Relatório Mecânica dos Solos

1. INTRODUÇÃO

A granulometria vem a ser a principal e mais viável forma de diferenciar os solos e classifica-los fisicamente, baseando-se no tamanho dos seus grãos (COELHO et al., 2009). Dessa forma, o ensaio de granulometria é utilizado para determinar a distribuição granulométrica do solo, ou em outras palavras, a percentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de grãos, representa na massa seca total utilizada para o ensaio. Sua análise é obtida classicamente através de um conjunto de peneiras. O peneiramento é tradicionalmente o método de análise mais utilizado para esta finalidade, uma vez que tanto o equipamento quanto o procedimento analítico e ainda os conceitos envolvidos, são relativamente simples. O método em questão consiste na separação de partículas, levando em consideração apenas o tamanho. No peneiramento industrial, os sólidos são colocados sobre uma superfície com um determinado tamanho de abertura. As partículas menores, ou finas, passam através das aberturas da peneira; as partículas maiores não.

A necessidade de separar sólidos está associada a duas finalidades: dividir o sólido granular em frações homogêneas, e, obter frações com partículas de mesmo tamanho. Com relação ao tamanho dos grãos, podem ser divididos em graúdos e miúdos, sendo considerado graúdo, todo o agregado que fica retido na peneira de número 4 (malha quadrada com 4,8 mm de lado) e miúdo o que consegue passar por esta peneira.

A análise granulométrica pode ser feita somente por peneiramento ou por peneiramento e sedimentação. Essa última é realizada passando o material na peneira #2,0 mm, com material que fica retido nessa peneira realiza-se o peneiramento grosso, e com o material que passa por ela realiza-se a sedimentação e depois o peneiramento fino para grãos que ficarem retidos na peneira #0,075mm.

1. OBJETIVO

Conhecer o procedimento no laboratório para realizar os ensaios de granulometria do agregado graúdo e miúdo, construir a curva granulométrica e mostrar o resultado de cada um dos ensaios mencionados anteriormente.

        

1.  FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

Como se sabe, em uma construção sempre é fundamental fazer um estudo de todos os fatores que devem ser sujeitos a nossa estrutura, sendo primeiro o estudo do solo quando sujeito a cargas externas podem ocorrer deformação. Se não for tratado corretamente pode causar diferentes acidentes. A dimensão do grão de um solo refere-se aos diâmetros das partículas que se formam quando é indivisível, sob a ação de uma força moderada. 

Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT - pode se determinar a distribuição, em porcentagem, dos diversos tamanhos de grãos e a determinação das dimensões das partículas dos agregados e de suas respectivas porcentagens de ocorrência. 

O método de determinação Granulométrica é mais simples de se obter através do número de malhas de diferentes larguras de tecido, elas atuam como filtro da coluna de “peneira de grãos” como é vulgarmente chamado.

A NBR NM 248 estabelece as peneiras de serie normal e intermediaria de acordo com a norma NM-ISSO 3310-1 OU 2 que será de suma importância para a realização do experimento em questão.

[pic 1]

Figura 1: Conjunto de peneiras sucessivas caracterizadas pelas aberturas da malha.

Além das series das peneiras, serão necessários também outros itens para que se possam construir as tabelas necessárias ao experimento:

• Massa retida: é o peso de material que passa em cada peneira, referido ao peso seco da amostra;

Porcentagem Retida: é a percentagem retida numa determinada peneira. Obtemos este percentual, quando se conhecendo o peso seco da amostra, pesamos o material retido, dividimos este pelo peso seco total e multiplicamos por 100.

[pic 2]

• Porcentagem retida acumulada: é a soma dos percentuais retidos nas peneiras superiores, com o percentual retido na peneira em estudo;
• Massa específica (ou massa específica real): é a massa da unidade de volume excluindo-se os vazios entre grãos e os permeáveis, ou seja, a massa de uma unidade de volume dos grãos do agregado.

Para agregado miúdo:

 [pic 3][pic 4]

Para agregado graúdo:

[pic 5]

Onde:                                                          

M = massa (kg)

L0 = volume inicial (dm3)

LF = volume final (dm3)

 = massa especifica (kg/dm3)[pic 6]

A = massa da água (kg)

B = massa da mistura da água com o agregado (kg)

• Módulo de Finura: é soma das porcentagens retidas acumuladas em massa de um agregado, nas peneiras séries normais estabelecidas pela norma, dividida por 100.

[pic 7]

• Diâmetro Máximo: Abertura de malha da menor peneira cuja porcentagem retida acumulada seja < 5 %
• Massa unitária (específica aparente): é o peso da unidade de volume, incluindo-se os vazios contidos nos grãos.

[pic 8]

Onde:                                                          

M = massa do agregado (kg)

Vcx = volume da caixa (dm3)

 = massa unitária (kg/dm3)[pic 9]

• Índice de vazios: Espaço entre os grãos de uma massa de agregado. Pode ser encontrado através da relação entre o volume de vazios e o volume total aparente, ou pode ser através da massa específica e massa unitária dos agregados.

[pic 10]

Onde:

= índice e de vazios[pic 11]

 = volume de vazios[pic 12]

 = volume total[pic 13]

= volume de cheios (dos grãos)[pic 14]