Determinação do Limite de liquidez e Plasticidade
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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS – UNILESTE
PRÁTICAS DO LABORATÓRIO
Relatórios apresentados como requisito parcial da disciplina de Mecânica dos Solos e Geologia, do Curso de Engenharia Civil sob orientação da Professor: M.Sc Thiago Oliveira
ALUNOS: Andreza Fraga, Bruna Vilela,
Elielton Andrade,
Jéssica Andrade,
Luana Pires,
Marcella Vasconcelos (144589),
Nayana Caciquinho,
Pedro Henrique Lemes,
Rodolpho da Silva,
Tiago Elias Alves .
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Coronel Fabriciano, Dezembro de 2012
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ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DO: LIMITE DE LIQUIDEZ E
LIMITE DE PLASTICIDADE DOS SOLOS
1. INTRODUÇÃO
A consistência do solo está entre as características mais importantes nos
estudos da engenharia. Ela determina o comportamento do solo diante
determinadas tensões e deformações.
Em 1911 foram definidos, pelo cientista sueco A. Atterberg, certos limites que
delimitam o intervalo de consistência do solo, denominados limite de liquidez e de
plasticidade, sendo, líquidas, quando estiverem submetidas a muita umidade;
plásticas; semi sólidas e sólidas, na medida que o teor de umidade for reduzido. O
método mais utilizado para determinação do teor de liquidez é o padronizado por
Arthur Casagrande, que utiliza o aparelho de sua própria autoria.
Em estudos geotécnicos, a correlação entre o limite de liquidez e o limite de
plasticidade, tem grande aplicação em avaliações de solo para uso em fundações,
construções de estradas e estruturas para armazenamento e retenção de água
(Mbagwu & Abeh apud SOUZA & RAFFUL, 2000).
Apresenta-se neste relatório mais um ensaio da disciplina de Mecânica dos
Solos e Geologia, que tem por objetivo avaliar o limite de liquidez e limite de
plasticidade dos solos.
Estes ensaios realizados dentro do mês de outubro de 2012, no laboratório de
Solos da Unileste/MG, prescrevendo a norma NBR6459, correspondente ao Limite
de Liquidez e a NBR 7180 correspondente ao Limite de Plasticidade.
O ensaio deve apresentar um gráfico do limite de liquidez em função do
número de golpes aplicados pelo equipamento Casa Grande.
Após a coleta e homogeneização da amostra, faz-se o peneiramento na
malha 0,42 mm de uma fração da amostra. A partir desse peneiramento retira-se
200 g do solo que passou na malha para ser utilizada nos demais ensaios. A
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amostra de solo para determinação dos Limites de plasticidade e liquidez foi obtida
em um contêiner de amostras, não sendo identificada sua origem ou tipo.
2. LIMITES DE LIQUIDEZ NBR-6459
O limite de liquidez é a quantidade de umidade do solo, onde o mesmo muda
do estado líquido para o estado plástico, ou seja, perde a sua capacidade de fluir.
Ou seja, é o teor de umidade do solo para o qual necessita-se 25 golpes no aparelho
de Casagrande, a razão de 2 golpes/seg., para fechar a ranhura aberta no solo com
cinzel padrão, ao longo de 12 mm na direção desta.
3. LIMITES DE PLASTICIDADE NBR-7180
Segundo a ABNT/NBR 6484/2001, a plasticidade é a propriedade dos solos
finos argilosos de sofrerem grandes deformações permanentes, sem ruptura,
fissuramento ou variação de volume apreciável. Ou seja, é a propriedade dos solos
finos que consiste na maior ou menor capacidade de serem moldados sob certas
condições de umidade. É o teor de umidade no qual o solo começa a se fraturar,
quando se tenta moldar com ele um cilindro de 3mm de diâmetro e
aproximadamente da largura da mão (10 cm) - MB-31.
4. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS
Os equipamentos utilizados neste ensaio de Determinação de Limite de
liquidez e Limite de Plasticidade foram os seguintes:
Balança de precisão para décimos de gramas
(ambos).
Estufa para secagem completa dos C.Ps
analisados neste ensaio (ambos).
Cápsulas para a Determinação da Umidade
(ambos).
Peneira #40 (ambos).
Recipiente de Porcelana (ambos).
Espátula (ambos).
Garrafa Plástica com água destilada (ambos).
Aparelho Casagrande (Liquidez).
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Figura 1: Aparelho de CasaGrandeFonte: Silva (2000)
Cinzéis (Liquidez).
Placa de Vidro Esmerilhada (Plasticidade).
5. PROCEDIMENTOS UTILIZADOS
a. Procedimentos segundo a NBR 6459/94 – Limite de Liquidez
Coloca-se parte da amostra de solo no recipiente de porcelana e aos poucos
se adiciona água a fim de se obter uma perfeita homogeneização da mistura,
que deverá apresentar-se como uma massa plástica.
Passa-se para a concha do aparelho de Casagrande uma certa quantidade
dessa massa plástica de solo, espalhando-a, de modo que a mesma ocupe
aproximadamente 2/3 da superfície as concha.
Alisa-se com a espátula a massa de solo, até que esta se apresente
aproximadamente com 1 cm de espessura máxima (parte central da concha).
Faz-se com o cinzel uma ranhura no meio da massa de solo, segundo o plano
de simetria do aparelho de Casagrande e no sentido de maior comprimento
do aparelho.
Gira-se a manivela a uma velocidade de duas voltas por segundo, contando o
número de golpes até que se constate o fechamento da ranhura num
comprimento de 1.2 cm, quando se deve parar a operação.
Retira-se uma pequena quantidade de material no local onde as bordas da
ranhura de tocaram para a determinação da umidade.
Transfere-se o material de volta ao recipiente de porcelana, adiciona-se mais
um pouco d’água e repete-se o processo por mais quatro vezes, no mínimo.
Objetiva-se neste procedimento obter massas de solo com consistências que
permitam pelo menos uma determinação do número de golpes em cada um
dos intervalos de nº. de golpes: 25 – 35, 20 – 30 e 15 – 25.
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Figura 2: Ensaio de Liquidez.Fonte: Silva (2000)
b. Procedimentos segundo a NBR 7180/88 – Limite de Plasticidade
Coloca-se parte da amostra de solo no recipiente de porcelana e adiciona-se
água até se obter uma massa bem homogeneizada, misturando-a
continuamente com a espátula.
Com a pasta de solo obtida, molda-se uma pequena quantidade da massa em
forma elipsoidal, rolando-a sobre a placa de vidro, com pressão suficiente da
mão para lhe dar a forma de cilindro, até que fissure em pequenos
fragmentos quando esta massa cilíndrica atingir dimensões de 3 mm de
diâmetro e 10 cm de comprimento.
Ao se fragmentar o cilindro, coletam-se alguns fragmentos fissurados desta
massa de solo para a determinação da umidade.
Repete-se o processo, no mínimo por mais quatro vezes, até que se
obtenham três valores que não difiram da respectiva média em mais de 5%.
Figura 3: Ensaio de PlasticidadeFonte: Notas de Aula (2012)
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6. RESULTADOS
a) Limite de liquidez
Tabela 1: Ensaio de LiquidezFonte: Dados da prática (2012)
Determinação 1 2 3 4 5
Cápsula 31 54 38 44 35
Massa do Solo Úmido +
Cápsula20,072 20,050 19,110 18,780 20,110
Massa do Solo Seco +
Cápsula17,560 17,732 16,674 16,027 16,925
Massa da Cápsula 11,936 12,757 11,621 10,715 11,238
Massa da Água 2,512 2,318 2,436 2,753 3,185
Massa Solo Seco 5,624 4,975 5,053 5,312 5,687
Teor de Umidade % 44,67% 46,59% 48,21% 51,83% 56%
Número de Golpes 37 20 18 13 10
LL aos 25 Golpes 46,74%
b) GRÁFICO - Limite de liquidez
Gráfico 1: Ensaio de LiquidezFonte: Dados da prática (2012)
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LL aos 25 Golpes = 46,74%
Figura 4: Ensaio de Liquidez.Fonte: Dados da prática (2012)
c) Limite de Plasticidade
Tabela 2: Ensaio de PlasticidadeFonte: Dados da prática (2012)
Determinação 1 2 3
Cápsula 39 48 21
Massa do Solo Úmido + sem Cápsula 0,561 0,753 0,674
Massa do Solo Seco + sem Cápsula 0,427 0,572 0,515
Massa da Cápsula 10,294 12,417 12,869
Massa da Água 0,134 0,181 0,159
Massa Solo Seco 0,427 0,572 0,515
Teor de Umidade 31,38% 31,64% 30,87%
LP Média
31,30%
5%
1,56%
- = 29,74%
+ = 32,86%
LP = (31,38 + 31,64 + 30,87 = 93,89/3 = 31,30%)
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De acordo com as exigências da norma o Valor da média é aproximado ao
seu máximo chegando assim ao valor de 32 %.Portanto tem-se um valor que entra
nos limites estabelecidos pela norma, na qual é 5%, sendo assim satisfatório os
resultados obtidos.
Os valores obtidos nos Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade
são necessários para obter-se o Índice de Plasticidade(IP), qual classifica a amostra
de solo. Segundo a NBR 7180 para calcular o IP utiliza-se da fórmula a baixo.
d) Índice de Plasticidade
IP = LL – LP
IP = 46,74 – 31,30 = 15,44%
IP > 15 – Solo Altamente plásticos
7. CONCLUSÃO
A necessidade da realização de ensaios técnicos se deve a manter uma
padronização e qualidade no produto analisado.
Estes ensaios têm como objetivos principais verificar se os solos que foram
testados estão ou não dentro das Normas Brasileiras de Regulamentação, ou seja,
se estão saturados, qual a melhor forma de compactação e quanto de água existe
nestes solos, assim determinando a melhor forma de uso na obra.
Concluí-se então que é de primordial importância realizar ensaios para uma
boa elaboração da obra, pois mesmo que as porcentagens de problemas sejam
pequenas em relação as quantidades analisadas, pode-se acabar fazendo escolhas
erradas e adquirindo um material de baixa qualidade se as análises não forem feitas
com a perícia necessária.
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8. BIBLIOGRAFIA
ABNT NBR – 6459/1984 – Determinação do Limite de Liquidez de Solos;
ABNT NBR – 7180/1988 – Determinação do Limite de Plasticidade de Solos;
Disponível em: http://www.4shared.com/get/tVp8Ux-Y/NBR_7180_-
_LIMITE_DE_PLASTICID.html;jsessionid=F5CCBD3BCAA2591F19CF681E454480B
7.dc516. Acesso em dez/2012.
ABNT NBR – 6484/2001 – Solo - Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio; Disponível em: http://www.grupoanpla.com.br/Infraestrutura/arquivos/nbr/Solo_-_Sondagens_de_Simples_Reconhecimento_com_SPT_-_Metodo_de_Ensaio_NBR_06484_-_2001.pdf. Acesso em: dez/2012.
Ensaios realizados no Laboratório de Solos UnilesteMG.
SILVA, MARILIA M. Plasticidade e Limites de Consistência Dos Solos. IFPE.
2000. Disponível em: http://dc399.4shared.com/doc/zjeUBw4F/preview.html. Acesso
em: dez/2012
SOUZA C. M. A.; RAFFUL, L. Z. L.; VIEIRA, L. B. Determinação do Limite de
Liquidez em dois Tipos de Solos, Utilizando Diferentes Metodologias. Revista
Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, vol. 4 460:464 pp. 2000, Campina
Grande, Paraíba, Brasil. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1415-
43662000000300024&script=sci_arttext. Acesso em: dez/2012.
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