volume de vazios é igual ao volume ocupado pela água e pelo ar.

O solo, no que se refere às partículas que o constituem, permanece o mesmo, mas seu estado se altera. As diversas propriedades do solo dependem do estado em que se encontra. Quando diminui o volume de vazios, por exemplo, a resistência aumenta.

Para identificar o estado do solo, empregam-se índices que correlacionam os pesos e os volumes das três fases. Estes índices são os seguintes: umidade, índice de vazios, porosidade, grau de saturação, peso específico dos sólidos, peso específico e peso específico seco.

Para calcular a umidade de um solo é feita a relação entre o peso da água e o peso dos sólidos. É expresso pela letra W. Para sua determinação, pesa-se o solo no seu estado natural, seca-se em estufa a 105°C até constância e peso e pesa-se novamente. Tendo-se o peso das duas fases, a umidade é calculada. É a operação mais freqüente em um laboratório de solos. Os teores de umidade dependem do tipo de solo e situam-se geralmente entre 10 e 40%, podendo ocorrer valores muito baixos, ou seja, solos secos, ou muito altos (150% ou mais).

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Materiais e Métodos

Para realização da prática de determinação da umidade do solo, foram utilizados:

✓ Solo

✓ Água

✓ Almofariz

✓ Mão de Gral

✓ Cápsulas de Alumínio

✓ Espátula

✓ Recipiente plástico

✓ Proveta graduada

✓ Balança de Precisão

✓ Estufa

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Inicialmente foi necessário separar uma porção de um solo que já havia sido previamente coletado no campo e encontrava-se armazenado em grande quantidade no laboratório, essa porção foi então colocada no almofariz para ser destorroada com auxílio da mão de gral, após verificar que o solo já estava bastante disperso e sem torrões, fazendo-se uso de uma espátula e de um recipiente, pesou-se 100 gramas do solo na balança de precisão. Na proveta graduada mediu-se 12,5 ml de água que foram adicionadas gradativamente nas 100 gramas do solo e com auxílio da espátula fez-se a homogeneização. Foram utilizadas duas cápsulas de alumínio com tampa que foram numeradas e tiveram suas massas determinadas, posteriormente extraiu-se da porção de 100 gramas do solo úmido duas amostras que foram colocadas em ambas as cápsulas e pesadas novamente, possibilitando assim a determinação da massa úmida, em seguida as amostras foram levadas para a estufa a 100 °C permanecendo durante 24 horas e então pesadas para determinação da massa seca.

Na determinação do teor de umidade (w) de um solo com base na equação [pic] (1), tem- se o coeficiente da massa de água (Mw) pela massa dos sólidos (Ms), expressos em porcentagem.

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Resultados

Após a realização do procedimento descrito no item anterior, foram obtidos os dados necessários para a realização dos cálculos de determinação o teor de umidade do solo em estudo. Na tabela a seguir, estão listados os dados obtidos durante o ensaio.

Tabela 1 – Dados obtidos durante o ensaio

| |Amostra 1 |Amostra 2 |

|Massa da Cápsula vazia (g) |11,84 |11,67 |

|Massa da amostra úmida + Cápsula (g) |24,22 |21,75 |

|Massa da amostra seca + Cápsula (g) |22,91 |20,71 |

A partir dos dados da tabela acima e considerando-se a equação para a determinação do teor de umidade (w), temos:

[pic]

Onde:

W = teor de umidade do solo (%)

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Mw = Massa de água

Ms = Massa dos sólidos

Neste trabalho, considerou-se:

Massa do solo úmido = (Massa da amostra úmida+ cápsula) - Massa da cápsula

Massa dos sólidos (Ms) = (Massa da amostra seca + cápsula) - Massa da cápsula

Massa de água (Mw) = Massa do solo úmido – Massa do solo seco

Demonstrando-se os cálculos, temos:

Para a Amostra 1:

Massa do solo úmido = 24,22 g – 11,84g

Massa do solo úmido = 12,38g

Massa do solo seco = 22,91g – 11,84g

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Massa do solo seco = 11,07g

Massa de água (Mw) = 12,38g – 11,07g

Massa de água (Mw) = 1,31 g

Umidade (w) =

[pic]

Para a Amostra 2:

Massa do solo úmido = 21,75 g – 11,67g

Massa do solo úmido = 10,08g

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Massa do solo seco = 20,71g – 11,67g

Massa do solo seco = 9,04g

Massa de água (Mw) = 10,08g – 9,04g

Massa de água (Mw) = 1,04 g

Umidade (w) =

[pic]

A partir dos cálculos demonstrados acima, tem-se a tabela 2 a seguir:

Tabela 2 - Resultados

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| |Amostra 1 |Amostra 2 |

|Massa de água (Mw) (g) |1,31 |1,04 |

|Massa do solo seco (g) |11,07 |9,04 |

|Umidade (W) (%) |11, 83% |11,50% |

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Considerações Finais

Observou-se que, sendo determinada a umidade do solo pode-se saber se ele está apto a construção, ou precisa de melhoramentos, descobrindo assim, certo tipo de resistência do solo. O que é observado neste ensaio é a massa de água que o solo perde durante o tempo que permanece na estufa. Como a massa do solo úmido é verificada antes de ser colocado na estufa tem-se o teor de umidade da amostra apresentada.

Nos solos é necessário verificar um teor de umidade ótimo, isso influenciará no processo de compactação desse solo, pois maiores quantidades de água faz com que aumente o peso específico aparente isso ocorre pela redução de volume de vazios, porém chega um determinado ponto em que atingi-se um peso específico máximo a partir do qual, ainda que se adicione água o volume de vazios passa a aumentar.

Com a realização deste trabalho foi possível reconhecer a importância da determinação da umidade do solo na construção civil, sendo um aspecto primordial a ser levado em consideração na hora de construir, pois conhecendo a umidade do solo é possível tomar medidas preventivas para que essa umidade não venha a trazer transtornos à edificação, ou se necessário, haver o controle dessa umidade (aumentando-se ou diminuindo). A média do teor de umidade encontrado no solo em estudo foi de 11,66% este valor será considerado ideal ou não dependendo da aplicabilidade desse solo.

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Referências

PINTO, Carlos de Sousa. Curso Básico em Mecânica dos Solos, 3a edição, 2006.

SCHIMITZ, Cristiane Salerno. Apostila de Mecânica dos Solos, Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Sul, Curso de Edificações.

ALMEIDA, Júnior. Índices Físicos. Disponível em Acesso em: 15 abr. 2011.

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