Relatório MecSolos

RELATÓRIO – HIDRÁULICAProfessora: Juliana Alencar Firmo Araújo

PERDA DE CARGA DISTRIBUÍDA E LOCALIZADA EM TUBULAÇÕES

Juliana Sales Frota 13.1.001226

Mayara Alves Pereira 13.2.000798

Aldenor Martins Junior 13.1.

Fortaleza - CE2015

SUMÁRIO

2. DESCRIÇÃO DO ENSAIO

2.1. ÍNDICES FÍSICOS

2.1.1. OBJETIVO DO ENSAIO

2.1.2. UMIDADE NATURAL

2.1.2.1. EXECUÇÃO DO ENSAIO

2.1.2.2. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

2.1.2.3. DADOS

2.1.2.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

2.1.3. UMIDADE HIGROSCÓPICA



2.1.3.3. DADOS

2.1.3.4. PROCIMENTOS EXPERIMENTAL

2.1.4 PESO ESPECÍFICO REAL DOS GRÃOS

2.1.4.1 EXECUÇÃO DE ENSAIO

2.1.4.2. MATERIAL E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

2.1.4.3. DADOS

2.1.4.4. PROCESSO EXPERIMENTAL

2.2. GRANULOMETRIA

2.2.1. OBJETIVOS DO ENSAIO

2.2.2. EXECUÇÃO DO ENSAIO

2.2.3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

2.2.4. DADOS

2.2.5. PENEIRAMENTO FINO

2.2.5.1. DADOS


2.2.6. PENEIRAMENTO GROSSO

2.2.7 SEDIMENTAÇÃO

2.3. LIMITES DE ATTERBERG


2.3.2. LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)


2.3.2.2 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

2.3.2.3. CALIBRAÇÃO DO APARELHO DE CASAGRANDE


2.3.3. LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)

2.3.3.1. EXEUÇÃO DO ENSAIO


2.3.3.3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAL

3. MATERIAL ANALISADO

4. RESULTADOS OBTIDOS

5. CONCLUSÕES

6. REFERÊNCIAS

2. DESCRIÇÃO DO ENSAIO

2.1. ÍNDICES FÍSICOS


Caracterização dos Solos Identificar os índices físicos característicos dos solos;

2.1.2. UMIDADE NATURAL


O procedimento de determinação do teor de umidade de solos é dado pela norma NBR 6457/1986 - ABNT.


Amostra de solo (90g) Materiais diversos: cápsulas, balança digital, espátulas.

2.1.2.3. DADOS

Os seguintes valores devem ser anotados para cada determinação de umidade:

Número da cápsula; Peso da cápsula; Peso da cápsula mais solo úmido; Peso da cápsula mais solo seco.


1. Identificar uma cápsula vazia, pesá-la e anotar sua massa como M1 na planilha de ensaios;

2. Tomar 30g de material, colocar na cápsula, pesar o conjunto e anotar sua massa como M2 na planilha de ensaios;

3. Levar a cápsula à estufa (temperatura entre 105°C a 110°C) até constância de massa;

4. Pesar o conjunto cápsula mais solo seco e anotar sua massa como M3 na planilha de ensaios;

5. Efetuar no mínimo 03 determinações do teor de umidade por amostra.

2.1.3. UMIDADE HIGROSCÓPICA


O procedimento de determinação do teor de umidade de solos após seco ao ar é dado pela norma NBR 6457/1986 - ABNT.


Amostra de solo (90g)

Materiais diversos: cápsulas, balança digital, espátulas.

2.1.3.3. DADOSOs seguintes valores devem ser anotados para cada determinação

de umidade: Número da cápsula; Peso da cápsula; Peso da cápsula mais solo úmido; Peso da cápsula mais solo seco.

2.1.3.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL1. Identificar uma cápsula vazia, pesá-la e anotar sua

massa como M1 na planilha de ensaios;2. Tomar 30g de material, colocar na cápsula, pesar o

conjunto e anotar sua massa como M2 na planilha de ensaios;3. Levar a cápsula à estufa (temperatura entre 105°C a

110°C) até constância de massa;4. Pesar o conjunto cápsula mais solo seco e anotar sua

massa como M3 na planilha de ensaios;5. Efetuar no mínimo 03 determinações do teor de

umidade por amostra.

2.1.4. PESO ESPECÍFICO REAL DOS GRÃOS


O procedimento para a obtenção do peso real dos grãos é dado pela norma NBR 6508/1984 - ABNT.


Amostra de solo (500g) Estufa Aparelho de dispersão, com hélices e copo metálico,

munido de chicanas Picnômetro com a curva de calibração (variação do

peso do picnômetro cheio de água até a marca de referência em função da temperatura);

Bomba de vácuo; Termômetro graduado Balança com capacidade de 1000 kg; Funil de vidro; Conta-gotas.

2.1.4.3. DADOS

Peso do picnômetro (P1); Peso do picnômetro + solo (P2); Peso do picnômetro + solo + água (P3); Peso do picnômetro + água (P4); Temperatura da água destilada.

2.1.4.4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL1. Secar a amostra ao ar;2. Desmanchar os torrões no almofariz com cuidado para

não quebrar os grãos e homogeneizar a amostra;3. Passar a amostra na peneira #4, de modo a se obter 250g

de material (suficiente para 2 medições);4. Pegar 125g e separar 50g. Pesar e anotar como P1. O

restante será usado para a determinação da umidade;5. Colocar a amostra a ser ensaiada em cápsula com água

destilada;6. Transferir a amostra para o corpo dispersor, evitando

perdas;7. Completar o copo dispersor com água destilada até

metade de sua capacidade e dispersar a solução por 15 minutos;8. Com o auxílio do funil de vidro, transferir a solução

para o picnômetro, evitando perda de material;9. Adicionar água destilada até cerca da metade da

capacidade do picnômetro a aplicar vácuo por uns minutos, para a completa retirada de ar da solução;

10. Adicionar água destilada ao picnômetro até cerca de 1 cm abaixo da marca de referência e deixa-lo em repouso para que a temperatura entre em equilíbrio com o meio ambiente;

11. Com o auxílio do conta-gotas, completar o picnômetro com água destilada até a marca de referência, secando a parte externa e o gargalo acima da marca de referência.

12. Pesar o conjunto picnômetro + solo + água e anotar como P2;

13. Determinar a temperatura da solução, obtendo com esse valor, na curva de calibração, o peso do picnômetro cheio com água. Anotar este valor como P3;

2.2. GRANULOMETRIA


Caracterização dos Solos.

2.2.2. EXECUÇÃO DO ENSAIO

O procedimento de determinação do teor de umidade de solos é dado pela norma NBR 7181/1984 - ABNT.

2.2.3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

Amostra de solo Conjunto de peneiras (NBR 5734) desde # 4 (4,8 mm) a # 200 (0,075 mm) com

tampa e fundo; Balanças com capacidade de 200 g, 1,5 kg, 5 kg e 10 kg, e precisão de 0,01g,

0,1g, 0,5 g e 1g, respectivamente; Aparelho de dispersão e copo munido de chicanas;

Densímetro de bulbo simétrico calibrado a 200C; Proveta de vidro com capacidade de 1000 cm3 com traço de referência a 200C; Termômetro graduado em 0,10C no intervalo de 0 a 500C; Cronômetro; Estufa capaz de manter a temperatura entre 60-650C ou 105-1100C; Defloculante (normalmente hexametafosfato de sódio); Almofariz e mão de gral; Recipientes para secagem do solo (cápsulas, de porcelana e de alumínio); Escova com cerdas metálicas e bisnaga com água destilada;

2.2.4. DADOS

Número da cápsula; Peso da cápsula; Peso da cápsula mais solo úmido; Peso da cápsula mais solo seco.

2.2.5. PENEIRAMENTO FINO2.2.5.1. DADOS

Peso do material submetido à sedimentação; Umidade higroscópica; Porcentagem do material que passa na # 2,0 mm; Peso do material retido nas peneiras disponíveis.


O peneiramento é feito vibrando o conjunto de peneiras por não menos que 10 minutos. Pesar o material retido em cada peneira e anotar os valores.

2.2.6. PENEIRAMENTO GROSSO

Não foi vista a necessidade de passar a amostra de solo pelo peneiramento grosso devido ao seu diâmetro visivelmente fino.

2.2.7. SEDIMENTAÇÃO

Procedimento não foi executado pois houve uma quantidade irrisória de material fino no fundo do peneiramento fino.

2.3. LIMITES DE ATTERBERG


Determinação dos Limites de Atterberg

2.3.2. LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

2.3.2.1 EXECUÇÃO DO ENSAIO

O procedimento de determinação do maior teor de umidade para o qual o solo se apresenta plástico é dado pela norma NBR 6459/1984 - ABNT


Amostra de solo Aparelho e cinzel de Casagrande Balança com capacidade de 1000 g Estufa Cápsula de porcelana (almofariz) Mão de gral Cápsula de alumínio, espátula, água destilada

2.3.2.3. CALIBRAÇÃO DO APARELHO DE CASAGRANDE

Verificar a altura de queda - 10 mm, regulando o aparelho; Verificar a base de ebonite e a base da concha Verificar as dimensões do cinzel (padronizadas) Verificar as condições gerais do aparelho - polimento da

parte interna, folgas no sistema excêntrico-manivela.


1. Passar o material pela # 40 (0,42 mm), obtendo cerca de 100g;

2. Destorroar o material no almofariz e homogeneizá-lo;3. Adicionar água destilada no material, revolvendo

vigorosamente de forma a se obter uma pasta homogênea;4. Transferir parte da mistura para a concha do aparelho de

Casagrande, alisando a superfície, obtendo uma espessura de 10 mm, ocupando, no máximo, um comprimento de 2/3 da concha;

5. Com o cinzel abrir uma ranhura ao longo da concha, mantendo o cinzel perpendicular ao fundo da concha;

6. Colocar a concha no aparelho, evitando choques e rodar a manivela à razão de duas voltas por segundo, contando o número de golpes dados;

7. Anotar o número de golpes necessários para fechar a base da ranhura;

8. Retirar uma pequena porção de amostra junto à ranhura para a determinação da umidade da amostra;

9. Retornar o material para o almofariz, adicionando água destilada e homogeneizando o material, aumentando a cada vez o teor de umidade da amostra, de forma a se obter 5 pares de valores teor de umidade x n. De golpes. O número de golpes deve estar entre 10 e 40, sendo 2 abaixo de 25, 2 acima de 25 e um bem próximo a este valor;

2.3.3. LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)


O procedimento de determinação do teor de umidade em que o solo deixa de ser plástico, tornando-se quebradiço é dado pela norma NBR 7180/1984 – ABNT


Placa de vidro, com face esmerilhada; Gabarito cilíndrico de 3 mm de diâmetro; Balança com capacidade de 1000 g; Almofariz e mão de gral; Placa de Vidro, espátula, água destilada

2.3.3.3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL1. Passar o material na # 40 (0,42 mm), obtendo cerca de 50 g;2. Destorroar o material, adicionando água destilada, obtendo uma

pasta uniforme. O tempo de homogeneização deve ser de 15 minutos;

3. Separar cerca de 10 g de material fazer uma pequena bola e, com a palma da mão, rolar esta bola sobre a placa de vidro de forma a lhe dar formato cilíndrico;

4. Interromper o processo quando as duas condições forem obtidas: - O cilindro estiver com diâmetro de 3 mm (gabarito);

- Aparecimento de fissuras no cilindro;5. Caso o cilindro atinja 3 mm sem se fissurar, amassar o material nas

mãos e refazer a bolinha, rolando novamente sobre o vidro;6. Caso o material fissure antes de 3 mm, retorná-lo ao almofariz e

acrescentar mais água, homogeneizando, e refazer o ensaio;7. Quando atingida as duas condições descritas, colocar a trecho

fissurado em cápsulas e levar a estufa para determinar seu teor de umidade;

8. Repetir o ensaio três vezes.

3. MATERIAL ANALISADO

O solo recolhido para a amostragem dos experimentos foi retirado das localidades do bairro da Aldeota em uma escavação para estruturas de uma obra da construtora Marquise (Av. Desembargador Moreira). Na sua superfície havia construção de casas e lojas. No momento da retirada da amostra, a construtora estava realizando a escavação há aproximadamente 8 metros de profundidade para confecção das fundações.

À primeira vista pode-se observar algumas de suas características, como tonalidade alaranjada, textura levemente úmida, ausência de cheiro característico e distribuição aparentemente uniforme de grãos.

4. RESULTADOS OBTIDOS

Umidade Natural Umidade Higroscópica

Dados DadosNº

AMOSTRAÚMIDO

(g)SECO

(g) CÁPSULA (g) Nº AMOSTRA

ÚMIDO (g)

SECO (g) CÁPSULA (g)

1 30 27,1 31,6 1 30 29 31,6

2 30 27,6 32,1 2 30 28,9 32

3 30 27,8 32 3 30 28,5 32,1

Umidade Calculada Umidade Calculada

Nº AMOSTRA UMIDADE NATURAL Nº

AMOSTRA UMIDADE HIGROSCÓPICA

1 10,70% 1 3,45%

2 8,70% 2 3,81%

3 7,91% 3 5,26%

MÉDIA 9,10% MÉDIA 4,17%

Peso Específico Real

DadosPeso Específico Real Calculado

(gf/cm³)

TIPO Peso (g) ϒ¹ 0,2297

Picnômetro 32,2 ϒ² 0,2297

Picnômetro + Solo (1) 44,3 MÉDIA 0,2297

Picnômetro + Solo (2) 44,3

Picnômetro + Água (1) 91,6

Picnômetro + Água (2) 94,7

Picnômetro + Água + Solo (1) 103,7

Picnômetro + Água + Solo (2) 106,8

Peneiramento Fino

Nº Peneira Abertura (mm) Peso Retido (g) Peso Retido

Acumulado (g)Peso Passado

(g) % passada

30 0,6 28,2 28,2 61,4 68,53%

50 0,3 41 69,2 20,4 22,77%

100 0,15 18,2 87,4 2,2 2,46%

200 0,075 1,8 89,2 0,4 0,45%

Fundo - 0,4 89,6 0 0,00%

Peso Total do Peneiramento (g): 91

Perdas (g): 1,4

LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

Nº GolpesPeso (g)

Teor de umidade

Solo Úmido Solo Seco Cápsula

15 6,1 4,8 6,6 27,08%

11 5,9 5,1 6,1 15,69%6 6 5,1 5,9 17,65%3 4,1 3,6 7 13,89%

MÉDIA: 18,58%Limite de Liquidez estimado: 33,21%

LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)

Peso (g)

Teor de umidadeSolo úmido Solo Seco Cápsula

7,4 6,5 31,6 13,85%

7,6 6,9 33 10,14%

9,1 7,9 33,6 15,19%

MÉDIA: 13,06%Limite de Plasticidade: 13,06%

2 4 6 8 10 12 14 160.00%

5.00%

10.00%

15.00%

20.00%

25.00%

30.00% 27.08%

15.69%17.65%

13.89%

f(x) = 0.00898813310968435 x + 0.107117724179151

Limite de Liquidez

Series2Linear (Series2)

Número de Golpes

Teor

de

umid

ade

IP=LL-LP 20,15%

Caracterização Do Solo:

% P #200 <50%, logo é um solo grosso e poderia ser um solo grosso pedregulhoso ou grosso arenoso, porém a amostra não possuía pedregulhos, logo tratava-se de um solo arenoso. Grupo Geral: S

% P #200<5% (0,45%), trata-se de SW ou SP.

CNU = D60/D10 => 14%/93,5% = 14,97%, logo CNU>6, então é SW, solo grosso arenoso bem graduado.

5. CONCLUSÃO

Conclusão - Alejandro Coleta Vidal

Ao fim dos laboratórios e dos estudos conseguimos analisar de forma adequada nosso solo, retirando suas características e classificando-o de maneira correta. Após os ensaios feitos com o solo recolhido em uma obra que estão realizando a construção das fundações a oito metros de profundidade, realizamos uma série de estudos, cálculos, tabelas e relatórios para podermos entender melhor como ele se comportou e como é sua composição. No primeiro laboratório, após a retirada do solo, separamos algumas amostras com pesos pré-determinados para desta forma analisarmos a umidade natural, a umidade higroscópica e o peso específico real dos grãos. Já no segundo laboratório estudamos a granulometria. Primeiramente passando pela peneira #200 para identificar se é um solo grosso ou fino, e com isso, podermos realizar os ensaios adequados para cada tipo de solo, como peneiramento fino, peneiramento grosso e/ou sedimentação. No terceiro laboratório tentamos verificar os limites de liquidez e limite de plasticidade. O limite de liquidez (LL) foi através do aparelho de casa grande e o limite de plasticidade (LP) foi feito um cilindro de 3mm sem que ele fissure. Após os estudos realizados com ajuda de diversos equipamentos, do laboratório e da professora somamos conhecimentos para nossa vida e para o nosso futuro profissional. A conclusão final que chegamos para o nosso solo é que ele tem uma umidade natural de média de 9.10%, uma umidade natural higroscópica de 4,17% e um peso específico real médio de 0,2297 gf/cm³. Seu índice de plasticidade 20,15%, ou seja, altamente plástico, limite de liquidez estimado foi de 33,21% e o limite de plasticidade foi de 13,06%. Através dos estudos, tabelas e gráficos traçados descobrimos que nosso solo é um solo grosso, arenoso e bem graduado.

Conclusão – Amanda Esmeraldo Lima Farias

Haja vista disso, pode-se concluir que a união das práticas executadas no laboratório tem como objetivo classificar o solo recolhido. O primeiro experimento tem como objetivo obter os índices físicos; o teor de umidade natural do solo, teor de umidade higroscópica e peso específico real dos grãos. O segundo experimento, granulometria, tem o propósito de conhecer os diâmetros dos grãos superiores 0,075 mm, por meio do peneiramento da amostra de solo, caso os grãos sejam inferiores a essa dimensão, utilizamos o processo de sedimentação. Na amostragem não houve a necessidade de sedimentação e peneiramento grosso pois o solo é visivelmente fino e

com quantidade irrelevante de finos. Observamos que a granulometria não era o bastante para determinar o comportamento do solo, então prosseguimos para o terceiro e último experimento, Limites de Atteberg; Limites de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP). O Limite de Liquidez é obtido do aparelho de Casagrande que determina o teor de umidade que o solo se fecha sob o impacto de 25 golpes, a quantidade máxima de golpes obtidos pelo solo foi 15. O Limite de Plasticidade é determinado pelo teor de umidade na execução de um cilindro de 3mm de diâmetro após ele apresentar fissuras. Com todos os experimentos executados devidamente pode-se concluir que se trata de um solo grosso arenoso e bem graduado.

Conclusão – Juliana Sales Frota

O solo é proveniente de movimento de terra envolvido no processo de escavação de fundações. É de considerável profundidade, encontrado há aproximadamente 8 metros de distância da superfície. Tem características de cor alaranjada, textura úmida e aparência uniforme, sem presença relevante de pedregulhos ou seixos.

Tal amostra foi submetida aos ensaios de caracterização de solo, envolvendo o cálculo de seus índices físicos: umidade natural (9,10%), umidade higroscópica (4,17%) e peso específico real calculado (0,2297 gf/cm³). Também sua granulometria, contudo por ser um solo visivelmente fino para o peneiramento grosso, passou-se somente pelo peneiramento fino, o qual é constituído por quatro peneiras (#30; #50; #100; #200), a partir desse peneiramento concluiu-se tratar de um solo grosso, pois mais de 50% do seu peso total foi retido na peneira #200, porém não houve material fino suficiente no fundo do peneiramento fino para ensaio de sedimentação.

Ante a isso, poderia classificar-se como arenoso ou pedregulhoso, por não possuir pedregulhos foi considerado arenoso. % P #200 (Percentual que passa na peneira 200) < 5%, logo poderia ser SW ou SP, o que depende do CNU (D60/D10), no caso em questão: CNU = 14,97% > 6, logo é SW (solo grosso arenoso bem graduado). Ainda, por fim, obteve-se os Limites de Atteberg: Limite de Liquidez (LL=33,21%), Limite de Plasticidade (LP=13,06%) e, por conseguinte, seu Índice de Plasticidade (IP)=20,15%, sendo assim, altamente plástico.

Conclusão – Mayara Alves Pereira

O Solo apresentado possui característica tátil visual alaranjado, sendo ele retirado a 8m de profundidade. Quanto a textura percebeu-se um solo arenoso, mas não pedregulhoso, por meio do teste de granulometria (<50% na peneira #200), (CNU = D60/D10 => 14%/93,5% = 14,97%, logo CNU>6, então é SW, solo grosso arenoso bem graduado), e alta plasticidade (IP = 20,15%), são densos, pobres em matéria orgânica, quanto a umidade por possuírem consistência granulosa, com baixo teor de poros, menor área de superfície, retêm menor quantidade de água.

Conclusão – Stefano Pinheiro Cannata

O objetivo de recolhermos o solo na obra a uma profundidade de 8 metros, foi poder estudar e observar um material com cor alaranjada, bastante úmido e com bastantes duvidas referente ao tamanho da estrutura. Sabendo da importância da caracterização, foi com todo cuidado e atenção, que buscamos realizar os processos passo a passo no laboratório (índices físicos, granulometria e limite de consistência), afim de finalizarmos com diversas conclusões. Pois a primeira seria de que o teor de umidade estava irrelevante ao teor desejável, ou seja, através do Speedy Test (realizado pela professora) e do picnômetro, chegamos à conclusão de que o nosso solo havia alto teor de umidade. No fim do primeiro experimento, após passar por estufas e processo de seca ao ar, notamos que a coloração do solo ficou mais clara (bege), isso devido à perda de água no decorrer dos processos. A segunda conclusão, vem através da granulometria, ou seja, através da peneira número 200, sendo ela a responsável por dividir o solo em grosso ou fino. Como nosso solo passou menos do que 50% de seu peso pela peneira, ele foi classificado como solo grosso, e por não conter pedras em sua estrutura de minerais, ele se classificou como um solo grosso arenoso e bem graduado (bastante uniforme). Conseguimos chegar a essa conclusão, através dos materiais utilizados, como: amostra de solo, balança e estufa. Não foi realizado o processo de sedimentação, devido ter uma quantidade irrisória de partículas finas. A terceira e última conclusão, foi realizada no laboratório a fim de determinar o limite de liquidez e de plasticidade do solo, onde o limite de liquidez (LL) foi realizado com a concha de casa grande, onde a forma correta seria fechar a ranhura com 25 golpes, porém no nosso caso, como a quantidade de água não foi administrada de forma correta, foram apenas 15 golpes para realizar o fechamento da ranhura, totalizando um valor de 33,21% ([massa úmida\massa seca]*100). O limite de plasticidade (LP), é obtido através da realização de um corpo cilíndrico, onde o objetivo é fazer com que o solo passe do estado sólido para o semi-plástico, até que ele perca a capacidade de ser moldado e fique quebradiço, onde o nosso limite de plasticidade totalizou um valor de 13,06% (média das umidades). Para finalizarmos, foi calculado o índice de plasticidade, onde o valor obtido foi de 20,15% (LL-LP), fazendo chegar a uma conclusão de que o solo é altamente plástico. Os ensaios de caracterização de solo, tem como objetivo, proporcionar aos alunos uma melhor classificação e determinação sobre a capacidade de suporte do terreno ou aterro.

6. REFERÊNCIAS

Protocolo de Aula Prática – Índices Físicos: Umidade Natural, Umidade Higroscópica, Peso Específico Real dos Grãos, Peso Específico Natura.

Protocolo de Aula Prática – Granulometria

Protocolo de Aula Prática – Limites de Consistência (Limites de Atterberg)

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Relatório MecSolos