abnt nbr 7181 - 1984 - solo - análise granulométrica
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~L#J - ANALISE CRANlJLOMtTRlCA
S.MARIO
1 Objstiva
ANEXO - LaINIn do dsasrmam
1 OSJETIVO
Esta Norma prescreve o metodo para a analise granuloktric3 de solos,
rea I i zada
por peneiramento ou por uma combinacao de sedimentacao e peneiramento.
2 DOCUMENTOS COMPLEMENTARES
Na apl icacao desta Norma e necessario con&l tar:
NBR 5734 - Peneiras para ensaio - Especificacao
NBR 6457 - Preparacao de amostras de solo para ensaio normal de
compacta& e
ensaios de caracterizacao - Metodo de ensaio
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d) aparelho de dispersao (Figura l), corn hilices substituiveis (Figura 2) e
cope munido de chicanes (Figura 3);
a rotasso da hilice do aparelho Go de
ve ser inferior a 9.000 rpm;
e) proveta de vidro,
corn cerca de 450 ma de altura e 65 mm de di%aetro,
corn
trago de referancia indicando 1,000 cm3 a 20C;
f) densimetro de bulbo sim&rico,
calibrado a 20C e corn resolugso
de 0,001,
graduado de 0,995 a 1,050; (ver Figura 4);
g) term&netro graduado em O,lC, de OC a 50C;
h) relogio corn indicagao de Segundo ;
i) Gquer de vidro, corn capacidade de 250 ems;
j) proveta de vidro, corn capacidade de 250 cmae resolugso de 2 cm;
k) tanque para banho, corn dimensces adequadas 6 imersao das provetas ate o tra
go de refer%cia, capaz de manter a temperatura da suspensqo aproximadaman
te constanta durante a fase de sedimentagSol;
1) peneiras de 50, 38, 25, 19, 9.5, 4.8, 2.0, 1,2, 0.6, 0.42, 0.25.
0.15 e 0,075 mm, de acordo corn a NBR 5734;
m) escova corn cerdas matzlicas;
n) agitador mecgnico de peneiras. corn dispositivo para fixa5ao de at; seis pe
neiras,
inclusive tampa a fundo;
o) bagueta de vidro;
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NRR 71111,lQRd
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FIGURA 1 - Apmlho de dispersHo
I-
0 95
I
FIGURA 2 - De& da h&lice
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4.2.2 Passar este material na peneira de 2.0 mm, tomando-se a precaug?lo de
des
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manchar no almofariz todos os torr6es eventualmente ainda existentes, de mode
a
assegurar a retengao na peneira somente dos graos maiores que a abertura
da ma-
lha*.
4.2.3 Lavar a parte retida na peneira de 2,0 mn a flm de eliminar o material fi
no aderente e secar em estufa a 105C / llOC, ati constsncia de massa.Omaterial
assim obtido 6 usado no peneiramento grosso.
Nota: Para determinagao da distribuigk granuloktrica do material, apenas par
peneiramento, proceder coma segue:
a) do material passado na peneira de 2.0 mn tomar cerca de 120 g. Pesar es
se material corn resolugSode 0,Ol ge anotar coma Mh. Tomar ainda cerca
de 100 g para t&s determinafoes da umidade higroscopice (h). de acordo
corn a NBR 6457;
b) lavar na peneira de 0,075 res o material assim obtido, vertendo-se a&a
potivel S baixa pressso;
c) proceder coma descrito a partir de 4.4.
4.3 Sedimentu&o
4.3.1 00 material passado na peneira de 2,0 mm tomar cerca de 120 g, no case de
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NSR
7151/1m
do aparelho dispersor durante 15 minutes.
5
4.3.4 Transferir a dispersao para a proveta e remover corn
igua
destilada, corn a;
xilio da bisnaga. todo o material aderido ao cope.
Juntar igua destilada ati atin
gir o trago correspodente a 1.000 cm3; em seguida,
colocar a proveta no tanque pa_
ra banho ou em local corn temperatura aproximadamente constante. Agitar freqiientc
mante corn a bagueta de vidro para menter, tanto quanto possivel, as particulas em
suspensao.
Logo que a dispersk atinja a tamperatura de equilibrio, tomar a prove
-
ta e, tapando-lhe a boca corn uma das
r6os,
executar, corn auxilio da outra,.
movi
-
mantes enirgicos de rotagao, durante 1 minuto. pelos quais a boca da prbveta pas
se de cima para baixo e vice-versa.
4.3.5 Imediatamante apk terminada a agitagso,
colocar a proveta sobre uma mesa.
anotar a hora exata do inicio da sedimentagao e margulhar cuidadosamente o dens;
-
metro na dispersao. Efetuar as leituras do densimetro correspondentbs aos tempos
de sedimantagzo (t) de 0,5, 1 e 2 minutes.
Retirar lenta e cuidadosamente o den
simetro da dispersao. Se o ensaio 50 estiver sendo realizado em local de tempera
tura constante. colocar a proveta no banho onde permaneceri ati a Gltima leitura.
fazer as leituras subseqientes a 4,8,
15 e 30 minutos, 1, 2, 4, 8 e 24 horas, a
contar do iniclo da sedimantagao.
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NBR710111swl
4.4 Peneircmento fin0
Secar o material retido na peneira de 0,075 mm em estufa, i temperatura de 105C
a llOC, at6 const&cia de massa, e, utilizando-se o agitador mac&ico,
passar
nas peneiras de 1,2, 0.6. 0.42, 0.25, 0.15, 0,075 mm. Anotar corn resolucio
de 0,Ol g as massas retfdas acumuladas em cada penaira.
4.5
Peneimento gross0
4.5.1 Pesar o meterial, retido na peneira de 2.0 mn. obtido conforma 4.2.3,
corn
a resolugso indicada em 4.2.1 e anotar.como M .
9
4.5.2 Utilizando-se o agitador msckico, passar esse material nas peneiras de
50, 38, 25, 19, 9.5 e 4.8 rd.
Anotar corn a resolugzo indicada em
4.2.1 as
massas retidas acumuladas em cada peneira.
5
CALCULOS
5.1
Massa total da mostra seca
Calcular a massa total da amostra seca, utilizando-se a expressso:
(5
-Ml
MS = x 100 + I4
(100 + h)
9
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5.3 porcentagene de material em suspensiio
Calcular as porcentagens correspondentes a cada leitura do densimetro, referidas
a massa total da amostra,
utilizando-se a expressao:
Onde :
Q,= N x
v Lsc (L - Ld) 7
(6 - 6d) ' Mh
x 100
(100 + h)
Q, = porcentagem de solo em suspensso no instante da leitura do densimetro
N = porcentagem de material que passa na peneira de 2,0 rrm, calculado confor
me indicado em 5.2
6
= massa especifica dos graos do solo, em g/cm3
6d
= massa especifica do meio dispersor, i temperatura de ensaio, em g/cm
v = volume da suspensao, em cm
6c = massa especifica
da sgua, a
temperatura de calibraggo do densimetro
OOOC),
em g/cm3
L = ieitura do densimetro na suspensao
Ld = leitura do densimetro no meio dispersor (ver Anexo), na mesma temperat
ra da suspensio
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t
- tempo de sedimentacao. em s
6 - nes5aespecTficadDsgr~sdosolo,determinadadeacordoamaNBR6~08,emg/cm~;
d
I massa especifica do meio dispersor,
5 temperatura de ensaio, em g/cm3
rota: Para efeito de cilculo, considerar 6d = 1,000 g/cm3 e u correspondente
ao coeficiente de viscosidade da igua (ver Tabela 2).
TABELA 2 - Vlsaesiddr da 6@a IVabrss am 10 S Q X sk.m*)
---
,+w.u: Para temperaturas intermediirias, obter a viscosidade da igua por interp2
lacao I inear.
5.5 Porcentagem de materiais que passam na6 peneims de 1,2, 0,6, 0,42,
os25,
0.15 e 0,075 mn
Calcular as porcentagens de materiais que passam nas peneiras acima referidas,
I
tilizando-se a expressao:
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UBR 7101l1984
ANEXO - LEITURA 00 OENSI-METRO
9
A-l
VARlA@iO DAS LEITURAS DO DENSlhWTRO. NO ME10 DISFERSOR, EM FUNCAO DA TEMPERATURA
A-l.1 Para cada densimetro construir a curva de variagao das leituras. Ld, no
maio dispersor,
em fungao da temperatura.
A-l.2 Para tanto, diluir, em proveta, 125 cm da solucao indicada em 4.3.2, em
875 cm3 de igua destilada.
A-l.3 Corn a proveta imarsa em urn recipiente corn igua, provido de dispositlvo e
ra controle de temperatura,
variar a tamperatura do meio dispersor e obter
diver
-
sas leituras densiktricas. em uma faixa compreendida entre 10C e 35C, as quais
devem
ser feitas na parte superior do menisco.
A-1.4 Corn os valores obtidos construir uma curva,
coma exemplificado na Figura 5.
A-2
VARlA#O DA ALTURA OEQUEDA DAS PARTkULAS EM FUN@0 DA LEITURA DO DENSMETRO
A-2.1 Para cada densimetro construir as curvas de variagao da altura
de queda
das particulas, de 2.
em fungao da leitura do denslmetro.
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FIGURA 5 - Exemplo de curva de varia$io das leituras do densimetro. no meio
disperser, em fun& da temperatura
)4-m. - -. . =. - .. *
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u6R718111984 11
A-3 oETERMlNACA0 DO DliiMTRO MkXlMCl DAS PARTk3JLAS PELO
NOMOORAMA DE A. CASAGRANDE
A-3.1 A determinagso do di%etro msximo das particulas pela Lei de Stokes
pod=
ser feita utilizando-se o nomograma elaborado por Casagrande. A Figura 7 fornece
as indicagoes necessirias para sua elaboragao e a Figura 8 apresenta urn nomograma
ja elaborado. 0 nomograma,
constituindo-se em representagSo grsfica
da Lei de
Stokes, 6 adaptive1 a qualquer densimetro,
desde qua se tenha feito a correlagao
entre as alturas de queda e as leituras do densimetro. Esta correlagao pode ser
feita no p&prio nomograma, marcando-se contiguamente i escala das alturas de quc
da as leituras correspodentes do denslmetro, lembrando. por&a, que a correlagio
para as trG5 primairas leituras. correspondentes aos tempos de sedimentagao de 0.5.
1 e 2 minutos,
i diferente daquela para as leituras subseqlentes. A chave para a
utilizacao do nomograma esti apresentada na Figura 8.
A-3.1.1 Para exemplificar. considerem-se os seguintes dados obtidds de ensaio:
L - leltura do densimetro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1,028
t - tempo de sedimentagao . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 minutos
T - temperatura da suspensao
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
21C
6-
massa especifica dos grgos do solo
. . . . . . . .
2.56 g/cm
Considere-se, ainda, que, para o densrmetro utilizado no ensaio, as curvas de va
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hBR 71S1/1964
Id
w
-ll
16
NY
X
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A,W
5 --
6 --
7 --
0 --
0 --
10 --
n --
12 --
13 --
z5 --
so
35
40
NOTACAO
f
35
30
25
20
15
10
FIGURA 8 -. Nomograma de Caragrnnde
LCI DE STOKES
d=
AiT
A.
1.000 n
6 -bd
v=
+
CHAVE
d vt