ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CINCIA E

ESTADO DE MATO GROSSO SECRETARIA DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Mecânica dos Solos I Determinação de índices físicos Camila Regina Eberle camilaeberle@hotmail. com

Determinação dos índices físicos em laboratório | INTRODUÇÃO Os índices físicos determinados de forma direta em laboratório são os que se apresentam a seguir: Peso específico natural - NBR 10838 / 1988 Teor de umidade - NBR 6457/ 1986 Peso específico dos grãos - NBR 6508 / 1984 aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 2

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Materiais e equipamentos: Cápsulas de alumínio Balança 0. 0 g Bandeja metálica aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 3

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Materiais e equipamentos: Estufa aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 4

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. Pc = Tara da cápsula = 35 g 305. 0 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 5

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. Pc = Tara da cápsula = 35 g PBU = Peso bruto úmido = 125 g 1205. 0 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 6

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. Pc = Tara da cápsula = 35 g PBU = Peso bruto úmido = 125 g PBS = Peso bruto seco = 103 g w = 32, 4% w = Mw/Ms 1003. 0 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 7

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE - W Uma porção de solo é colocada numa cápsula de alumínio, pesada e em seguida levada à estufa até constância de peso. O tempo de permanência na estufa varia com o tipo de solo, sendo de cerca de 6 horas para solos arenosos e às vezes, até de 24 horas, para solos argilosos aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 8

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Balança Materiais e equipamentos: Paquímetro 0. 0 g Parafina aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 9

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Materiais e equipamentos: Balança hidrostática aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 10

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g De um corpo-de-prova cilíndrico, já talhado para ensaios usuais de laboratório, fazem-se determinações do diâmetro e da altura para cálculo do volume. Pesa-se o corpo-de-prova: H = 10 cm D = 6, 5 cm 0. 0 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 11

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g De um corpo-de-prova cilíndrico, já talhado para ensaios usuais de laboratório, fazem-se determinações do diâmetro e da altura para cálculo do volume. Pesa-se o corpo-de-prova: H = 10 cm 5904. 03 g D = 6, 5 cm aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 12

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. 5703. 06 g Peso CP natural = 573, 6 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 13

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Peso CP natural = 573, 6 g PARAFINA AQUECIDA aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 14

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. 6005. 02 g Peso CP natural = 594, 3 g PARAFINA AQUECIDA Peso CP parafinado = 605, 2 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 15

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Com o uso de uma balança hidrostática o peso deste corpo-de-prova parafinado é determinado. A diferença entre o peso ao ar e o peso imerso é o volume total da amostra, descontando o volume da parafina. Peso CP natural = 594, 3 g Peso CP parafinado = 605, 2 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 16

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Com o uso de uma balança hidrostática o peso deste corpo-de-prova parafinado é determinado. A diferença entre o peso ao ar e o peso imerso é o volume total da amostra, descontando o volume da parafina. 2700. , 06 gg Peso CP natural = 594, 3 g Peso CP parafinado = 605, 2 g Peso CP imerso = 270, 6 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 17

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO NATURAL -g Uma amostra de solo é talhada, pesada e amarrada a um fio. Em seguida, imersa em parafina derretida e novamente pesada. Com o uso de uma balança hidrostática o peso deste corpo-de-prova parafinado é determinado. A diferença entre o peso ao ar e o peso imerso é o volume total da amostra, descontando o volume da parafina. Peso CP natural = 594, 3 g Peso CP parafinado = 605, 2 g Peso CP imerso = 270, 6 g parafina 0, 90 g/cm³ Mparafina = 605, 2 - 594, 3 = 10, 9 g Vparafina = 10, 9/ 0, 90 = 12, 11 cm³ Vsolo = (605, 2 - 270, 6) - 12, 11 = 322, 5 cm³ = 594, 3/ 322, 5 = 1, 843 g/cm³ = 18, 08 k. N/m 3 aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 18

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS -gs Balança Materiais e equipamentos: Picnômetro 0. 0 g Termômetro Microondas aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 19

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO Materiais e equipamentos: DOS SÓLIDOS -gs Destilador de água Bomba de vácuo aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 20

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS -gs Para se determinar o peso específico dos sólidos é necessário, primeiramente, que se calibre o picnômetro ou balão volumétrico. aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 21

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS -gs Para isso toma-se um balão volumétrico com água destilada até a marca no gargalo. Determina-se a temperatura e o peso do conjunto (água + picnômetro). P 1 (ºC) Curva de calibração do picnômetro Temperatura (ºC) Peso P 1 0. 0 g aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 22

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS -gs P 1 (ºC) Para isso toma-se um balão volumétrico com água destilada até a marca no gargalo. Determina-se a temperatura e o peso do conjunto (água + picnômetro). Repete-se essa operação para valores de temperatura entre 10 e 40ºC, mantendo-se o nível d’água sempre na marca do gargalo Constrói-se a curva de calibração do balão, que fornecerá o peso (P 1) para os cálculos do peso específico dos sólidos. Curva de calibração do picnômetro Temperatura (ºC) aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 23

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS -gs Uma porção de solo (Ps) é colocada num picnômetro e completada com água destilada até a marca de referência. Aplica-se vácuo (pressão de vácuo mínima de 88 k. Pa) ao conjunto para retirar o ar aderido às partículas de solo. aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 24

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS -gs Uma porção de solo (Ps) é colocada num picnômetro e completada com água destilada até a marca de referência. P 1 (ºC) Pesa-se o conjunto picnômetro, água e solo (P 2), determina-se a temperatura da suspensão e mediante a curva de calibração do picnômetro, determina-se o peso do picnômetro e água (P 1) para a temperatura do ensaio Curva de calibração do picnômetro Peso P 1 0. 0 g Temperatura Peso P 2 Temperatura (ºC) aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 25

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DO PESO ESPECÍFICO DOS SÓLIDOS -gs Sendo P 1 = Pw + Ppic P 2 = Pw’ + Ps + Ppic A diferença entre os pesos P 1 e P 2 permitirá a determinação do volume de água deslocado pelo grãos do solo: P 1 -P 2 = Pw-Pw’- Ps ou Pw = Pw-Pw’ = P 1 -P 2+Os O volume dos sólidos corresponde a: O peso específico é obtido por: Normalmente são feitas três determinações, fazendo variar a temperatura e acertando o nível de água na marca de referência aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 26

Determinação dos índices físicos em laboratório | DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA DA ÁGUA -rw 1, 0050 Massa específica da água (g/cm³) 1, 0000 0, 9950 0, 9900 0, 9850 0, 9800 0, 9750 0, 9700 0, 9650 0, 9600 0, 9550 0 20 40 60 80 100 120 Temperatura (°C) aula 5 - DETERMINAÇÃO DE ÍNDICES FÍSICOS Profª Camila Regina Eberle 27

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