Quais os cuidados que devem ser observados na determinação do teor de água na estufa?

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Quais os cuidados que devem ser observados na determinação do teor de água na estufa?

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Universidade Estadual de Maringá
Centro de Tecnologia
Departamento de Engenharia Civil
Laboratório de Mecânica dos Solos – DEC 2570
Relatório 
Determinação do Teor de Umidade 
Equipe
Ana Claudia Vignoto............................................................................R.A: 98449
Rafaela Chagas Rudnick.....................................................................R.A: 99819
Prof. Juliana Azoia Lukiantchuki
Maringá, 17/04/2018.
Sumário 
Introdução............................................................................................... 3
Objetivo................................................................................................... 3
Revisão Teórica...................................................................................... 3
Materiais e Métodos............................................................................... 4
Materiais............................................................................................ 4
Métodos............................................................................................ 5
Método da Estufa................................................................... 5
Método do Speedy................................................................. 6
Método do Fogareiro............................................................. 7
Resultados e Análises........................................................................... 7
Conclusões e Discussões..................................................................... 9
 Referências Bibliográficas................................................................. 10
Introdução
A análise e determinação da umidade do solo são de grande importância para os ramos de atuação da Engenharia Civil, em especial, a Construção Civil. Tal estudo permite estabelecer valores exatos sobre a quantidade de água utilizada na compactação do solo e se esse valor corresponde ao melhor teor de umidade, garantindo, assim, maior resistência desse solo. Para tanto, utiliza-se os métodos: estufa, Speedy Test e fogareiro (ou frigideira). 
Objetivo 
O objetivo desta prática foi a determinação do teor de umidade de uma amostra de solo proveniente da cidade de Maringá por meio dos métodos da estufa, Speedy Test e fogareiro.
Revisão Teórica 
Inicialmente, todo tipos de solos são provenientes da decomposição das rochas constituintes da crosta terrestre. Aprofundando esta definição no âmbito da Engenharia Civil, essa desintegração ocorre devido à ação de agentes intempéricos ou antrópicos e que, por sua vez, ocasionam em um material granular, ou seja, solo. 
Os agentes intempéricos são capazes promover modificação física e modificação química dos minerais e das rochas. No primeiro caso, ocorre por meio de expansão ou contração térmica, cristalização de sais, congelamento da água nos vazios e fissuras existentes, alívio de pressão e atividade biológica. Enquanto na segunda situação, a mudança dá-se por reações químicas sobre condições complexas, como a dissolução, hidratação, hidrólise, carbonatação, oxidação e redução, quelatação, resultantes de atividades inorgânicas e/ou orgânicas. O modo como essas alterações acontecem determinam o tipo de solo a ser formado. 
Formado principalmente por partículas sólidas (matéria mineral e orgânica), água (porção líquida) e ar (porção gasosa), o solo é considerado um sistema trifásico. A fração de cada componente é bastante variável devido a sua origem, entretanto, a formação é basicamente a mesma: os fragmentos sólidos são arranjados de modo a deixar vazios entre si, os quais são preenchidos por água e ar (ou outros fluídos). A fase sólida é definida por aspectos mineralógicos, distribuição e tamanho do grão, fase gasosa corresponde as bolhas de ar presas nos vazios disponíveis e, por fim, a fase líquida é toda a água disponível no grão. Esta última ainda é subdividida em água de constituição, água adsorvida, água capilar, água livre e, a mais relevante para o experimento, a água higroscópica, que é a água que o solo possui quando está em equilíbrio com a umidade atmosférica e a temperatura ambiente, sendo eliminada ao atingir 100°C. 
A título de compreensão, entende-se por água de constituição como sendo a água encontrada na composição da partícula, impossível sua remoção no ambiente de estufa. Água adsorvida corresponde a uma película de água que envolve os grãos mais finos por ação de forças de caráter elétrico que não estão equilibradas. Encontrada nos espaços entre os grãos, água capilar está presente nos capilares devido às tensões superficiais da água. Por fim, água livre é caracterizada como a água que preenche os vazios intersticiais. 
Baseado nisso, é possível definir o teor de umidade como a relação entre a perda de peso de uma amostra de solo e seu peso após a secagem até a estabilidade de massa, com temperaturas entre 105°C e 110°C para solos que contenham pouca matéria orgânica, conforme a equação 3.1. 
 
Materiais e Métodos 
4.1 Materiais
Inicialmente, para a preparação da amostra de solo, utilizou-se almofariz e mão de gral recoberta com borracha, balança nominal de até 2kg (com sensibilidade de 0,1g), peneira de 4,8mm, bandejas metálicas e de plástico. Para os métodos em questão, utilizou-se estufa, cápsulas metálicas, dessecador, aparelho Speedy, cápsula de carbureto de cálcio, esferas de aço, tela de amianto, fogareiro e placa de vidro. 
Métodos
4.2.1 Método da Estufa
O método da estufa é baseado na norma ABNT NBR 6457/1986. Inicialmente, para saber a quantidade de material a ser utilizada, deve-se consultar a tabela 4.2.1.1, presente na norma como “tabela 5”. 
Tabela 4.2.1.1- Quantidade de material em função da dimensão dos grãos maiores
Os grãos do material coletado devem ser destorroados, com o auxílio do almofariz e mão de gral, e colocados em estado fofo nas cápsulas metálicas adequadas, as quais, posteriormente, devem ser pesadas e o valor observado na balança anotado como M1 (massa do solo úmido + massa da cápsula).
A cápsula deve ser colocada na estufa à temperatura de 105ºC a 110ºC e deve permanecer até atingir a constância de massa, que pode ser observada, normalmente, de 16 a 24 horas, porém, em alguns casos, o intervalo de tempo pode ser maior. Caso o solo estudado seja um solo orgânico, turfoso ou contendo gipsita, a temperatura para secagem em estufa deve ser de 60ºC a 65ºC e o intervalo de tempo de secagem requerido é maior.
Após ser retirada da estufa, a cápsula é colocada no dessecador, para resfriar até atingir a temperatura ambiente. Assim, pode ser colocada na balança e é anotado o valor para M2 (massa do solo seco + massa da cápsula). A massa da cápsula é considerada como M3. Então, é possível calcular o teor de umidade através da equação 4.2.1.1.
Devem ser realizados, pelo menos, três ensaios para a determinação do teor de umidade.
4.2.2 Método de Speedy
O método de Speedy é baseado na norma DNER – ME 52/94, a qual fornece dados para a coleta de massa, apresentados na tabela 4.2.2.1. Além disso, outra forma para saber a quantidade de material a ser utilizada é através dos dados fornecidos pelo fabricante do aparelho “Speedy” (SOLOTEST), apresentados na tabela 4.2.2.2.
Tabela 4.2.2.1- Quantidade de material em função da umidade admitida pela norma
	Umidade estimada (%)
	Massa da amostra (g)
	Até 5
	20
	10
	10
	20
	5
	30 ou mais
	3
Tabela 4.2.2.2- Quantidade de material em função da umidade admitida pelo fabricante
	Umidade estimada (%)
	Massa da amostra (g)
	Até 10
	20
	10 a 20
	10
	20 a 30
	5
 
Após a coleta da amostra, esta deve ser pesada e colocada no aparelho de “Speedy”. Devem-se colocar dentro do aparelho as duas esferas de aço, seguidas pela ampola de carbureto, deixando-a deslizar com cuidado pelas paredes da câmara para que não quebre. O instrumento é fechado e agitado repetidas

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Como se deve realizar a análise de determinação da umidade em produtos com teor elevado em açúcares ou lipídios?

Para determinação da umidade em alimentos com baixíssimo teor de água deve-se utilizar o método Karl Fischer. Já em alimentos com alto teor de lipídios e açúcar, deve-se utilizar o método de secagem em estufa a vácuo ou o método físico de densidade.

Quais os principais métodos para determinação de água em alimentos?

Os métodos de determinação da umidade dos alimentos podem ser divididos em quatro classes diferentes..
Métodos de secagem..
Procedimento de destilação..
Ensaios químicos..
Procedimentos físicos..

Qual e o princípio do método de determinação de umidade por secagem em estufa?

A secagem em estufas é o método mais utilizado em alimentos e se baseia na remoção da água por aquecimento. É um método lento que pode levar de 3 a 24 horas em temperatura de 105º C dependendo do alimento.

Qual a importância da determinação do teor de umidade em alimentos?

O percentual de umidade é uma das principais determinações analíticas realizadas com o propósito de verificar padrões de identidade e qualidade em alimentos, além de auxiliar na tomada de decisão em várias etapas do processamento, como escolha da embalagem, modo de estocagem do produto, etc.