Relatorio Mecanica Dos Solos

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia da Bahia

CAMPUS SALVADOR

ANÁLISE GRANULOMÉTRICA

DOCENTES: Iara Santos

DISCENTES: Alana Samara Valença de Andrade

Moisés Rodrigues Lima Júnior

Monique Eva de Jesus Trindade

CURSO: Engenharia Química

DISCIPLINA: Laboratório de Engenharia Química 1

SALVADOR

Agosto de 2013

SUMÁRIO

OBJETIVOS 3

INTRODUÇÃO 3

FUNDAMENTAÇÃO TÉORICA 4

3.1. Modelos de Distribuição 5

MATERIAIS

PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

CÁLCULOS E ANÁLISES DE RESULTADOS

CONCLUSÃO

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

OBJETIVOS

Caracterizar um determinado material sólido através da análise granulométrica utilizando a técnica de peneiramento na separação e/ou classificação do material particulado.

INTRODUÇÃO

É bastante corriqueiro no ramo da Engenharia deparar-se com o problema da caracterização do sólido particulado e da previsão de suas características. Encontram-se sólidos particulados ao efetuarem muitas operações unitárias, por exemplo: na moagem, na secagem, na filtração, na cristalização, na reação entre sólidos e fluidos, na coleta de poeira. Tais operações constituem parte de qualquer processo de obtenção de produtos sólidos, como o da fabricação de catalisadores em muitas reações químicas industrialmente importantes.

Um dos parâmetros mais importantes para estudo das citadas operações unitárias é a distribuição granulométrica de uma amostra. Sua análise é obtida classicamente através de um conjunto de peneiras. O peneiramento é tradicionalmente o método de análise mais utilizado para esta finalidade, uma vez que tanto o equipamento quanto o procedimento analítico e ainda os conceitos envolvidos, são relativamente simples. O método em questão consiste na separação de partículas, levando em consideração apenas o tamanho. No peneiramento industrial, os sólidos são colocados sobre uma superfície com um determinado tamanho de abertura. As partículas menores, ou finas, passam através das aberturas da peneira; as partículas maiores não.

A necessidade de separar sólidos está associada a duas finalidades: dividir o sólido granular em frações homogêneas, e, obter frações com partículas de mesmo tamanho.

Na Figura 1, observa-se o princípio do peneiramento, em que o sólido alimentado (A) é movimentado sobre a peneira; as partículas que passam pelas aberturas constituem os finos(F) e as que ficam retidas são os grossos(G). O objetivo da operação é indicado pelo seu próprio nome: eliminação de finos, separação de grossos ou “corte” do material visando sua posterior concentração.

Figura 1. Frações sólidas obtidas em um peneiramento

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

O método mais prático para efetuar a análise granulométrica de sedimentos é o peneiramento. Consiste em um método de separação onde uma força exterior separa fisicamente as partículas de acordo com seu tamanho.

As peneiras de abertura de malha menor são colocadas no fundo e as de abertura de malha maior na parte superior. Na parte superior desta coluna, mostrada abaixo na Fig. 2, existe uma tampa para evitar perdas de material durante o peneiramento, e na base encaixa-se uma peneira "cega", destinado a receber as partículas menores que atravessaram toda a coluna sem serem retidos em nenhuma das peneiras. No peneiramento, as partículas encontram uma série de aberturas iguais que constituem uma sequência de gabaritos do tipo passa/não passa.

Figura 2. Coluna de Peneiramento

Uma peneira separa apenas duas frações, que são chamadas não classificadas, pois se conhece apenas as medida extrema de cada fração (a da maior partícula da fração fina e a menor da fração grossa). Com mais peneiras é possível obter frações classificadas; neste caso, não é mais um simples peneiramento, mas uma classificação granulométrica.

Em um processo ideal existe um diâmetro de corte (Dc) que limita o tamanho máximo das partículas da fração fina e o mínimo da fração grossa. Geralmente Dc é escolhido em função do fim desejado na separação, podendo coincidir ou não com a abertura de uma peneira padrão.

Os principais responsáveis pelas baixas eficiências e pelas dificuldades encontradas no peneiramento são:

A coesão entre as partículas tende a reter fino no material grosso. A coesão aumenta com a umidade do material; quando a operação é feita com o sólido seco, este efeito é pouco importante.

A aderência das partículas à tela também é uma dificuldade que não pode ser antecipada teoricamente. Partículas mais finas que a abertura da peneira ficam retidas porque, à medida que a operação ocorre, as malhas das telas podem entupir. Esta é uma das causas da presença de finos no material grosso.

3.1. Modelos de Distribuição

3.1.1. Modelo de Gates-Gaudin-Schukman (GGS)

O modelo “GGS” é relativamente simples, do ponto de vista prático. Sua descrição é apontada pela Equação 1.

(1)

Os termos “X” e “d” são a fração de sólidos retida e o diâmetro da partícula, respectivamente. Já os termos “k” e “m” representam parâmetros a serem ajustados aos dados do peneiramento, que são calculados através da linearização da equação acima.

Da Equação 1 pode-se prever que: se X = 1, todas