Para que serve o ensaio de sedimentação? Descreva os procedimentos de laboratório utilizados na realização do mesmo.
Passo 1
Resumindo o enunciado: o ensaio de sedimentação (ou método do hidrómetro) é usado em Mecânica dos Solos para determinar a distribuição granulométrica da fração fina de um solo (partículas menores que
), com base na Lei de Stokes. Vamos precisar conhecer a massa específica dos sólidos
, a densidade da água
, a viscosidade cinemática
e usar um cilindro de decantação de
e um hidrómetro.
Passo 2
Teoria de base (Lei de Stokes): partículas esféricas sedimentam a uma velocidade
onde
é o diâmetro da partícula. Invertendo para achar
em função do tempo
de sedimentação até uma profundidade
, obtemos
Passo 3
Preparo da amostra
1. Secar o solo em estufa a até massa constante.
2. Peneirar e coletar apenas a fração que passa na malha nº 200 ( ).
3. Pesar uma massa típica de
.
4. Adicionar ao solo uma pequena quantidade de defloculante (por exemplo, sulfato de sódio) para evitar agregados.
1. Secar o solo em estufa a
2. Peneirar e coletar apenas a fração que passa na malha nº 200 (
3. Pesar uma massa
4. Adicionar ao solo uma pequena quantidade de defloculante (por exemplo, sulfato de sódio) para evitar agregados.
Passo 4
Preparo da suspensão
1. Encher o cilindro de até a marca com água (temperatura ambiente).
2. Adicionar o solo e o defloculante.
3. Agitar vigorosamente por cerca de minutos com um agitador mecânico até homogeneizar.
4. Deixar repousar por horas para completa dispersão do solo.
1. Encher o cilindro de
2. Adicionar o solo e o defloculante.
3. Agitar vigorosamente por cerca de
4. Deixar repousar por
Passo 5
Leituras do hidrómetro
1. Assim que agitar pela última vez, marque .
2. Introduzir o hidrómetro e anotar a leitura e a temperatura
da suspensão em instantes pré-determinados (por exemplo,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
).
1. Assim que agitar pela última vez, marque
2. Introduzir o hidrómetro e anotar a leitura
Passo 6
Correções
1. Subtrair leitura de base (hidrómetro em água pura) para eliminar efeito de densidade inicial.
2. Corrigir pela temperatura usando tabela do fabricante do hidrómetro.
1. Subtrair leitura de base (hidrómetro em água pura) para eliminar efeito de densidade inicial.
2. Corrigir
Passo 7
Cálculo dos percentuais e diâmetros
1. Percentual de finos a cada tempo :
1. Percentual de finos a cada tempo
onde
.
2. Diâmetro correspondente em cada :
2. Diâmetro correspondente em cada
Passo 8
Construção da curva e interpretação
Traçar em papel semi-log o diâmetro no eixo logaritmo e o
cumulativo de finos no eixo linear. Daí podem-se extrair parâmetros como diâmetro médio (
), coeficiente de uniformidade
e coeficiente de curvatura
.
Traçar em papel semi-log o diâmetro
Resposta
O ensaio de sedimentação serve para determinar, via decantação e hidrómetro, a distribuição de tamanho de partículas finas (
) num solo, usando a Lei de Stokes.
Procedimentos de laboratório:
Procedimentos de laboratório:
- Secagem do solo e peneiramento na malha nº 200.
- Preparar suspensão em cilindro de
com defloculante e agitação. - Medir leituras do hidrómetro em tempos pré-estabelecidos e anotar temperatura.
- Corrigir leituras quanto à densidade da água e temperatura.
- Calcular percentual de finos e diâmetro de partícula pela Lei de Stokes.
- Construir a curva granulométrica semi-log para análise dos parâmetros de solo.