INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
RELATÓRIO
Determinação do Teor de Umidade do Solo “Método Speddy” CURSO DE EDIFICAÇÕES LABORATÓRIO DE SOLOS
N05 – Proeja - Noturno Prof. Marcela Giacometti Alunos:
Vitória – 2010
Alexandre Pereira Ana Lúcia de Jesus Dayzilene Fernandes Denilson Elizangela
ÍNDICE
1. INTRODUÇÃO............................................................................................... II 2. OBJETIVO..................................................................................................... II 3. DEFINIÇÕES.................................................................................................. II 4. APARELHAGEM ........................................................................................... II 5. EXECUÇÃO DOS ENSAIOS ............................................................................. III 6. RESULTADOS ................................................................................................ IV - VII
1. INTRODUÇÃO Estes ensaios foram realizados no laboratório de solos do Instituto Federal do Espírito Santo de acordo com DNER ME 052/94 sob orientação da Prof. Engenheira Civil Marcela Giacometti de Avelar. 2. OBJETIVO Determinar a umidade de amostras de solo através de dois processos, sendo o primeiro o processo “Método Speedy”. 3. DEFINIÇÕES Preparação com secagem prévia Operações preliminares, comuns a todos os ensaios: Com a amostra (mínimo de 10 kg), procede-se do seguinte modo: a) espalhar toda a amostra de solo em uma ou mais bandejas ou tabuleiros, Colocando-as em local bem ventilado a fim de permitir a evaporação das águas Livres nela existentes. O ambiente de laboratório é preferível, com ventiladores para circular ar sobre a amostra. Também se recomenda o uso de lâmpadas infravermelhas colocadas a cerca de 50 cm da amostra. No caso de solos predominantemente argilosos, recomenda-se um destorroamento contínuo, à medida que a amostra perca água, a fim de evitar a formação de aglomerados de argila seca, de desagregação difícil. Embora algumas normas mencionem secagem ao sol, solos orgânicos podem ser alterados por calcinação, se forem assim desidratados. b) fazer uma homogeneização cuidadosa após essa secagem prévia, destorroando com a mão de gral. c) separar a amostra em quatro frações, por peneiramento: 1. - fração retida na peneira de 75 mm; 2. - fração que passa na peneira de 75 mm e fica retida na peneira nº 4 (4,75 mm); 3. - fração que passa na peneira Nº4 e fica retida na peneira nº10 (2,0 mm); 4. - fração que passa na peneira nº 10 5. - usando o almofariz e a mão de gral, desmanchar os torrões existentes em cada fração, isoladamente, com o cuidado de não triturar partículas individuais. O solo foi separado em frações para facilitar esta operação de desagregação, e garantir uma rigorosa eliminação de torrões (também chamados grumos). 6. reunir as frações já desagregadas, homogeneizando-as (primeiro com as mãos e a seguir pela dupla passagem no repartidor de amostras). Nenhuma fração poderá ser descartada. Terminadas estas operações, a amostra está pronta para dela serem tomadas partes * para a execução dos diversos ensaios.
4. APARELHAGEM A aparelhagem, ou dispositivo, com a qual se executa o ensaio é a que segue: a) Conjunto “Speedy” completo
b) Ampolas com cerca de 6,5g de carbureto de cálcio (CaC2).
C ) Almofariz com mão de gral
D ) Cápsula de aluminio com solo e espátula
Balança
Determinação da umidade pelo método “Speedy”(Speedy Moisture Test) A determinação do teor de umidade de solos e agregados miúdos com utilização do aparelho “Speedy” tem base na reação química da água existente em uma amostra com o carbureto de cálcio, realizada em ambiente confinado.
Pesagem da amostra de solo antes de ser colocada em cápsula confinada.
Solo colocado na cápsula , dentro esfera de aço que irá quebrar a ampola
Colocada a capsula de carbureto, lacrado o recipiente faz a quebra desta capsula no interior, aguardando a marcação do manômetro estabilizar.
O resultado obtido no manômetro irá determinar em tabela previa no interior do conjunto de Speedy, o grau de umidade da amostra de solo inicialmente colocada no interior da cápsula. CaC2 + 2 H2O => C2 H2 + Ca (OH)2 (carbureto de cálcio + água → acetileno e hidróxido de cálcio) O gás acetileno ao expandir-se gera pressão proporcional à quantidade de água existente na amostra. A leitura dessa pressão em um manômetro permite a avaliação da quantidade de água em uma amostra, e em conseqüência, do seu teor de umidade. REFERÊNCIAS: DNER ME 052/94
O peso da amostra a ser utilizada é escolhido pela umidade que se admite a amostra possuir, de acordo com a tabela seguinte:
5. EXECUÇÃO DOS ENSAIOS a) Pesar a amostra e colocar na câmara do aparelho; b) Introduzir na câmara duas esferas de aço, seguidas da ampola de carbureto de cálcio, deixando-a deslizar com cuidado pelas paredes da câmara, para que não se quebre; c) Fechar o aparelho e agitá-lo repetidas vezes para quebrar a ampola, o que se verifica pelo surgimento de pressão assinalada no manômetro; d) Ler a pressão manométrica após esta se apresentar constante, o que indica que a reação se completou. (Se a leitura manométrica for menor que 20 kpa [0,2 kg/cm2], o ensaio deve ser repetido com peso de amostra imediatamente superior ao empregado, conforme a tabela. Se a leitura for maior que 150 kpa [1,5 kg/cm2], interromper o ensaio, afrouxando a tampa do aparelho devagar, e repetir o ensaio com um peso imediatamente inferior. Apenas na faixa de 0,2 a 1,5 kg/cm2 o aparelho fornece leituras confiáveis.) e) Entra-se na tabela de aferição própria do aparelho com a leitura manométrica e o peso da amostra utilizada no ensaio, obtendo a percentagem de umidade em relação à amostra total úmida (h1).
6. RESULTADOS 6.1. Determinação de umidade pelo processo Speedy a) Resultado do ensaio (se realizado em temperatura próxima de 20ºC): h = 100. h1 / (100 – h1) Foi determinado para a amostra de solo previamente preparado, 20,7 g, colocado no recipiente e realizado o teste apresentou o seguinte resultado: A leitura do Manômetro indicou 0,7 que na tabela descritiva indica 3,6 % de umidade na amostra de solo examinada. h = umidade Resultado = massa do solo úmido – umidade determinada no processo ( P2 – P1 ) , 20,7g – 0,74g = 19,96 g
h
=
3,6 %