Resumo Mecânica dos Solos I | Limites de Consistência

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PLASTICIDADE
Consistência e plasticidade dos solos, estados e
limites de consistência e aplicações.
RESUMO | MECÂNICA DOS SOLOS I
LIMITES DE
CONSISTÊNCIA
Não é possível fazer a classificação dos solos finos utilizando os parâmetros da
curva granulométrica, como os solos grossos. O comportamento dos solos finos é
condicionado por seus estados de consistência.
CONSISTÊNCIA E PLASTICIDADE DOS SOLOS
A plasticidade é uma propriedade dos solos e
se refere a maior ou menor capacidade de
moldá-los, em determinada condição de
umidade e sem variação de volume!
Como já dito, as propriedades dos solos finos dependem não só da granulometria,
mas também do teor de umidade, forma das partículas e sua composição química e
mineralógica.
Você já viu um vaso cerâmico sendo moldado a
mão? Isso só é possível graças à plasticidade do
material, que no caso é a argila. Imagine fazer um
mesmo vaso usando areia... será que daria certo?
Além disso, a plasticidade é extremamente importante e está relacionada com a
afinidade das argilas com a água e se deve principalmente aos argilominerais, às
micas e ao húmus (substância orgânica) existentes. Dentre eles, o teor e o tipo dos
argilominerais são os fatores que mais influenciam na plasticidade.
Exemplo: A caulinita e a montmorilonita são argilominerais, porém a primeira é menos
plástica que a segunda!
Umidades muito altas
Solo se apresenta como um
fluido denso, tendo uma
consistência denominada
estado líquido.
 
ESTADOS E LIMITES DE CONSISTÊNCIA DE ATTERBERG:
Abaixo encontramos a evolução dos estados e limites de consistência a medida que
retira-se água no solo, criados pelo químico sueco Albert Atterberg.
Evaporação de
parte da água
w1
Umidade menor que a anterior
Solo perde sua capacidade de fluir
podendo ser moldado facilmente e
conservar sua forma. Consistência
denominada estado plástico.
 w2
Continua a
evaporação
de água
Umidade menor que a anterior
O estado plástico desaparece e o
solo se desmancha ao ser trabalhado.
Nesta condição a consistência do
solo é denominada semi-sólida.
 w3
w LL
Teor de umidade no qual o
solo passa do estado líquido
para o estado plástico: 
LIMITE DE LIQUIDEZ
Continuando a
secagem do solo...
Teor de umidade no
qual o solo passa do
estado plástico para
o estado semi-sólido: 
LIMITE DE
PLASTICIDADE
w LP
w LC
Teor de umidade no qual o
solo passa do estado semi-
sólido para o estado sólido. 
LIMITE DE CONTRAÇÃO
Umidade baixa ou 0%
Passagem para o estado
sólido, quando apesar de
haver redução de umidade,
não ocorrem mais variações
volumétricas
 w4
 w > > > 1 w2 w3 w4
Assim como:
 w > > LL wLP wLC
ESTADO SÓLIDO
De forma resumida: 
ESTADO SEMI-SÓLIDO ESTADO PLÁSTICO ESTADO LÍQUIDO
Aumento do teor de umidade
w=0% LC LP LL
Observe: Os limites de consistência (ou limites de Atterberg) são teores de umidade,
apenas recebem o nome de limites de consistência porque são teores de umidade
que marcam a mudança de consistência do solo em questão. Cada solo fino terá
limites específicos que são definidos por ensaio em laboratório.
Abaixo vemos um gráfico genérico que relaciona os estados de consistência com as
variações volumétricas no solo. Observe que a partir do momento que o solo se
satura, ou seja, que o volume de vazios é completamente ocupado por água, o
volume aumenta a medida que o teor de umidade aumenta. Porém, no estado sólido,
onde o solo não está completamente saturado, vemos que não há variação de
volume mesmo com o aumento do teor de umidade.
APLICAÇÃO DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA
Os limites de consistência são usados para classificação dos solos juntamente com
a curva granulométrica e para cálculo dos índices que os correlacionam com certas
propriedades do solo. Esses índices são o índice de plasticidade, o índice de
consistência e a atividade coloidal.
ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP)
IP = quantidade de água necessária acrescentar em um solo para que ele passe do
estado plástico para o estado líquido.
IP = LL - LP
ESTADO SÓLIDO ESTADO SEMI-SÓLIDO ESTADO PLÁSTICO ESTADO LÍQUIDO
w=0% LC LP LL
IP
De acordo com o valor encontrado para o índice de plasticidade podemos
classificar os solos da seguinte maneira:
Quanto maior o índice de plasticidade, maior o intervalo entre o limite de plasticidade e
o limite de liquidez, ou seja, precisamos adicionar muita quantidade de água para
chegar ao teor de umidade que faça chegar no estado líquido. Ao mesmo tempo quanto
maior o IP, mais compressível também é o solo - se deformam muito quando
carregados!
Da mesma maneira, quanto menor o índice, menor o intervalo entre os dois limites, ou
seja, qualquer pouco de água adicionada ao solo a partir do limite de plasticidade já
pode fazer a mistura ficar líquida. 
ENTENDA: 
 
Ex.: Fazendo uma analogia, você já ouviu
alguém dizer que é muito difícil fazer a
receita de biscoitos sequilhos porque
perde o ponto rápido? É porque qualquer
pouco de umidade a mais adicionada pode
fazer a massa ficar mole demais e não ser
possível de ser moldada. É como se a
massa de sequilhos fosse pouco plástica.
ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC)
O Índice de consistência busca situar o teor de umidade do solo no intervalo
entre o limite de liquidez e o de plasticidade, ou seja no intervalo de interesse
para a utilização na prática.
 IC = LL - w (w é o teor de umidade natural do solo analisado)
IP
De acordo com o valor encontrado para o índice de consistência podemos
classificar os solos da seguinte maneira:
ENTENDA: 
- Quando o teor de umidade natural do solo é menor do que o limite de plasticidade
temos essa situação:
ESTADO SÓLIDO ESTADO SEMI-SÓLIDO ESTADO PLÁSTICO ESTADO LÍQUIDO
w=0% LC LP LL
IP
w
LL - w
Observe que o solo está no estado semi-sólido e (LL - w) > IP. Logo o IC é maior que 1.
- Quando o teor de umidade natural do solo está no estado plástico temos a seguinte
situação:
ESTADO SÓLIDO ESTADO SEMI-SÓLIDO ESTADO PLÁSTICO ESTADO LÍQUIDO
w=0% LC LP LL
IP
w
LL - w
Observe que (LL - w) é menor ou igual a IP. Logo o IC é menor ou igual a 1.
- Quando o teor de umidade natural do solo está no estado líquite temos:
ESTADO SÓLIDO ESTADO SEMI-SÓLIDO ESTADO PLÁSTICO ESTADO LÍQUIDO
w=0% LC LP LL
IP
w
LL - w
Observe que (LL - w) é menor que 0, ou seja, é um número negativo. Logo o IC é menor que
0.
REFERÊNCIAS DE ESTUDOS: Notas de aula do professor Bruno de Queiroz - UFV