Peneiramento E Sedimentação

INTRODUÇÃO

De uma forma geral, a parte sólida dos solos é composta por um grande número de partículas que possuem diferentes dimensões. A Granulometria ou Análise Granulométrica do Solo é o processo que visa definir, para determinadas faixas pré-estabelecidas de tamanho de grãos, a percentagem em peso que cada fração possui em relação à massa total da amostra em análise.

A análise granulométrica do solo pode ser feita apenas por peneiramento,com areias mais grossas ou por peneiramento e sedimentação, com areias mais finas. Utilizando o método de densímetrose obtém a porcentagem de argila, silte e areia do solo, podendo ainda em uma análise mais detalhada classificar a fração de areia do solo através de um conjunto de peneiras, encontrando assim areia muito grossa, areia grossa, areia média, areia fina e areia muito fina.

OBJETIVO

O objetivo do experimento é determinar a curva granulométrica do solo com o uso do processo que combina os métodos de peneiramento e sedimentação.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

A análise granulométrica de um solo consiste na determinação do tamanho das partículas que o constituem e na sua distribuição em determinados intervalos. Trata-se de uma característica de extrema importância na determinação das propriedades físicas de um solo, com aplicações práticas, entre outros. Os principais métodos de análise granulométrica dos solos são a Sedimentação, o Peneiramento e o Método do Densímetro.

Sedimentação

A sedimentação é um processo de separação de misturas heterogêneas. Ela consiste em deixar a gravidade atrair para o fundo do recipiente a substância mais pesada, e as mais leve vão ficando na parte superior.

Ensaio de sedimentação em proveta

A zona D é de sólidos sedimentados e inclui, predominantemente, as partículas mais pesadas, com sedimentação mais rápida. Em uma zona de transição, mal definida, acima do material sedimentado, existem canais através dos quais o fluido se eleva. Esse fluido é expelido da zona D à medida que esta zona é comprimida. A zona C é uma região de distribuição variável de tamanhos e de concentração não uniforme. A zona B é uma zona de concentração uniforme, com aproximadamente a mesma concentração e distribuição que a inicial. A zona A constitui a região de líquido límpido. À medida que a sedimentação continua, as alturas de cada zona variam, conforme indicado na figura acima (etapas “c” e “d”). Observa-se que A e D aumentam a expensas de B.

Peneiramento

O peneiramento é um método de separação de partículas que leva em consideração apenas o tamanho das mesmas. O objetivo da operação é indicado pelo seu próprio nome: eliminação de partículas finas, separação de partículas grossas ou “corte” do material visando sua posterior concentração.

Uma peneira separa apenas duas frações que são chamadas não classificadaspois se conhece apenas as medidas extremas 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 sim uma classificação granulométrica.

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, deixando assim as partículas maiores reservadas.

De acordo com a figura, o sólido alimentado (A) é movimentado sobre a peneira fazendo com que as partículas que passam pelas aberturas sejam as finas (F) e as que ficam retidas são as grossas (G).

Método do Densímetro

O Método do Densímetro conhecido também como método do hidrômetro foi proposto em 1926 por BOUYOUCOS. Baseia-se no principio de que a matéria em suspensão (silte e argila) confere determinada densidade ao liquido. Com a ajuda de um densímetro, Bouyoucos relacionou as densidades com o tempo de leitura e com a temperatura, calculando com esses dados a porcentagem das partículas.

O densímetro é um instrumento que se baseia no empuxo arquimediano. É um bulbo cilíndrico de vidro, selado, preenchido por lastro e munido de uma haste com escala. Determina o valor da densidade da suspensão na cota do centro de massa do densímetro, em função da fração submersa. No caso de uso de densímetros, mergulha-se o mesmo em uma proveta com polpa em repouso (inicialmente homogênea). Essa técnica, portanto, consiste em monitorar a mudança de massa específica da suspensão em uma cota específica, abaixo da superfície, e correlacioná-la com a fração remanescente de sólidos na suspensão daquela cota. Deve-se fazer uma correção para a distância efetiva de sedimentação, levando-se em conta a mudança de cota da superfície com a imersão do densímetro.O método é mais rápido, porém menos preciso.

3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

Estufa capaz de manter a temperatura entre 105ºC e 110°C.

Balanças com capacidade para 200g, 1,5kg, 5kg e 10kg, com resoluções de 0,01g, 0,1g, 0,5ge 1g, respectivamente e sensibilidades compatíveis.

Recipientes que permitam guardar as amostras sem perda de umidade.

Aparelho de dispersão.

Proveta de vidro, com cerca de 450mm de altura e 65mm de diâmetro, com traço de referência indicando 1000ml a 20°C.

Densímetro de bulbo simétrico, calibrado a 20°C e com resolução de 0,001, graduado de 0,995 a 1,050.

Termômetro graduado em 0,1°C,de 0 a 50°C.

Relógio com a indicação de segundos e cronômetro.

Bécker de vidro, com capacidade de 250ml.

Proveta de vidro, com capacidade de 250ml.

Peneiras de malhas quadradas com as seguintes aberturas (mm): 50 – 38 – 19 – 9,5 – 4,8 – 2,0 – 1,2 – 0,6 – 0,42 – 0,25 – 0,15 – 0,075.

Escova com cerdas metálicas.

Bagueta de vidro.

Frasco lavador.