ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA IN SITU COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DA PARAÍBA CAMPUS VIII 
CENTRO DE CIÊNCIAS, TECNOLOGIA E SAÚDE 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
DOCENTE: ALBANIZA MARIA DA SILVA LOPES 
DISCENTE: GÉVITON RAFAEL DA SILVA PIMENTA 
DISCENTE: RAILSON BERNARDO TOMAZ 
 
 
 
 
 
 
 
 
ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA IN SITU COM 
EMPREGO DO FRASCO DE AREIA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Araruna-PB 
2023 
 
ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECIFICA IN SITU 
COM EMPREGO DO FRASCO DE AREIA. 
Géviton Rafael da Silva Pimenta¹: Railson Bernardo Tomaz² 
O solo, para a Engenharia Civil, assim como sua compactação, aparece como solução de 
muitos problemas. O solo intervém como material de construção (aterros de estradas; 
barragens de terra etc.) ou como material natural (fundações de edifícios; escavações de 
valas e túneis etc.). A compactação do solo nas obras melhora as propriedades e o 
comportamento do mesmo, resultando em um aumento de resistência à ruptura, redução 
de possíveis variações volumétricas, impermeabilização dos solos, menos índice de 
vazios, diminui a compressibilidade do solo evitando recalques excessivos e aumenta 
sua resistência ao cisalhamento. Com a compactação dos solos tem-se o aumento da 
massa específica aparente do solo, que pode ser determinada em campo por alguns 
métodos de ensaio, como: densímetro Nuclear, balão de borracha e frasco de areia.O 
ensaio do frasco de areia, em especial, consiste em calcular a massa específica aparente 
seca ‘in situ” e, consequentemente, o grau de compactação do solo em questão.Por 
intermédio do conjunto frasco e areia, esse experimento tem por objetivo determinar a 
massa específica aparente do solo “in situ” e avaliar o grau de compactação do solo em 
estudo, através de parâmetros exigidos pela DNER-ME 092/94. O ensaio foi realizado 
em três partes, sendo a primeira a determinação do peso do material que preenche o 
funil e o rebaixo do orifício na bandeja. Para tanto, passou-se a areia lavada na peneira 
de n°20 e n°30, sendo o material retido na n°30 utilizado para o ensaio. Na sequência, 
montou-se o conjunto “frasco+funil” e adicionou-se a areia preparada até que o 
conjunto pesasse 6000g (P1). Logo após, instalou-se o conjunto por sobre a bandeja 
perfurada em uma superfície plana e abriu-se o registro permitindo a areia preencher 
todo o espaço do funil e do rebaixo, fechando o registro na sequência e pesando-se o 
“frasco+funil+areia final” (P2). A segunda fase do ensaio foi a determinação da massa 
específica desta areia, que é dada pela relação entre o P6 e o Volume do cilindro (valor 
conhecido). Realizou-se o mesmo processo para obtenção de P1 e P2, para P4 e P5, 
respectivamente. Sendo P6 o peso da areia que encheu o cilindro, dado pela diferença 
entre P4, P5 e P3. A última etapa do processo experimental foi a determinação “in situ” 
da massa específica aparente do solo compactado. Inicialmente, planificou-se a 
superfície, colocando-se a bandeja perfurada sobre o solo e a partir do diâmetro desta 
perfurou-se uma cavidade de aproximadamente 10 cm de profundidade no solo. 
Recolheu-se o solo escavado (Ph), pesando-o e retirou-se uma amostra para 
determinação da umidade do solo úmido(h). Da mesma forma que se encontrou o P1 e 
P2, determinou-se o P7 e o P8, respectivamente. Através da diferença entre o P7 e o P8, 
também chamada de P9 menos o P3, obteve o P10 que representa o peso da areia 
deslocada que preenche todo o funil e o rebaixo do solo. Quanto aos resultados, após os 
cálculos, alcançou-se o valor de 1,1010g/cm³ para massa específica aparente da areia 
(𝜇𝑎) calculada em laboratório e os valores de 1,31g/cm³ e 1,2074g/cm³ para a massa 
especifica aparente úmida (𝜇𝑢) e seca (𝜇𝑠 ) obtidas “in situ”, respectivamente. O grau 
de compactação do solo trabalhado foi de aproximadamente 58,89%. Portanto, em vista 
desse resultado, para grau de compactação pode se afirmar que a compactação deste 
solo deve ser refeita para garantir reforço do subleito e resistência do solo, afinal o valor 
do GC deve ser superior a 95%, para ser considerado. 
Palavras-chave: Compactação; Massa específica; Frasco de areia; 
 
ANEXOS 
DADOS 
NOMECLATURA REPRESENTAÇÃO MASSA (g) 
P1 Frasco + Areia + Funil (Inicial) 5000 (g) 
P2 Frasco + Areia + Funil (Final) 4505 (g) 
P3 Massa que preenche o funil 495 (g) 
P2 Frasco + Areia + Funil (Inicial) 5000 (g) 
P5 Frasco + Areia + Funil (Final) 3420 (g) 
P6 Massa que preenche o cilindro 1085 (g) 
P7 Frasco + Areia + Funil (Inicial) 5000 (g) 
P8 Frasco + Areia + Funil (Final) 3425 (g) 
P9 Massa de Areia que preenche o funil 1575 (g) 
P10 Massa que preenche a cavidade escavada 1080 (g) 
Ph Massa do solo in situ 1285 (g) 
Tabela 01 
 
Determinação da umidade do solo 
CÁPSULA 
(g) MBU (g) 
MBS 
(g) MSS (g) UMIDADE (g) W MÉDIO 
1 44,01 41,78 27,89 7,99 
8,49 
2 44,58 42,04 28,24 8,99 
Tabela 02 
 
Determinando a umidade do solo: 
W1 = 
𝑀𝐵𝑈 − MBS
𝑀𝑆𝑆
 = 
40,01 − 41,78 
27,89
 ∗ 100 = 7,99% 
 
W2 = 
𝑀𝐵𝑈−MBS 
𝑀𝑆𝑆
 = 
44,58 −42,04
28,24
∗ 100 = 8,99% 
 
W médio = 
𝑤1 + w2 
2
 = 
7,99 + 8,99
2
 = 8,49% 
Massa específica da areia teremos: 
A = 
𝑃6
𝑉 𝑐𝑖𝑙í𝑛𝑑𝑟𝑜
 = 
1085
985,4
 = 1,1010 𝑔/cm³ 
 
 
Massa especifica do solo in situ: 
h = A
𝑝ℎ
𝑝 10
= 1,1010 ∗ 
1285
1080
= 1,31 g/cm³ 
 
Massa especifica do solo seco: 
𝑠 = ℎ 
100 
100 + 𝑊
 = 1,31 * 
100
100 + 8,49
 = 1,2074 g/cm³ 
Por último teremos o grau de compactação 
Gc = 
𝑠 (𝐶𝑎𝑚𝑝𝑜)
𝑠 (𝐿𝑎𝑏𝑜𝑟𝑎𝑡ó𝑟𝑖𝑜)
 ∗ 100 =
1,2074
2,05
 ∗ 100 = 58,89% 
 
Obs: Para que tivéssemos uma melhor densidade para compactação, pegamos os dados 
obtidos do 𝑠 no relatório do ensaio anterior feito em laboratório.