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DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA SECRETARIA DE SERVIÇOS PÚBLICOS
EMITENTE EMPRESA DE MANUTENÇÃO E LIMPEZA URBANA
REFERÊNCIA VOLUME 12 / ME-12
ASSUNTO: MÉTODOS DE ENSAIOS PARA PAVIMENTAÇÃO DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DO SOLO “IN SITU” COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA
DATA
2003
PREFEITURA DO RECIFE
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ME-12
MÉTODOS DE ENSAIO
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA
APARENTE DO SOLO “IN SITU” COM EMPREGO DO
FRASCO DE AREIA
DOCUMENTO DE CIRCULAÇÃO EXTERNA
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ÍNDICE PÁG.
1. INTRODUÇÃO............................................................................................ 3
2. OBJETIVO .................................................................................................. 3
3. REFERÊNCIAS E NORMAS COMPLEMENTARES.................................. 3
4. APARELHAGEM ........................................................................................ 4
5. MATERIAL.................................................................................................. 5
6. EXECUÇÃO DO ENSAIO........................................................................... 8
7. RESULTADOS ......................................................................................... 12
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1. INTRODUÇÃO
Este método de ensaio adotado pela PCR tem por base a norma NBR-7185 de 1986, da
ABNT.
2. OBJETIVO
Esta especificação prescreve o método de determinação da massa específica aparente
do solo “in situ”, com emprego do frasco de areia.
Aplica-se a solos de qualquer granulação, contendo ou não pedregulhos, que possam ser
escavados com ferramentas de mão e cujos vazios naturais sejam suficientemente
pequenos, de forma a evitar que a areia usada no ensaio penetre nos mesmos. O
material que está sendo ensaiado deve ser suficientemente coesivo e firme, de modo que
as paredes da cavidade a ser aberta permaneçam estáveis e as operações a serem
realizadas não provoquem deformações na mesma.
Não é aplicável quando as condições locais ensejarem a percolação de água para o
interior da cavidade.
3. REFERÊNCIAS E NORMAS COMPLEMENTARES
Na aplicação desta Norma é necessário consultar:
• ME-01 – Método de Ensaio – Preparação da amostra de solo para o ensaio normal de
compactação e ensaios de caracterização, da PCR;
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• ME-06 – Método de Ensaio – Análise granulométrica de solos, da PCR;
• NBR-NM-ISO 2395:97 – Peneiras de Ensaio e Ensaio de Peneiramento – Vocabulário;
• NBR-NM-ISO 3310-1:97 – Peneiras de Ensaio – Requisitos Técnicos e Verificação –
Parte 1 – Peneiras de Ensaio com Tela de Tecido Metálico;
• NBR-NM-ISO 3310-2:97 – Peneiras de Ensaio – Requisitos Técnicos e Verificação –
Parte 2 – Peneiras de Ensaio com Chapa Metálica Perfurada;
• ME-61 – Método de Ensaio – Determinação do Teor de Umidade de Solos, da
PCR.
4. APARELHAGEM
A aparelhagem necessária para a execução do ensaio é a seguinte:
a) Frasco de vidro ou de plástico translúcido com cerca de 3.500 cm3 de capacidade,
dotado de gargalo rosqueado, com funil metálico provido de registro e de rosca para se
atarrachar ao frasco (Figura 1);
b) Bandeja quadrada rígida, metálica, com cerca de 30 cm de lado e bordas de 2,5 cm de
altura, com orifício circular no centro, dotado de rebaixo para apoio do funil anteriormente
citado (Figura 2);
c) Nível de bolha;
d) Pá de mão (concha);
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e) Talhadeira de aço, com cerca de 30 cm de comprimento;
f) Martelo com cerca de 1 kg;
g) Balanças que permitam determinar nominalmente 1,5 kg e 10 kg, com resolução de
0,1 g e 1 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis;
h) Recipiente que permita acondicionar a amostra, sem perda de umidade;
i) Estufa capaz de manter a temperatura entre 105°C e 110°C; nos casos em que seja
impraticável a utilização da estufa, o teor de umidade pode ser determinado por outro
método, devendo o mesmo ser explicitamente indicado na apresentação dos resultados;
j) Cilindro metálico de volume conhecido (cerca de 2.000 cm³), cujo diâmetro interno seja
igual ao diâmetro interno do funil do frasco de areia, para determinação da massa
específica aparente de areia;
k) Peneiras de 1,2 mm a 0,59 mm, de acordo com as normas NBR-NM-ISO 2395:97,
NBRNM-ISO 3310-1:97 e NBR-NM-ISO 3310-2:97.
5. MATERIAL
O material a ser ensaiado corresponde a:
a) Areia lavada e seca, de massa específica aparente conhecida e obtida como
especificado nesta norma, e constituída da fração com diâmetro dos grãos compreendido
entre 1,2 mm e 0,59 mm, sendo que a soma das porcentagens, em massa, retida na
peneira de 1,2 mm e passada na peneira de 0,59 mm deve ser igual ou menor que 5%. O
armazenamento da areia, após a secagem, deve ser feito de modo a evitar ganho de
umidade;
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6. EXECUÇÃO DO ENSAIO 6.1 DETERMINAÇÃO DA MASSA DA AREIA
Para a determinação da massa da areia que preenche o funil e o orifício no rebaixo da
bandeja deve-se obedecer às seguintes etapas:
a) Montar o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, determinar sua
massa com resolução de 1 g e anotar como M1;
b) Instalar o conjunto frasco + funil, de modo que o funil fique apoiado no rebaixo da
bandeja, e colocar esta sobre uma superfície plana. Abrir o registro, deixando a areia
escoar livremente até cessar o seu movimento no interior do frasco. Fechar o registro,
retirar o conjunto frasco + funil, estando o frasco com a areia restante, determinar sua
massa com resolução de 1 g e anotar como M2;
c) Determinar a massa da areia deslocada ( M3), que preencheu o funil e o orifício no
rebaixo da bandeja, pela fórmula:
d) Repetir o procedimento descrito de (a) a (c) pelo menos duas vezes. A massa de
areia, a ser usada nos cálculos, deve ser a média de três determinações. Não são
aceitos, na composição da média, resultados individuais que diferenciem mais de 1% do
valor da média.
6.2 DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA AREIA
Para a determinação da massa específica aparente da areia deve-se obedecer às
seguintes etapas:
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a) Montar o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, determinar sua
massa com resolução de 1 g e anotar como M4;
b) Instalar o conjunto frasco + funil, de modo que o funil fique apoiado no rebaixo da
bandeja, e colocar esta sobre a borda de um cilindro metálico de volume conhecido (V).
Abrir o registro, deixando a areia escoar livremente até cessar o seu movimento no
interior do frasco. Fechar o registro, retirar o conjunto frasco + funil, estando o frasco com
a areia restante, determinar sua massa com resolução de 1 g e anotar como M5;
c) A massa da areia que preenche o cilindro de volume conhecido é:
onde:
= 3 M massa de areia que preencheu o funil e o orifício no rebaixo da bandeja, obtida em
6.1.
d) Repetir o procedimento descrito de (a) a (c) pelo menos duas vezes. A massa de areia
que enche o cilindro, a ser usada nos cálculos, deve ser a média de três determinações.
Não são aceitos, na composição da média, resultados individuais que diferenciem mais
de 1% do valor da média;
e) Calcular a massa especificada da areia utilizando a expressão:
onde:
ã ar = massa específica aparente da areia, em g/cm3;
M6 = massa da areia que preencheu o cilindro, em g;
V = volume do cilindro, em cm³.
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6.3 DETERMINAÇÃO DA MASSA DE AREIA QUE PREENCHE A CAVIDADE NO TERRENO
Para a determinação da massa de areia que preenche a cavidade no terreno, deve-se
obedecer às seguintes etapas:
a) Limpar a superfície do terreno tornando-a, tanto quanto possível, plana e horizontal, o
que é verificado com auxílio do nível de bolha;
b) Colocar a bandeja, certificando-se de que há um bom contato entre a superfície do
terreno e a bandeja, em torno do orifício central, a escavar, com auxílio da talhadeira,
martelo e concha de mão, uma cavidade cilíndrica no terreno, limitada pelo orifício central
da bandeja e com profundidade de cerca de 15 cm;
c) Recolher cuidadosamente na bandeja o solo extraído da cavidade, determinar a massa
do material com resolução de 1 g e anotar como Mh;
d) Determinar o teor de umidade, h, do solo extraído da cavidade, conforme prescreve o
Método de Ensaio - ME-01, da PCR;
e) Montar o conjunto frasco + funil, estando o frasco cheio de areia, determinar sua
massa com resolução de 1 g e anotar como M7;
f) Instalar o conjunto frasco + funil, de modo que o funil fique apoiado no rebaixo da
bandeja. Abrir o registro do frasco, deixando a areia escoar livremente até cessar o seu
movimento no interior do frasco. Fechar o registro, retirar o conjunto frasco + funil,
estando o frasco com a areia restante, determinar sua massa com resolução de 1 g e
anotar como M8;
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g) Determinar a massa da areia deslocada que preencheu o funil, o orifício no rebaixo da
bandeja e a cavidade do terreno pela fórmula:
h) Determinar a massa da areia deslocada ( M10) que preencheu a cavidade no terreno,
pela fórmula:
onde:
M3 = massa de areia que preencheu o funil e o orifício no rebaixo da bandeja, obtida em
6.1.
Parte da areia utilizada pode ser revisada, desde que não esteja contaminada por outros
materiais e se proceda à verificação da sua granulometria (conforme o Método de Ensaio
- ME- 06, da PCR) e massa específica aparente.
6.4 CÁLCULOS
Calcular a massa específica aparente seca do solo “in situ”, utilizando a expressão:
onde:
ã s = massa específica aparente seca, do solo “in situ”, em g/cm3;
ã ar = massa específica aparente da areia, em g/cm3, obtida em 6.2;
M h = massa do solo extraído da cavidade no terreno, em g;
M10 = massa da areia que preencheu a cavidade do terreno, em g;
h = teor de umidade do solo extraído da cavidade no terreno, em %.
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7. RESULTADOS
A massa específica aparente seca do solo “in situ” deve ser expressa com três
algarismos significativos, em g/cm3 e, o teor de umidade do solo, com a aproximação de
0,1%.
Caso o teor de umidade não tenha sido determinado com o uso de estufa (Método de
Ensaio - ME-61, da PCR), indicar o processo a ser utilizado para obter autorização prévia
de PCR.