Determinação da Densidade Real dos Solos - PEC/POLI

Determinação da Densidade Real dos Solos
UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO

ÍNDICE
1. DENSIDADE REAL DOS SOLOS :................................................................................................................2
OBJETIVO :......................................................................................................................................................2
APARELHAGEM :............................................................................................................................................2
AMOSTRA :......................................................................................................................................................2
PROCEDIMENTO :..........................................................................................................................................2
CÁLCULOS :....................................................................................................................................................3
RESULTADOS :................................................................................................................................................4
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1. DENSIDADE REAL DOS SOLOS :
OBJETIVO :
Determinação da densidade das partículas que constituem um determinado solo .
APARELHAGEM :
a) peneira de 2,0mm ;
b) balança com capacidade de 200g, sensível a 0,01g ;
c) estufa capaz de manter a temperatura entre 105 o e 110 o C;
d) picnômetro com capacidade de 50, 250 ou 500ml ;
e) termômetro graduado em 0,5 o C, de 0 o a 60 o C ;
f) bico de gás, outra fonte de calor ou bomba de vácuo ;
g) cápsula de porcelana com 5cm de diâmetro ;
h) dessecador ;
i) pegador de madeira ou de metal ;
j) funil de 5cm de diâmetro .
AMOSTRA :
Toma-se a amostra de solo seco preparada de acordo com o ensaio de preparação de amostra
para determinação de umidade, isto é, 24 horas na estufa a aproximadamente 105ºC e passando
na peneira de 2,0 mm, nas seguintes quantidades :
- picnômetro de 50ml — 10g
- picnômetro de 250ml — 25g
- picnômetro de 500ml — 50g
Nos utilizamos o picnômetro de 50ml, ou seja, utilizamos 10g de solo em nosso ensaio.
PROCEDIMENTO :
a) seca-se a amostra até constância de peso (24h) em estufa 105 o a 110 o C e
esfria-se no dessecador (em nosso caso não utilizamos o dessecador);
b) pesa-se o picnômetro vazio, seco e limpo ( P1 ). O picnômetro de pois de
ter sido lavado, foi seco em estufa junto com o solo para garantir que
estivesse totalmente seco;
c) coloca-se a amostra no picnômetro, com a ajuda de um funil de vidro,
tomando cuidado para não perder solo e pesa-se ( P2 ) ;
d) coloca-se a seguir água destilada no picnômetro até
cobrir, com excesso, a amostra;
e) executa-se a retirada de todo ar no interior da
amostra, temos duas maneiras:
aquece-se o picnômetro, deixando ferver pelo menos
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15 minutos, para expulsar todo ar existente entre as partículas do solo, agitando-o
continuamente para evitar superaquecimento, deixa-se o picnômetro esfriar ao ambiente ;
leva-se o picnômetro a um vacuometro, deixando-o tempo necessário para que todo o ar seja
retirado do interior do mesmo (cerca de 10 minutos), neste procedimento devemos tomar o
cuidado de não colocar muita água para que a mesma não se aproxime da saída do
picnômetro, nesse caso o vacuometro sugaria algumas partículas, alem de água alterando
significativamente o resultado;
f) enche-o com água destilada até o traço de referência, enxugasse-o com
um pano limpo e seco;
g) pesa-se o picnômetro e conteúdo ( P3 ) e anota-se a temperatura ( t1 ) ;
h) retira-se todo o material de dentro do picnômetro ;
i) lavasse-o, enche-se até o traço de referência com água destilada à
temperatura t1, enxugando-o com um pano limpo e seco, pesando-o a
seguir (P4).
CÁLCULOS :
a) densidade real de solos à temperatura (t1) é dada pela seguinte fórmula :
δ t⋅
P
P P
P P P
=
1
2 − 1
− − −
( ) ( )
4 1 3 2
δt1 = densidade real do solo à temperatura (t1) ;
P1 = peso do picnômetro vazio e seco, em g ;
P2 = peso do picnômetro mais amostra, em g ;
P3 = peso do picnômetro mais amostra, mais água, em g ;
P4 = peso do picnômetro mais água , em g.
b) o resultado final é expresso em número adimencional e com aproximação de centésimos ;
c) o resultado do ensaio só será considerado quando obtido pela média de dois ensaios
d) o valor da densidade real deverá ser referido à água à temperatura de 20 o C
δ = η t ⋅ ⋅δ t⋅
x 1
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δ = densidade real do solo a 20 o C
ηt = razão entre a densidade relativa da água a temperatura t1 e a densidade relativa da água
a 20 o C, obtida na tabela
δt1 = densidade real do solo à temperatura t1
Temperatura
T em o C
Densidade
relativa da
água
Fator de
correção ht
Temperaturas
t em o C
Densidade
relativa da
água
Fator de
correção ht
4 1,0000 1,0018 19 0,9984 1,0002
5 1,0000 1,0018 20 0,9982 1,0000
6 0,9999 1,0017 21 0,9980 0,9998
7 0,9999 1,0017 22 0,9978 0,9996
8 0,9999 1,0017 23 0,9976 0,9993
9 0,9998 1,0016 24 0,9973 0,9991
10 0,9997 1,0015 25 0,9971 0,9989
11 0,9996 1,0014 26 0,9968 0,9986
12 0,9995 1,0013 27 0,9965 0,9983
13 0,9994 1,0012 28 0,9963 0,9980
14 0,9993 1,0011 29 0,9960 0,9977
15 0,9991 1,0009 30 0,9957 0,9974
16 0,9990 1,0008 31 0,9954 0,9972
17 0,9988 1,0006 32 0,9951 0,9969
18 0,9986 1,0004 33 0,9947 0,9965
RESULTADOS :
De acordo com os cálculos propostos acima chegamos a planilha apresentada abaixo onde se
encontram dispostos os resultados das medições feitas em laboratório e dos cálculos.
Picnômetro numero 1 3
Temperatura 20 20
Peso do picnômetro 38,69 38,97
Peso do picnômetro + solo 48,69 48,97
Peso do picnômetro + solo + agua 93,66 107,26
Peso do picnômetro + agua 87,44 101,03
Densidade real dos grãos 2,6455 2,6525
Densidade média 2,6490
Observando os resultados encontrados podemos concluir que o ensaio foi bem executado pois os
mesmos tem uma boa aproximação.
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