Trabalho Completo Teor De Umidade

Teor De Umidade

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Categoria: Geografia

Enviado por: JuliaHolanda 23 julho 2013

Palavras: 1256 | Páginas: 6

UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA

UEPB / CAMPUS VIII

CENTRO DE CIÊNCIAS, TECNOLOGIA E SAÚDE – CCTS

DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS EXPERIMENTAL I

PROFESSOR: RAIMUNDO LEIDMAR BEZERRA

MARIA JULIA HOLANDA

THIAGO PIRES BEZERRA

TEOR DE UMIDADE

ARARUNA - PB

2013

INTRODUÇÃO

Os solos são constituídos de um conjunto de partículas com água (ou

outros líquidos) e ar nos espaços intermediários. As partículas de maneira geral

podem deslocar-se entre si. Em alguns casos podem ocorrer pequenas

cimentações, mas de grau extremamente baixo, quando comparada aos

cristais de rochas e de concreto.

O teor umidade do solo é bastante dinâmico, e se modifica

constantemente, em resposta às forças de movimento da água criadas pela

percolação, evaporação, irrigação, chuva, temperatura e absorção pelas

plantas.

A umidade do solo(h) ou teor em água(w) é definida como o peso da

água(Pa) contida em uma amostra de solo dividido pelo peso seco das

partículas sólidas(Ps) do solo, sendo expressa em percentagem.

A umidade do solo pode ser determinada através de 03 métodos: secagem em

estufa, speedy e expedito do álcool.

No método de secagem em estufa a amostra é mantida com

temperatura entre 105ºC e 110ºC, por 24 horas, o que significa que ela perdeu

a sua água por evaporação. O segundo método utiliza o aparelho speedy e um

conjunto de ampolas com cerca de 6,5g de carbureto de cálcio. O último

método para determinação da umidade é pelo emprego de álcool etílico, onde

o mesmo é adicionado à amostra com a posterior queima.

OBJETIVO

O objetivo do ensaio é determinar a porcentagem de umidade presente

em uma determinada amostra de solo pelos métodos estufa, speedy e álcool.

No caso dos métodos estufa e álcool a porcentagem de umidade é

determinada pela diferença de peso entre a amostra úmida e a amostra seca; e

no caso do método speedy, é dada pela reação entre o carbureto de cálcio e a

umidade que eleva a pressão à medida que o solo seja mais úmido.

REVISÃO TEÓRICA

A resistência do solo está diretamente relacionada com seu grau de

compacidade quando é adensado por um determinado esforço. Para cada tipo

de solo e para cada esforço de compactação existe uma determinada umidade,

denominada umidade ótima de compactação, na qual ocorrem as condições

em que se pode obter o melhor adensamento, ou seja, a maior massa

específica seca. Nesta condição, o solo também apresenta menor porosidade,

caracterizando assim um material mais durável e mais resistente

mecanicamente.

O teor de umidade de uma amostra de solo é a razão entre o peso da

água contida em uma determinada quantidade de solo e o peso da parte sólida

presente na mesma amostra, expressa em percentagem. O símbolo w é

adotado internacionalmente como teor de umidade podendo ser expresso por:

w (%) =  á

 ó



x 100 (Eq. 1)

Podendo ser expresso também em razão de massa

w (%) =   á

  ó



x 100 (Eq. 2)

Existem vários métodos para determinar o teor de umidade de um solo,

no entanto o que geralmente difere é o método de secagem da amostra a ser

estudada.

Método da estufa:

Executa-se a secagem da amostra de solo colocando-a na estufa.

w (%) =   

  

       

x 100 (Eq. 4)

Método do álcool:

Executa-se a secagem da amostra de solo através da queima do álcool

w (%) =   

  

       

x 100 (Eq. 5)

Método “speedy”:

O princípio de funcionamento do método é a reação da água existente

na amostra do solo com o carbureto de cálcio () que, colocado em

excesso em uma amostra de agregado miúdo, em ambiente fechado, reage

com a água existente na amostra produzindo gás acetileno.

 + 2 →  + () (Eq. 6)

Como a amostra se encontra num recipiente hermeticamente fechado, a

formação de gás acetileno provocará aumento na pressão interna do

recipiente. A pressão é lida em um manômetro e é diretamente proporcional ao

conteúdo de água na amostra de solo.

O peso da amostra a ser utilizada é estimado pela umidade que se

admite a amostra possuir de acordo com a seguinte tabela:

Umidade Estimada (%) Peso da amostra (g)

5 20

10 10

15 5

30 ou mais 2

Se a leitura manométrica for menor que 20 kPa (0,2 kgf/ !), o ensaio

deve ser repetido com peso de amostra imediatamente superior ao empregado,

conforme tabela. Se a leitura for maior que 150 kPa (1,5 kgf/ !), repete-se o

ensaio com um peso imediatamente inferior. Entra-se na tabela de aferição

própria do aparelho com a leitura manométrica e o peso da amostra utilizada

no ensaio; obtém-se a percentagem de umidade em relação à amostra total

úmida.

METODOLOGIA

Para determinar-se o teor de umidade existente em uma amostra de

solo, podem-se utilizar métodos de laboratório ou de campo. No laboratório o

método mais usado é o método gravimétrico (estufa). Neste método a amostra

úmida é pesada e levada para secar em estufa ajustada para temperatura de

105°C a 110°C, onde permanece por um tempo mínimo de 24 horas. Após

esse período de tempo é retirada da estufa e pesada imediatamente. Desta

forma são conhecidos os pesos da amostra úmida e seca, que fornecem o teor

de umidade da amostra, através da fórmula:

" (%) =

%&'( ú!*+( + !(',- − %&'( '& ( + !(',-

%&'( '& ( + !(',-

× 100

Um dos métodos utilizados no campo é o teste rápido de umidade

(método Speedy), que emprega um recipiente metálico onde é colocada a

amostra de terra juntamente com uma ampola de vidro contendo carbureto de

cálcio e duas pequenas bolas de metal. O recipiente é provido de um

manômetro e é fechado hermeticamente após a adição da amostra úmida. O

aparelho é agitado até que as bolas metálicas quebrem a ampola, liberando o

carbureto de cálcio que ira reagir com a umidade na amostra de terra. A

umidade da amostra faz com que o carbureto seja transformado em gás

acetileno, que provoca um aumento da pressão interna do recipiente que é

medido pelo manômetro. Quanto mais úmido estiver o solo, mais carbureto se

transforma em acetileno e maior será a leitura registrada no manômetro.

No método expedido do álcool, após a separação da amostra, pesa-se a

cápsula, obtendo o valor da mesma, para que, logo depois, a balança seja

tarada e pesa-se a massa do solo úmido. O peso da cápsula foi somado ao

peso do solo úmido. Logo após é adicionado álcool ao recipiente, onde o solo

úmido estava e ateia-se fogo. Repetindo o procedimento anterior três vezes. Ao

final, pesa-se o solo seco juntamente com o recipiente, e a partir dai define-se

o teor de umidade pela mesma equação que usada para o método estufa.

MATERIAL

Método da Estufa:

• Estufa elétrica controlada automaticamente por termostato;

• Balança analítica;

• Recipientes de material resistente ao calor;

• Peneira de 2,00 mm.

Método do “Speedy”:

• Conjunto “Speedy”;

• Ampolas com cerca de 6,5 g de carbureto de cálcio.

Método do Álcool:

• Balança analítica;

• Cápsula metálica;

• Espátula de aço com lâmina flexível com ponta arredondada;

• Álcool etílico;

• Peneira de 2,00 mm.

RESULTADOS

Entendemos que a principal função dos ensaios é a retirada da umidade das

porções de solo a serem estudadas. Apesar de identificamos pequenas

diferenças ocorridas devido à falta de experiências dos executores, uma vez

que os ensaios foram realizados com o intuito didático. Obtivemos resultados

satisfatórios com baixa variabilidade entre os métodos praticados para retirada

de umidade das porções de solo. Veja

Método da Estufa

w (%) =   

  

       

x 100 =

74,4873,27

73,27−14,15

x 100 = 2,05%

Método Speedy

Massa úmida = 20g

Pressão = 0,4 KN/cm²

W. tab = 2%

Método do Álcool

Antes de realizarmos esse experimento taramos a balança com a massa

do recipiente, assim trabalhamos apenas com as massas do solo. Isso nos

permite uma alteração na formula tradicional de realização do experimento.

w (%) =   

  

  

x 100 =

89:,;<

9:,;<

x 100 = 1,88 %

CONCLUSÃO

A partir dos resultados podemos ver que, no teor de umidade os diferentes

métodos de ensaio para definição de valores, resultam em valores

aproximados. Sabendo das diferenças observadas em qualquer tipo de

laboratório, encontramos diferenças nos resultados das amostras estudadas.

Dos ensaios realizados observamos que cabe ao profissional escolher o

método mais viável para analise.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

PINTO, C. S.: Curso Básico de Mecânica dos Solos. 3ª Edição, Editora Oficina

de Textos, 2006.

UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAIBA. Professor Leidimar Bezerra.

AULA-02- 17/05/2013 Teor de umidade métodos: estufa, álcool e speedy