O Ensaio de Granulometria

ENSAIO DE GRANULOMETRIA

1. Introdução

O ensaio de granulometria é o processo utilizado para a determinação da percentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de partículas representa na massa total ensaiada.

O ensaio de granulometria é dividido em duas partes distintas, utilizáveis de acordo com o tipo de solo e as finalidades do ensaio para cada caso particular. São elas: análise granulométrica por peneiramento e análise granulométrica por sedimentação. Os solos grossos (areias e pedregulhos), possuindo pouca ou nenhuma quantidade de finos, podem ter a sua

curva granulométrica inteiramente determinada utilizando-se somente o peneiramento. Em solos possuindo quantidades de finos significativas, deve-se proceder ao ensaio de granulometria conjunta, que engloba as fases de peneiramento e sedimentação.

Através dos resultados obtidos desse ensaio, é possível a construção da curva de distribuição granulométrica, que possui fundamental importância na caracterização e classificação do solo.

1. Objetivo

Realização do ensaio de granulometria através do peneiramento e sedimentação com a finalidade de obter a curva granulométrica de um solo.

1. Materiais e Métodos

3.1- Materiais Utilizados

• Balança
• Almofariz e mão de gral
• Cápsulas para determinação de umidade
• Estufa
• Jogo de peneiras (nº 1 ½”, 1”, ¾”, 3/8”, 5/16”, ¼”, 4, 8, 10, 20, 40,60,100 e 200);
• Dispersor elétrico
• Proveta graduada de 1000ml
• Densímetro graduado de bulbo simétrico
• Termômetro
• Cronômetro

3.2- Procedimentos Realizados

1. Preparação da Amostra

• A quantidade representativa de solo a ser utilizada no ensaio foi obtida através do quarteamento;
• Dividiu-se a amostra em quatro partes iguais e as duas partes que ficaram diametralmente opostas foram homogeneizadas;
• Com base na massa mínima determinada por norma a ser utilizada neste ensaio, reduziu-se a amostra homogeneizada a um total de 1500g que é o indicado para solos argilosos e siltosos;
• Desmancharam-se os torrões de solo, com o almofariz e o mão de gral, de modo que não se alterou o tamanho natural dos grãos do solo. Este processo é denominado destorroamento;

 

1. Umidade Higroscópica

• Após o completo destorroamento, ocorreu a primeira separação da amostra com a passagem da mesma pela peneira #10 (2,0mm);
• O material que passou na #10 foi cuidadosamente homogeneizado para preservar a umidade;
• Deste material passado, retirou-se uma quantidade que foi distribuída em duas cápsulas (Peso da cápsula anteriormente pesado e conhecido) e posteriormente pesada;
• Após a pesagem, as cápsulas foram postas na estufa a fim de obter a amostra, ali contida, seca, para definirmos a sua umidade através dos cálculos;  

1. Peneiramento Grosso

• Lavou-se o material retido na peneira #10 (2,0 mm) na própria peneira, colocando-o em seguida na estufa numa cápsula de peso conhecido;
• Retirou-se a cápsula com a amostra seca da estufa para realizar o peneiramento;
• A amostra seca foi peneirada nas peneiras de nº 1 ½” a 10 incluindo o fundo;
• Pesou-se a fração de solo retida em cada peneira, até chegar à #10 (2,00mm);
• O peso e a porcentagem de material passado foram calculados conforme apresentado no item 4.  

1. Sedimentação

• Do material homogeneizado passado na peneira #10 (2,0 mm), retirou-se 70g para colocar na solução de hexametafosfato de sódio, (a fim de desagregar os grãos da amostra e obter as frações de solo devidamente separadas na proveta), junto ao carbonato de sódio (a fim de regular o ph) por 48 horas;
• Após este tempo, colocou-se o material em solução, no copo do dispersor elétrico sem desperdiçá-lo e ligou-o durante 15 minutos a fim de desagregar ainda mais a amostra;
• Transferiu-se o material para a proveta completando-a com água destilada até o limite 1000 mL;
• Realizou-se o agitamento de toda a solução contida na proveta efetuando-se movimentos semicirculares de 180 graus a fim de colocar todo o material em suspensão;
• Após um minuto misturando a solução, colocou-se a proveta na bancada, zerou-se o densímetro e iniciou-se o processo de leitura;
• Efetuaram-se leituras do densímetro nos instantes de 15 e 30 segundos, 1e 2 minutos, sem retirá-lo da proveta.
•  Efetuaram-se as leituras do densímetro nos instantes de 4, 8, 15 e 30 minutos, 1, 2, 4, 8 e 24 horas, retirando-o e colocando-o novamente a cada novo instante de leitura. Nos intervalos destas leituras, colocava-se o densímetro em uma proveta com água a fim de limpá-lo para realizar a próxima leitura;

1. Peneiramento Fino

• Após a sedimentação, lavou-se o material na peneira #200 (0.075 mm) a fim de retirar todos os finos ainda contidos na amostra que já foram registrados nas leituras realizadas na sedimentação;
• Colocou-se o material para a secagem em estufa;
• Posteriormente seco, passou-se o material na série de peneiras de nº 20, 40, 60, 100 e 200, incluindo o fundo;
• Pesou-se a fração de solo retida em cada peneira até chegar à #200 (0.075 mm);
• O peso e a porcentagem de material passado foram calculados conforme apresentado no item 4.  

1. Resultados e Discussões

Após a realização dos procedimentos de ensaio discriminados no item 3.2, e com base no conhecimento de índices físicos adquiridos nas aulas teóricas e com a instrução e as fórmulas passadas pelo orientador no laboratório, chegou-se nos seguintes resultados: Da massa total da amostra úmida durante a preparação da amostra, da massa de solo seco retida nas peneiras de nº 8 e 10, foi possível obter: a massa de solo úmido passado na peneira nº 10, o fator de correção da umidade, a massa de solo seco passado na peneira nº 10 e a massa total da amostra seca; Desta massa total da amostra seca, obteve-se a quantidade de material passado, em gramas, em cada peneira (8 e 10 pois nas anteriores, peneiras de nº 1 ½” a 4, não ocorreu retenção de material) e seu respectivo percentual; da massa de solo úmido e solo seco em estufa, que foram separados em duas cápsulas, para determinação da umidade higroscópica média;  da massa da amostra parcial úmida (Mu), em gramas, das leituras do densímetro em cada intervalo de tempo, discriminado anteriormente nos procedimentos realizados, e das alturas de queda, foi possível obter: a massa da amostra parcial seca (Ms), em gramas, as leituras corrigidas a partir do “zero” do densímetro, a densidade dos grãos e a porcentagem total passando na peneira nº 10; da massa de solo seco retidas nas peneiras de nº 20, 40,60,100 e 200, em gramas, e da massa da amostra parcial seca (Ms), foi possível obter: a quantidade de material passado, em gramas, em cada peneira e seu respectivo percentual.  

...