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UNIVERSIDADE NILTON LINS

ENSAIO DE GRANULOMETRIA

MANAUS

2015

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Fulano I – 1 Matrícula I

Fulano II – Matrícula II

Fulano III – Matrícula III

ENSAIO DE GRANULOMETRIA

Trabalho acadêmico apresentado como requisito à

obtenção de nota parcial da disciplina de Materiais

de Construção I do curso de Engenharia Civil,

Centro Universitário Nilton Lins.

Orientador: Profº Carlos Fábio Cortezão Carvalho.

MANAUS

2015

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Sumário

1. Introdução............................................................................................................................ 4

2. Objetivo ............................................................................................................................... 4

3. Materiais/Equipamentos utilizados ..................................................................................... 4

4. Procedimento Experimental ................................................................................................ 6

4.1. Preparação da amostra de solo ..................................................................................... 6

4.2. Ensaio ........................................................................................................................... 6

5. Resultados ........................................................................................................................... 9

6. Conclusão .......................................................................................................................... 11

7. Referências Bibliográficas ................................................................................................ 11

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1. Introdução

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. 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, no caso deste ensaio foi realizada

apenas análise granulométrica por peneiramento. Através dos resultados obtidos desse ensaio,

é possível a construção da curva de distribuição granulométrica, que possui fundamental

importância na caracterização geotécnica do solo.

2. Objetivo

O objetivo primordial deste ensaio de granulometria é obter seu módulo de finura,

diâmetro máximo característico e massa unitária, conhecendo assim algumas características

do solo em estudo.

3. Materiais/Equipamentos utilizados

Os principais equipamentos e utensílios utilizados foram:

Balança com precisão de 0,1g;

Quarteador pequeno;

Espátula;

Escova com cerdas metálicas;

Concha;

Cápsula para determinação da massa unitária;

Jogo de peneiras |4,750|2,360|1,180|0,600|0,300|0,150| mm da série normal;

Cronômetro.

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Foto 1 – Quarteador pequeno. Foto 2 – Balança de precisão de 0,1g.

Foto 3 – Jogo de peneiras. Foto 4 – Escova de cerdas metálicas.

Foto 5 – Espátula. Foto 6 – Concha.

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4. Procedimento Experimental

4.1. Preparação da amostra de solo

A amostra de solo obtida encontrava-se disponível em laboratório, neste caso, partiu-

se do pressuposto que o material encontrava-se seco, porém com umidade higroscópica. Uma

vez obtida à amostra, efetuou-se o seguinte procedimento:

Quarteamento – foi utilizado o quarteador pequeno, para que o material ensaiado

fosse dividido de forma representativa, em duas amostras m1 e m2, suficientes

para a realização do ensaio;

Pesagem – pesagem na balança de precisão a quantidade de 550g do solo seco

para a amostra m1 e 600g para a amostra m2, atendendo ao peso mínimo

estabelecido para amostras que passarão pela peneira série normal 4,750mm.

4.2. Ensaio

O procedimento experimental deste ensaio foi o seguinte:

a) Encaixe das peneiras da série normal, de modo a formar um único conjunto de

peneiras, com abertura de malha em ordem crescente da base para o topo, ficando na

seguinte sequência das peneiras:

b) Colocou-se a amostra (m1) sobre a peneira superior do conjunto com camada

uniforme;

4.2.1. Agitou-se manualmente o conjunto de peneiras, com movimentos laterais e/ou

circulares alternados no plano horizontal pelo período de um minuto;

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4.2.2. Removeu-se o material retido na primeira peneira (4,750mm), realizou-se a

limpeza da tela com escova em ambos os lados e colocada sobre a bandeja da

balança de precisão. Neste caso, o material removido pelo lado interno foi

considerado como retido e o desprendido na parte inferior como passante;

4.2.3. Verificou-se a massa total de material retido na peneira através da balança de

precisão;

4.2.4. Procedeu-se a continuação do ensaio para as demais peneiras, conforme 4.2.3,

4.2.4 e 4.2.5, além de ser pesado o material do fundo da balança;

4.2.5. Procedeu-se os passos dos itens 4.2.1 à 4.2.6 para a segunda amostra (m2);

OBS: De acordo com a norma NBR NM 248:2003, o peneiramento durante o

período de 1 minuto deve ser feito com uma peneira por vez, partindo da peneira com abertura

maior para menor. Ainda de acordo com a mesma norma, o peneiramento pode ser feito

utilizado o conjunto com todas as peneiras, elevando o período. (não inferior a 2 minutos).

4.2.6. Preparou-se o corpo de prova para a determinação da massa unitária. Uma

cápsula (cilindro) com dimensões conhecidas (h=1,6cm e d= 10,5cm) foi

preenchida com uma amostra de areia, sendo o excesso retirado com a espátula,

sendo posteriormente determinada a massa da amostra através da balança de

precisão.

Foto 7 – Quarteamento das amostras. Foto 8 – Pesagem das amostras.

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Foto 9 – Agitação manual das amostras Foto 10 – Areia retida na peneira.

Foto 11 – Pesagem do material retido. Foto 12 – Pesagem do material retido.

Foto 13 – Amostra na cápsula. Foto 14 – Amostra segregada após peneiramento.

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5. Resultados

Com base nos ensaios realizados no laboratório chegou-se aos seguintes resultados para as

amostras 1 e 2:

Tabela 1 – composição granulométrica das amostras 01 e 02.

Determinação da Dimensão Máxima Característica – DMC

A dimensão máxima característica corresponde à abertura nominal (em mm) da

malha da peneira da série, na qual o agregado apresenta uma porcentagem retida acumulada

igual ou imediatamente inferior a 5% em massa.

Neste ensaio, de acordo com a tabela 1, o valor do DMC é de 1,18 mm, visto que na

peneira 1,18 mm temos uma porcentagem retida acumulada de 3% (imediatamente inferior e

mais próximo a 5%).

Módulo de Finura

O módulo de finura corresponde ao valor resultante da soma da percentagem retida

acumulada nas peneiras citadas anteriormente, divididas por 100. O módulo de finura, neste

caso, de acordo com a tabela 1, é de 1,88. De acordo com a tabela abaixo, a amostra é

classificação como Areia Muito Fina.

N # mm Peso Retido (g) % Retido Peso Retido (g) % Retido

4 4,75 0,1 0,02% 2,0 0,33% 0% 0%

8 2,36 0,7 0,12% 3,5 0,59% 0% 1%

16 1,18 8,4 1,55% 15,2 2,54% 2% 3%

30 0,6 78,6 14,51% 80,4 13,44% 14% 17%

50 0,3 312,3 57,68% 313,6 52,44% 55% 72%

100 0,15 123,6 22,83% 162,0 27,09% 25% 97%

17,8 3,29% 21,3 3,56% 3%

541,4 100,00% 598,0 100,00% 100% 188,0%

Peneiras Amostra 01 Amostra 02% Retido Média % Retido Acumulado

Total

Fundo

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Tabela 2 – Classificação do agregado miúdo quanto à dimensão.

Massa Unitária

Sabendo que a M = 1714 (Massa determinada no item 4.2.8.) e Vap = 1.004,45 cm3.

(Volume Aparente), tem-se:

O valor da massa unitária encontrada é de 1,71 g/cm3.

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6. Conclusão

Os principais objetivos para este ensaio de granulometria foram alcançados. De

acordo com os resultados obtidos do módulo de finura chegou-se as características de uma

areia muito fina, e um DMC de 1,18. Conhecer tais parâmetros é de fundamental importância

para o cálculo da dosagem dos concretos e argamassas, influenciando na quantidade de água a

ser adicionada ao concreto, por consequência em sua resistência e trabalhabilidade.

O cálculo da massa unitária é importante para mensurar algumas características do

solo, como: concentração de vazios, grau de saturação do solo e teor de umidade que

influenciam diretamente na resistência do mesmo.

Comparando a massa inicia m1 (550g) e as massas retidas em todas as peneiras

(541,4g) ocorreu um desvio de 1,56% bem acima do erro máximo tolerado pela norma NBR

NM 248:2003 que é de 0,3%. Isso se justifica pelos seguintes fatores:

O ensaio não seguiu fielmente a norma NBR NM 248:2003 com relação aos

tempos de agitação manual;

Possíveis erros de leitura, devido ao fato da balança não ser digital;

Desperdício de material durante a fase de limpeza das peneiras.

Embora o ensaio, em alguns pontos, não tenha obedecido a norma, o mesmo se torna

válido, pois agregou conhecimento a respeito da execução do procedimento do ensaio

conforme a norma NBR NM 248:2003, dos equipamentos utilizados e do tipo de solo.

7. Referências Bibliográficas

NBR-7181/ABNT:1984 – Análise Granulométrica de Solos.

NBR NM 248:2003 – Agregados – Determinação da composição granulométrica