Relatórios de ensaios - Meso 1

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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE GOIÁS – 
CAMPUS DE URUAÇU 
DEPARTAMENTO DE ÁREAS ACADÊMICAS 
CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
AMANDA MARTINS CALDEIRA 
ANA JESSICA RIBEIRO SILVA 
MAIZA ANTÔNIO DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIOS DOS ENSAIOS DE MECÂNICA DOS SOLOS I 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
URUAÇU 
2020
SUMÁRIO 
1. ENSAIO DE GRANULOMETRIA ................................................................................... 4 
1.1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................... 4 
1.2. REFERENCIAL TEÓRICO ........................................................................................ 5 
1.3. OBJETIVOS ................................................................................................................ 6 
1.4. MATERIAIS E MÉTODOS ........................................................................................ 7 
1.5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ...................................................................... 7 
1.6. RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................... 8 
1.7. CONCLUSÃO ........................................................................................................... 14 
2. ENSAIO DO LIMITE DE LIQUIDEZ E PLASTICIDADE ........................................... 14 
2.1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 14 
2.2. REFERENCIAL TEÓRICO ...................................................................................... 15 
2.3. OBJETIVOS .............................................................................................................. 16 
2.4. DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ .................................................... 16 
2.4.1. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................... 16 
2.4.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................. 17 
2.5. DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE .......................................... 18 
2.5.1. MATERIAIS E MÉTODOS ............................................................................... 18 
2.5.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ............................................................. 18 
2.6. RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................. 19 
2.7. CONCLUSÃO ........................................................................................................... 21 
3. ENSAIO DA MASSA ESPECÍFICA .............................................................................. 21 
3.1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 21 
3.2. REFERENCIAL TEÓRICO ...................................................................................... 22 
3.3. OBJETIVOS .............................................................................................................. 23 
3.4. MATERIAIS E MÉTODOS ...................................................................................... 24 
3.5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................................... 24 
3.6. RESULTADOS E DISCUSSÕES ............................................................................. 25 
3.7. CONCLUSÃO ........................................................................................................... 26 
4. REFERÊNCIAS ............................................................................................................... 26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. ENSAIO DE GRANULOMETRIA 
 
1.1. INTRODUÇÃO 
 
O Brasil possui um vasto território e consequentemente uma grande variação de solos 
originados dos mais diversos tipos de rochas. Na construção civil, a caraterização do solo tem 
um papel fundamental devido sua utilização como matéria prima e por ser a base de quase todas 
as construções. Conhecendo as particularidades do material, é possível traçar os processos e 
equipamentos mais indicados para cada tipo de solo, tornando o trabalho mais efetivo. 
O ensaio de granulometria, regido pela NBR 7181, é utilizado para a determinar a 
percentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de partículas representa na massa 
total. Resume-se em passar o solo por um conjunto de peneiras com as seguintes dimensões 
respectivamente: 25.4, 19.1, 9.52, 4.75, 2.0, 1.18, 0.60, 0.42, 0.25, 0.15, 0.075 mm. O processo 
de peneiramento divide-se em peneiramento fino e peneiramento grosso, a malha de 2.0 mm é 
responsável por fazer essa separação. Além do ensaio de peneiramento, também existe o ensaio 
de sedimentação, o solo passante da malha de 0.075 mm, é destinado para a realização deste 
ensaio. 
Através dos resultados obtidos, produz-se a curva de distribuição granulométrica, que é 
traçada marcando-se a percentagem de material com dimensões menores do que uma 
determinada dimensão, versus essa dimensão de partícula, numa escala logarítmica. 
 
 
Figura 1- Curva Granulométrica 
 
Fonte – Os autores 
1.2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
A análise granulométrica é uma ferramenta fundamental para a caracterização e o estudo 
de solos e sedimentos, com aplicação em diversos campos da atividade humana, da agricultura 
à engenharia civil e geotecnia. (Viana e Ferreira, 2007). 
O estudo das dimensões das partículas é importante por possibilitar a dedução 
indicações preciosas, como a disponibilidade de determinados tipos de partículas, as rochas que 
lhes deram origem, o transporte e sobre os ambientes deposicionais. (Dias 2004). 
A NBR 6502 define classificação granulométrica como a “classificação de solos 
segundo as dimensões dos seus grãos ou partículas e suas diferentes porcentagens de 
ocorrência”. Quanto ao tamanho dos grãos, o solo pode ser nomeado como: 
• Areia: Solo não coesivo e não plástico formado por minerais ou partículas de 
rochas com diâmetros compreendidos entre 0,06 mm e 2,0 mm. 
• Silte: Solo que apresenta baixa ou nenhuma plasticidade, e que exibe baixa 
resistência quando seco o ar. Suas propriedades dominantes são devidas à parte constituída pela 
fração silte. É formado por partículas com diâmetros compreendidos entre 0,002 mm e 0,06 
mm. 
• Argila: Solo de granulação fina constituído por partículas com dimensões 
menores que 0,002 mm, apresentando coesão e plasticidade. 
Segundo o Manual de Descrição e Coleta de Solos no Campo, a textura do solo é 
classificada da seguinte forma: 
• Textura arenosa -. compreende as classes texturais areia e areia franca. 
• Textura argilosa - compreende classes texturais ou parte delas, tendo na 
composição granulométrica de 35 a 60% de argila. 
• Textura muito argilosa - compreende a classe texturaI argilosa com mais de 60% 
de argila. 
• Textura média - compreende classes texturais ou parte delas que apresentam na 
composição granulométrica menos de 35% de argila e mais de 15% de areia, excluídas as 
classes areia e areia franca. 
• Textura siltosa - compreende parte de classes texturais que tenham silte maior 
que 50%, areia menor que 15% e argila menor que 35%. 
Quanto as frações grosseiras, são adotadas as seguintes denominações: 
• Cascalho - fração de 2 mm a 2 cm de diâmetro; 
• Calhaus - fração de 2 a 20 cm de diâmetro; 
• Matacão - fração maior de 20 cm de diâmetro 
O ensaio de granulometria permite a elaboração da curva granulométrica que consiste 
na representação gráfica da distribuição granulométrica de um solo, onde a abscissa é o tamanho 
das partículas, crescente para a direita, em escala logarítmica, e a ordenada é a percentagem 
acumulada do solo seco em relação à massa total seca, com diâmetro menor que o tamanho 
correspondente (NBR 6502).1.3. OBJETIVOS 
 
Realizar o ensaio de granulometria através do peneiramento, para obtenção da curva 
granulométrica. 
 
 
 
1.4. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Segundo a NBR 7181, a aparelhagem necessária para a execução do ensaio é descrita 
por: 
• Estufa capaz de manter a temperatura entre 60° C e 65° C e entre 105° C e 110° 
C; 
• Balanças que permitam pesar nominalmente 200g, 1,5 kg, 5 kg e 10 kg, com 
resoluções de 0,01g, 0,1g, 0,5 g, e 1g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis; 
• Recipientes adequados, tais como dessecadores, que permitam guardar amostras 
sem variação de umidade; 
• Peneiras de 50 mm, 38 mm, 25 mm, 19 mm, 9,5 mm, 4,8 mm, 2,0 mm, 1,2 mm, 
0,6 mm, 0,42 mm, 0,25 mm, 0,15 mm e 0,075 mm 
• Escova com cerdas metálicas; 
• Agitador mecânico de peneiras, com dispositivo para fixação de até seis 
peneiras, inclusive tampa e fundo. 
 
1.5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
O solo é previamente seco, até atingir a umidade higroscópica. Posteriormente, em 
laboratório, realiza-se o amolgamento da amostra, que consiste em desmanchar os torrões sem 
quebrar a estrutura do solo. Isso é feito com o auxílio do almofariz e mão de grau com cerca de 
3 kg de solo. Em seguida, reduz-se a quantidade de material até se obter um padrão 
representativo para realização do ensaio. 
Tomada à quantidade de amostra preparada de acordo com a NBR 6457, mediu-se e 
anotou a massa da amostra seca ao ar. Em seguida, o material é passado na peneira de 2,0 mm, 
com a precaução de desmanchar no almofariz todos os torrões eventualmente ainda existentes, 
de modo a assegurar a retenção na peneira somente dos grãos maiores que a abertura da malha. 
Em todos os passos que envolvem o peneiramento, a utilização da escova com cerdas metálicas 
auxilia para a retirada dos grãos retidos nas malhas da peneira. 
A parte retida na peneira de 2,0 mm é lavada, a fim de eliminar o material fino aderente, 
e depois seco em estufa a 105° C/110° C, até constância de massa. O material obtido foi usado 
no peneiramento grosso. 
Do material passado na peneira de 2,0 mm, foi tomado cerca de 120g, pesado em uma 
balança de precisão de 0,01g e o resultado foi anotado. O material retido na peneira de 0,075 
mm foi lavado, e também seco na estufa à temperatura de aproximadamente 100º, até que se 
fosse obtido constância da massa, e, com o auxílio do agitador mecânico, o material foi passado 
nas peneiras de 1,2 mm, 0,6 mm, 0,42 mm, 0,25 mm, 0,15 mm e 0,075 mm. As massas retidas 
acumuladas foram todas mensuradas com precisão de 0,01 g. 
Após o peneiramento fino, o material retido na peneira de 2,0 mm é pesado com precisão 
de 0,01 g e seu valor anotado como Mg, para assim, usar o agitador mecânico para passar o 
material nas peneiras de 25 mm, 19 mm, 9,5 mm e 4,8 mm e 2,0 mm. 
 
1.6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
A NBR 6457 e NBR 7181 assinalam requisitos gerais e específicos para preparação de 
amostras de solo para os ensaios de compactação e de caracterização, no caso em questão o de 
análise granulométrica. Os resultados a seguir foram obtidos através do ensaio, seguindo as 
exigências estabelecidas pelas normas. 
Segundo a NBR 6459:2016, para determinar o teor de umidade em porcentagem, é 
necessário utilizar a fórmula apresentada abaixo: 
 
𝑊 = (
𝑀1 − 𝑀2
𝑀2 − 𝑀3
) × 100 
 
Onde: 
• W: Teor de umidade (%); 
• M1: Massa do solo úmido + massa da cápsula (g); 
• M2: Massa do solo seco + massa da cápsula (g); 
• M3: Massa da cápsula (g). 
 
A partir disso, o resultado está presente na tabela 1 abaixo. 
 
Tabela 1 – Massas iniciais e teor de umidade. 
 
Fonte: Os autores. 
 
Para realizar o cálculo da amostra total seca, utilizou-se a fórmula abaixo: 
𝑀𝑠 =
𝑀𝑡
1 + (
𝑊𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙
100 )
 
Onde: 
• Ms: Massa total seca da amostra (g); 
• Mt: Massa total da amostra (g); 
• W final: Média do teor das umidades (%). 
 
Com isso, o resultado está presente na tabela 2 abaixo. 
Tabela 2 – Massa total e massa total seca. 
 
Fonte: Os autores. 
Para calcular as porcentagens dos materiais que passam no peneiramento grosso, utiliza-
se a seguinte expressão: 
𝑄𝑔 =
𝑀𝑠 − 𝑀𝑟𝑠𝑎
𝑀𝑠
× 100 
 
Onde: 
• Qg: Porcentagem do material passado em cada peneira (%); 
• Ms: Massa total seca da amostra (g); 
• Mrsa: Massa do material retido seco acumulado (g). 
 
Com isso, o resultado está presente na tabela 3 abaixo. 
Tabela 3 - Peneiramento grosso. 
 
Fonte: Os autores. 
 
Para calcular as porcentagens dos materiais que passam no peneiramento fino, utiliza-
se a seguinte expressão: 
𝑄𝑓 =
𝑀𝑢 + 100 − 𝑀𝑟(100 + 𝑊)
𝑀𝑢 + 100
× 𝑁 
Onde: 
• Qf: Porcentagem do material passado em cada peneira (%); 
• Mu: Massa do material úmido submetido ao peneiramento fino (g); 
• Mr: Massa do material retido (g); 
• W: Umidade higroscópica (%). 
 
Logo, o resultado está presente na tabela 4 abaixo. 
 
Tabela 4 – Peneiramento fino. 
 
 
Fonte: Os autores. 
Para calcular as porcentagens correspondentes a cada leitura do densímetro, referidas a 
massa total da amostra, utiliza-se a seguinte expressão: 
𝑄𝑠 = 𝑁 ×
𝜌𝑠
𝜌𝑠 − 𝜌𝑚𝑑
×
𝑉 × 𝜌𝑤𝑐 × (𝐿 − 𝐿𝑑)
𝑀𝑤
100 + 𝑊 × 100
 
Onde: 
• Qs: Porcentagem do solo em suspensão no instante da leitura do densímetro (%); 
• 𝜌s: Massa específica dos grãos do solo (g/cm³); 
• 𝜌md: Massa específica do dispersor na temperatura de calibração do densímetro (20°C), 
utilizando o valor de 1 g/cm³; 
• 𝜌wc: Massa específica da água na temperatura de calibração do densímetro (20°C), 
utilizando o valor de 1 g/cm³; 
• V: Volume da proveta igual a 1000 cm³; 
• L: Leitura do densímetro na suspensão; 
• Ld: Leitura do densímetro no meio dispersor, na mesma temperatura da suspensão; 
• Mw: Massa do material úmido submetido à sedimentação (g); 
• W: Umidade higroscópica do material passado na peneira de 2,00 mm. 
 
Logo, os resultados estão presentes na tabela 5 abaixo. 
Tabela 5 – Porcentagem do material suspenso (sem desfloculante). 
Fonte: Os autores. 
Para calcular o diâmetro máximo das partículas em suspensão, no momento de cada 
leitura do densímetro, utiliza-se a expressão abaixo, conhecida como Lei de Stokes: 
 
𝑑 = √
1800𝜇
𝜌𝑠 − 𝜌𝑚𝑑
×
𝑧
𝑡
 
Onde: 
• d: Diâmetro máximo das partículas (mm); 
• µ: Coeficiente de viscosidade do meio dispersor, à temperatura de ensaio (g × s/cm²); 
• 𝜌s: Massa específica dos grãos do solo (g/cm³); 
• 𝜌md: Massa específica do meio dispersor na temperatura de calibração do densímetro 
(20°C) (g/cm³); 
• z: Altura de queda das partículas, com resolução de 0,1 cm; 
• t: Tempo de sedimentação (s). 
Logo, os resultados estão presentes na tabela 6 abaixo. 
 
 
 
 
 
Tabela 6 – Diâmetro das partículas de solo em suspensão. 
 
Fonte: Os autores. 
Os resultados encontrados podem ser também expressos por meio da curva 
granulométrica do solo, apresentado no gráfico 1 abaixo. 
 
Gráfico 1 – Curva granulométrica. 
 
Fonte: Os autores. 
 
 
1.7. CONCLUSÃO 
A partir da análise dos resultados é possível perceber a caracterização do solo em relação 
a sua granulometria. De acordo com a classificação de solos SUCS, percebemos que, quanto ao 
solo de granulação grossa, mais de 50% ficam retidos na peneira 4,8 mm, o que nos garante um 
solo formado por pedregulhos (G). Já em minha fração fina de solo, percebe-se que mais de 12 
% passam na peneira 0,075, portanto temos a presença de um solo constituído de pedregulho 
fino. 
 
2. ENSAIO DO LIMITE DE LIQUIDEZ E PLASTICIDADE 
 
2.1. INTRODUÇÃO 
 
Vários fatores influenciam no comportamento dos solos finos, entre eles sua 
composição química e mineralógica, sua umidade, sua estrutura e seu grau de saturação. Quanto 
ao tamanho da partícula de solo, quando menor, maior será sua plasticidade. 
Analisando a quantidade de água existente em um solo, temos os seguintes estados de 
consistência: líquido, plástico, semissólido e sólido. No estadolíquido não existe resistência ao 
cisalhamento e o solo tem a aparência de um líquido. A partir disso, quando o solo está perdendo 
umidade, começa a apresentar um comportamento plástico, pois deforma-se com variação 
volumétrica, sem fissuras. Perdendo ainda mais água, esse solo torna-se semissólido, fissura-se 
ao ser trabalhado. Já no estado sólido, não existem mais variações de volume enquanto é seco. 
Dois dos ensaios realizados para melhor conhecer o estado físico de cada solo, são os 
ensaios de Determinação do Limite de Liquidez (LL) – regido pela ABNT NBR 6459/2016 – e 
Determinação do Limite de Plasticidade (LP) – regido pela ABNT NBR 7180/2016 – estes dois 
ensaios tornam possível a determinação da consistência do solo, sendo que aqui consistência é 
o grau de ligação entre as partículas do solo. 
O Limite de Liquidez determina com qual umidade o solo passa do estado líquido para 
o estado plástico. Este ensaio é feito com o auxílio do Aparelho de Casagrande. 
Quando o solo já está no estado plástico, ele perde a capacidade de ser fluido e conserva 
a sua forma, sendo facilmente moldado. Após isso, se ele continua a perder umidade, o estado 
plástico desaparece até chegar ao Limite de Plasticidade (LP), onde o solo se desmancha quando 
trabalhado; este é o estado semissólido. 
O Limite de Plasticidade determina com qual umidade o solo passa do estado plástico 
para o estado semissólido. É o menor teor de umidade aonde o sólido de comporta 
plasticamente. Nesse ensaio, são moldados pequenos bastões com o solo, de 3mm de diâmetro. 
É nesse limite que o bastão começa a se desfazer em pedaços menores (Suporte Sondagens e 
Investigações, 2017). 
2.2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
Segundo o Laboratório de Geotécnica e Prospecção (LAGETEC): 
O limite de Liquidez é o teor de umidade do solo com que se unem, em um centímetro 
de comprimento, as bordas inferiores de uma canelura feita em uma massa de solo 
colocada na concha de um aparelho normalizado (Aparelho de Casagrande), sob a 
ação de 25 golpes da concha sobre a base desse aparelho. O Limite de liquidez marca 
a transição do estado plástico ao estado líquido. É representado por LL, e expresso em 
porcentagem. (LAGETEC, 2017) 
 
Figura 2 – Limites de Consistência 
 
Fonte: LAGETEC, 2017. 
 
No Limite de Liquidez, é acrescentado umidade ao solo e colocado no aparelho de 
Casagrande. Depois, é feito um sulco com auxílio do cinzel. O Limite de Liquidez é o teor de 
umidade onde o sulco se fecha com 25 golpes. O solo oferece certa resistência ao fechamento 
do sulco, proveniente da sua resistência ao cisalhamento de acordo com a umidade. (VARELA, 
Marcio) 
O Ensaio do Limite de Plasticidade é regido pela ABNT NBR 7180 de 2016. A amostra 
de solo é rolada com a mão, sobre uma placa de vidro e a umidade que corresponde às primeiras 
fissuras é calculada. Segundo a ABNT NBR 7180 (2016), é considerado satisfatório os 
resultados, quando os valores de pelo menos três não diferir da média em 5%. 
Após realizar os ensaios do Limite de Liquidez (LL) e Limite de Plasticidade (LP), 
costuma-se calcular outro índice: o Índice de Plasticidade (IP) através da seguinte equação: IP 
= LL – LP 
Fisicamente, o Índice de Plasticidade representa o quanto de água o solo precisa para 
passar do estado plástico para o líquido. Os seguintes valores do IP classificam o solo: 
IP = O → Não Plástico 
1 < IP < 7 → Pouco plástico 
7 < IP < 15 → Plasticidade Média 
IP > 15 → Muito plástico 
 
2.3. OBJETIVOS 
 
O objetivo da realização destes dois ensaios é identificar os limites de consistência 
(Limite de Liquidez, Limite de Plasticidade, e Índice de Plasticidade) da amostra de solo em 
função da quantidade de água presente para obter-se o comportamento do solo estudado. 
 
2.4. DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ 
 
2.4.1. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Materiais e métodos Segundo a NBR 6459, a aparelhagem ou dispositivo com o qual se 
executa o ensaio são: 
• Estufa capaz de manter a temperatura de 60° C a 65° C e 105° C a 110° C; 
• Cápsula de porcelana com aproximadamente 120 mm de diâmetro; 
• Espátula de lâmina flexível com aproximadamente 80 mm de comprimento e 20 mm de 
largura; 
• Aparelho com as características e dimensões indicadas na Figura 1 (Casagrande); 
• Cinzel para solos argilosos (devido as características apresentadas pela amostra); 
• Recipientes adequados que evitem a perda de umidade da amostra (4 recipientes); 
• Balança que permita pesar nominalmente 200 g, com resolução de 0,01 g e sensibilidade 
compatível; 
• Gabarito para verificação da altura de queda da concha; 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 – Aparelho para determinação do limite de liquidez 
 
Fonte: NBR 6457. 
 
Como descrito na norma, antes de iniciar o ensaio é necessário inspecionar o aparelho e 
verificar se: 
• O pino que conecta a concha está firme, não permitindo deslocamento lateral; 
• Os parafusos que conectam essa concha estão apertados; 
• Os pontos de contato, tanto da base como da concha não estão gastos pelo uso; 
• A concha não apresenta ranhuras, perceptíveis ao tato; 
• O cinzel está em perfeito estado. Ajusta-se o aparelho de modo que a concha esteja 10 
mm acima da base, utilizando para isto um gabarito, esta distância será alcançada quando a 
concha estiver no ponto mais alto do seu cursor. Após o ajuste e o aperto dos parafusos, é 
ajustado girando rapidamente a manivela várias vezes e é verificada novamente a altura de 
queda da concha. 
 
2.4.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Coloca-se o material numa cápsula. Acrescenta-se de 25 ml de água destilada. Mistura-
se até resultar em uma massa plástica; Transfere-se a massa plástica para a concha do aparelho. 
A massa é moldada de tal forma que, a parte central da concha, apresente uma espessura de 
aproximadamente 1 cm; Com o emprego do cinzel, divide-se a massa do solo em duas partes, 
abrindo-se uma ranhura no centro, perpendicularmente à articulação da concha; gira-se a 
manivela, procede-se ao golpeamento da concha contra a base do aparelho, à razão de duas 
voltas por segundo até que as bordas inferiores da ranhura se unam em 1,3 cm de comprimento, 
sendo registrado então o número de golpes; Retira-se um pedaço de massa plástica do trecho 
em que ela se uniu. Coloca-se em uma cápsula para a determinação da umidade utilizando a 
estufa; repetem-se as operações, acima mencionadas, colocando-se agora de 1 a 3 cm³ de água, 
até se obter 5 pontos. 
 
2.5. DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE 
 
2.5.1. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
A aparelhagem ou dispositivos com os quais se executa o ensaio, de acordo com a 
ABNT NBR 7180, são: 
• Estufa capaz de manter a temperatura de 60° C a 65° C e 105° C a 110° C; 
• Cápsula de porcelana com aproximadamente 120 mm de diâmetro; 
• Espátula de lâmina flexível com aproximadamente 80 mm de comprimento e 20 mm de 
largura; 
• Recipientes adequados que evitem a perda de umidade da amostra (3 recipientes); 
Balança que permita pesar nominalmente 200 g, com resolução de 0,01 g e sensibilidade 
compatível; 
• Gabarito cilíndrico para comparação com 3 mm de diâmetro e cerca de 100 mm de 
comprimento; 
• Placa de vidro de superfície esmerilhada com cerca de 30 cm de lado. 
 
2.5.2. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
Para a determinação do limite de plasticidade realiza-se o seguinte procedimento 
experimental: Coloca-se parte do material que passa na peneira 40 na cápsula de porcelana, 
adiciona-se água aos poucos misturando até se obter uma mistura homogênea. Em laboratório 
utiliza-se cerca de 10g do material restante na concha do ensaio do limite de liquidez. Molda-
se a amostra na mão até se obter uma forma elipsoidal e em seguida rola-se sobre uma superfície 
de vidro esmerilhado com a palma da mão até se obter um cilindro de diâmetro de 3mm. Se a 
amostra se romper antes te atingir os 3 mm de diâmetro, volta-se para a capsula, adiciona água 
destiladae homogeneizar por pelo menos 3 minutos, amassando e revolvendo vigorosamente 
com o auxílio de uma espátula.. 
Considerar-se-á que o solo estará no limite de plasticidade quando o cilindro romper em 
pedaços de aproximadamente 1cm e diâmetro de 3mm. Acontecendo isso, transfere-se 
imediatamente o solo para recipiente adequado para determinação da umidade conforme a NBR 
6457. 
Realiza-se o procedimento novamente até que se obtenham três valores de umidade. 
 
2.6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Segundo a NBR 6459:2016, para determinar o limite de liquidez, é necessário utilizar a 
fórmula 1 apresentada abaixo: 
 
𝑊 =
𝑀𝑡 − 𝑀𝑠
𝑀𝑠
100 
Onde: 
• W: Umidade em porcentagem (%); 
• Mt: Massa total (g); 
• Ms: Massa seca (g). 
 
Os resultados estão presentes na tabela 1 e no gráfico 1. 
 
Tabela 7 - Dados do ensaio de limite de liquidez. 
 
Fonte: Os autores. 
De posse desses valores, chegamos aos resultados do gráfico 1. 
 
Gráfico2 - Teor de umidade X Número de golpes 
 
Fonte – Os autores. 
 
Onde a linha pontilhada representada no gráfico 1 é a linha linear de tendência. 
Para determinar o limite de plasticidade utilizou-se também da fórmula 1. Os resultados 
estão apresentados na Tabela 2. 
 
 
Tabela 8 - Dados do ensaio de limite de plasticidade. 
 
Fonte: Os autores. 
 
 
A NBR 7180 determina o cálculo do índice de plasticidade dos solos pela equação: 
 
𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 
Onde: 
• IP: Índice de Plasticidade; 
• LL: Limite de Liquidez; 
• LP: Limite de Plasticidade. 
 
A NBR 7180 afirma que a umidade média não pode variar mais que 5% para que o 
resultado seja considerado satisfatório. Realizado com secagem prévia ao ar. 
De acordo com a NBR 6459:2016, sabe-se que o limite de liquidez do solo é obtido por 
meio da equação da reta, onde deve-se utilizar o correspondente a 25 golpes na incógnita “x”, 
portanto, substituindo na equação do gráfico, obtemos que: 
 
𝐿𝐿 = −3,042 × ln(25) + 42,408 
𝐿𝐿 = 32,61617974% 
 
Sabendo que o limite de plasticidade pode ser expresso pela média das umidades: 
 
𝐿𝑃 = 32,61% 
 
Portanto, 
 
𝐼𝑃 = (32,61617974 − 32,61) × 100 
𝐼𝑃 = 0,61797 % 
 
A partir dos cálculos realizados, o índice de plasticidade é de 0,61797 %. 
 
2.7. CONCLUSÃO 
 
Com os resultados obtidos, de acordo com análise granulométrica, consideramos a 
presença de um solo composto por pedregulho fino. Analisando, agora, o índice de plasticidade, 
temos que IP < 1, logo possuímos um solo não plástico. Portanto, de posse dessas informações 
concluímos que nossa fração grossa de solo é composta de pedregulho siltoso (GM). Analisando 
a porção fina de solo, temos LL < 50% e IP < 4, portanto, são características de um solo 
composto por silte de baixa compressibilidade (ML). 
 
3. ENSAIO DA MASSA ESPECÍFICA 
 
3.1. INTRODUÇÃO 
 
Os agregados desempenham grande influência nos estudos para o aprimoramento de 
misturas para concreto e argamassas. Um dos critérios utilizados para a divisão dos agregados 
se refere ao tamanho dos grãos, que os dividem em agregados graúdos (todo agregado que passa 
pela peneira 75mm e fica retida na peneira 4,75mm) e agregados miúdos (todo agregado que 
atravessa a peneira de malha 4,75mm). Além disso, são classificados quanto ao seu 
processamento, sendo divididos em naturais ou artificiais. Outras divisões são: agregados leves, 
médios e pesados, que levam em consideração amassa específica do material. 
Massa específica é a relação entre a massa do agregado seco e seu volume, sem 
considerar os poros permeáveis à água. Massa específica aparente é a relação entre a massa do 
agregado seco e seu volume, incluindo os poros permeáveis à água. E absorção é o aumento de 
massa do agregado devido ao preenchimento de seus poros permeáveis por água, expressa em 
porcentagem de sua massa seca. Essas propriedades, que são o objetivo desse ensaio, são 
muito importantes na dosagem de concretos. 
 
3.2. REFERENCIAL TEÓRICO 
 
Inicialmente os agregados eram adicionados ao concreto para aumentar o seu volume, e 
diminuir os custos. Hoje estes representam cerca de oitenta por cento da massa total do 
concreto, e sabemos que além de sua influência na compressão e na tração, o tamanho, a forma 
e a densidade dos agregados podem definir várias características desejadas do concreto. 
Dentro dessa filosofia de custo-benefício, segundo o MINEROPAR, o que define a 
classificação dos agregados, quanto a densidade, é sua massa específica aparente, onde 
podemos dividi-los em leves (argila expandida, pedra-pomes, vermiculita), normais (pedras 
britadas, areias, seixos), e pesados (hematita, barita, magnetita).Segundo o site Agregados na 
Construção Civil: "[...] a massa específica é a densidade do agregado sem nenhum vazio, ou 
seja, não inclui poros permeáveis e não possui espaços entre os grãos. A massa específica é 
como e o agregado fosse totalmente comprimido de forma que não houvesse nenhum espaço 
(tanto internamente quanto externamente).’’ Na figura abaixo pode-se observar as quatro 
condições em que uma partícula de um material pode apresentar, as quais encontram-se 
descritas abaixo. 
• Seco em estufa 
 Devido à alta e constante temperatura que uma estufa pode manter, o agregado encontra-
se completamente seco, tanto no seu exterior quanto no seu interior (vazios permeáveis); 
• Seco ao ar 
Como a temperatura ao ar livre é menor e possui uma variabilidade de maior do que na 
estufa, o agregado tem a sua superfície seca, porém, os poros permeáveis mais internos não são 
completamente secos, havendo assim, umidade residual na partícula representada pela área 
menos escura na figura. 
• Saturada superfície seca 
 Neste caso, todos os poros permeáveis encontram-se saturados e a superfície do 
agregado encontra-se seco. Essa situação é encontrada na prática de determinação de absorção 
e massa específica de agregados graúdos; 
• Saturado 
 Semelhante ao caso anterior, porém, há água na superfície do agregado. 
 
Figura 4 – Partículas de materiais 
 
A absorção será sempre menor que as porosidades absoluta e aparente, porque a água, 
ou outro líquido, não penetrará em todos os poros, pois muitos deles não são acessíveis. A 
absorção é sempre determinada para um estado de saturação completa dos prospera água e 
corresponde, portanto, ao máximo teor de umidade que a rocha pode alcançar. Em outras 
palavras, corresponde ao grau de saturação dos poros de 100%. Advém, assim, da relação entre 
a massa de água contido na rocha e a massa desta no estado seco. As propriedades das rochas 
são muito influenciadas pela absorção d’água. Rochas com alta absorção d’água apresentam 
aumento na massa específica aparente saturada, por exemplo, enquanto que a resistência 
mecânica diminui, por enfraquecimento das ligações intragranulares. 
 
3.3. OBJETIVOS 
 
A NBR 6458:1984 determinação de grãos de pedregulho retidos na peneira de abertura 
4,8 mm - determinação da massa específica, da massa específica aparente e da absorção de 
água, especifica o método para determinação da massa específica, da massa específica aparente 
e da absorção de água dos grãos de pedregulho retidos na peneira de 4,8 mm, por meio da 
realização de pelo menos dois ensaios. 
 
3.4. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
Conforme a NBR 6458:1984, na execução do ensaio, utilizam-se os seguintes materiais: 
• Repartidor de amostras; 
• Peneira de 4,75mm; 
• Cesto de tela de arame com abertura de malha de cerca de 3 mm de forma e tamanho 
convenientes para conter o material a ensaiar; 
• Balanças que permitam pesar nominalmente 1,5 kg, 5 kg e 10 kg, com resoluções de 0,1 
g, 0,5 g, e 1 g respectivamente e sensibilidades compatíveis, dotadas de dispositivo que 
permita fazer pesagem hidrostática; 
• Recipiente com dimensões adequadas para completa imersão do cesto de tela; 
• Estufa capaz de manter a temperatura entre 105 e 110 °C; 
• Termômetro graduado em 0,1°C, de0 a 50°C; 
• Tecido absorvente. 
 
3.5. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
 
O seguinte procedimento é descrito com base na NBR 6458:1984. Na preparação da 
amostra, toma-se metade da quantidade da amostra, preparada de acordo com o disposto na 
NBR 6457. O restante da amostra é utilizado para o segundo ensaio. Lavar a amostra na peneira 
4,8 mm, a fim de retirar o material fino ainda presente e, em seguida, imergir em água destilada, 
à temperatura ambiente, durante 24 horas. Passado este prazo, retirar a amostra da água e 
enxugá-la com o tecido absorvente ligeiramente umedecido de forma a retirar somente a água 
superficial, de modo que os grãos fiquem com aspecto de material saturado. Os grãos de 
maiores dimensões podem ser enxutos separadamente, evitando durante o enxugamento, que 
se evapore a água absorvida. 
Em seguida, determinar, com as resoluções da Tabela 1 da NBR 6458, a amostra 
saturada e superficialmente seca, e anotar com Mh. 
 
Tabela 9– Determinação da massa 
Dimensão dos grãos 
maiores contidos na 
amostra (mm) 
Balança a ser utilizada 
Capacidade 
nominal 
(kg) 
Resolução 
< 25 1,5 
25 a 50 5 0,5 
50 a 76 10 
Fonte: NBR 6458, 1984. 
Após a pesagem, colocar a amostra saturada no cesto de tela e determinar, com a 
resolução indicada, a sua massa quando totalmente imersa em água destilada, e anotar como 
Mi2. Logo depois, determinar, com resolução de 0,1°C, a temperatura T de água de imersão. 
Seca-se em estufa em temperatura de 105 a 110 °C, até consistência de massa, e 
determinar, com resolução indicada a sua massa seca e anotar como Ms. 
 
3.6. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
Segundo a NBR 6508, para determinar a massa específica dos grãos de solo que passam 
na peneira de 4,8 mm, é necessário utilizar a fórmula apresentada abaixo: 
 
𝑑 =
𝑀1 × 100/(100 + ℎ)
[𝑀1 ×
100
100(+ℎ)
] + 𝑀3 − 𝑀2
× 𝑑𝑡 
Onde: 
• d: Massa específica dos grãos do solo (g/cm³); 
• M1: Massa do solo úmido (g); 
• H: Umidade inicial da amostra 
• M3: Massa do picnômetro cheio de água até a marca de referência, na temperatura T do 
ensaio (g); 
• M2: Massa do picnômetro + solo + água, na temperatura T do ensaio (g); 
• dt: Massa específica da água, na temperatura T do ensaio. 
 
Os resultados obtidos estão presentes na tabela 10. 
 
Tabela 10 - Dados do ensaio de limite de liquidez. 
 
Fonte: Os autores. 
 
A NBR 6508 afirma que a massa específica dos grãos do solo não pode variar mais que 
0,02 g/cm³ para que o resultado seja considerado satisfatório, logo, o resultado obtido é 
satisfatório. Onde esse foi realizado com secagem prévia ao ar. 
 
3.7. CONCLUSÃO 
 
Este valor é função dos minerais e da porcentagem de ocorrência de cada um deles no 
solo estudado. Portanto, podem ser utilizados valores médios deste valor. Para solos arenosos 
𝛾𝑠 = 2,67 𝑔/𝑐𝑚³ e para solos argilosos 𝛾𝑠 = 2,75 𝑎 2,90 𝑔/𝑐𝑚³. Os solos com óxidos de 
ferro podem apresentar valores maiores que 3. Como obtemos, um valor médio 𝛾𝑠 =
2,67 𝑔/𝑐𝑚³, teríamos então, pela classificação quanto ao ensaio de massa específica, um solo 
arenoso. 
 
4. REFERÊNCIAS 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: Amostras de 
solo- Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Rio de Janeiro, 
2016. 
 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6458: grãos de 
pedregulho retidos na peneira de abertura 4,8 mm - determinação da massa específica, da 
massa específica aparente e da absorção de água. Rio de Janeiro, 2016. 
 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6459: Solo – 
Determinação do limite de liquidez – Rio de Janeiro, 2017. 
 
 
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180: Solo – 
Determinação do limite de plasticidade – Rio de Janeiro, 2016. 
 
 
ABNT - ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solo- Análise 
granulométrica. Versão corrigida. Rio de Janeiro, 2018. 
 
LAGETEC. Determinação do limite de liquidez. Disponível em: < 
http://www.lagetec.ufc.br/wp-content/uploads/2016/03/Ensaios-de-limites-de-liquidez-e-
plasticidade-de-material-granular.pdf>. Acesso em: 22 dez. 2020. 
 
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA E ABSORÇAO DE ÁGUA. 
Disponível em: 
<https://www.academia.edu/7354841/determinação_da_massa_específica_e_absorção_de_
agua>. Acesso em: 22 outubro. 2020. 
 
SOLOS. Disponível em:<https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/9632/9632_3.PDF>. Acesso 
em: 22 outubro, 2020. 
 
COMPACTAÇÃO DOS SOLOS. Disponível em: <https://pt.slideshare.net/thiagolf7/02-
compactao-dos-solos>. Acesso em: 22 out 2020. 
 
 
 
 
file:///C:/Users/adnam/Downloads/LAGETEC.%20Determinação%20do%20limite%20de%20liquidez.%20Disponível%20em:%20%3c%20http:/www.lagetec.ufc.br/wp-content/uploads/2016/03/Ensaios-de-limites-de-liquidez-e-plasticidade-de-material-granular.pdf%3e.%20Acesso%20em:%2022%20dez.%202020
file:///C:/Users/adnam/Downloads/LAGETEC.%20Determinação%20do%20limite%20de%20liquidez.%20Disponível%20em:%20%3c%20http:/www.lagetec.ufc.br/wp-content/uploads/2016/03/Ensaios-de-limites-de-liquidez-e-plasticidade-de-material-granular.pdf%3e.%20Acesso%20em:%2022%20dez.%202020
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