Ensaio de Limite de Plasticidade

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CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU – UNINASSAU
CURSO DE ENGENHARIA ENGENHARIA CIVIL
MECÂNICA DOS SOLOS APLICADA
ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE
Relatório apresentado como requisito para nota parcial da disciplina de Mecânica dos solos, do Curso de Engenharia Civil, da UNINASSAU, campus Caruaru/PE, sob a orientação da professora Jeisiane Alexandre.
CARUARU
2024
ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE
	ANDERSON C P DE ALMEIDA
	01425186
	AFONSO A DA SILVA FILHO
	01172345
	JONATAS P DE ALMEIDA 
JOÃO PAULO A SATURNO 
JULYANA LIMA DA SILVA
	01425133
01403012
01403419
	JÚLIO CESÁR MOREIRA A
	01433960
	LUIZ FELIPE L DA SILVA
	01690143
	MARÍLIA KLARA V S PIMENTEL 
MARCOS FELIPE LINS S
	01496158
01604231
	MÍRIA KELLY DA SILVA MELO
	01562981
SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	7
2.	OBJETIVOS	8
3.	METODOLOGIA	9
4.	ABNT NBR 7180	10
5.	ENSAIO	11
6.	RESULTADOS	15
7.	CONCLUSÃO	18
REFERÊNCIAS	14
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Moldagem do solo na placa de vidro	8
Figura 2 - Materiais Utilizados	9
Figura 3 - Solo usado durante o ensaio	12
Figura 4 - Umidificação do solo e uso de gabarito	13
Figura 5 - Comparação com gabarito e moldagem	13
Figura 6 - Amostras em estufa e Balança de precisão	14
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Peso das cápsulas sem o solo	11
Tabela 2 - Cápsulas com coleta de amostragem	14
Tabela 3 - Classificação	17
Tabela 4 - Pesagem das amostras após estufa	15
1. INTRODUÇÃO
 
O Limite de plasticidade (LP) consiste basicamente na medição da umidade pela qual o solo passa para o estado plástico e logo também para o estado semi-sólido, onde este é o momento em que ele perde a sua capacidade de ser um material moldado e passa a ficar quebradiço. Este fenômeno acontece nos solos de forma gradativo em virtude da variação da umidade. Por isso, é importante que este processo de ensaio seja realizado com precisão, por profissionais que sejam especialistas e com o auxilio de equipamentos especiais usados para estas atividades. 
É definido a plasticidade como sendo a propriedade dos solos finos que consiste na maior ou menor capacidade de serem moldados sob certas condições de umidade. Segundo a ABNT/NBR 7250/82, a plasticidade é a propriedade de solos finos, entre largos limites de umidade, de passarem a grandes deformações permanentes, sem sofrer como consequências a ruptura por exemplo, e também fissuramento ou variação de volume apreciável.
As partículas que apresentam plasticidade são, principalmente, os argilo-minerais. A influência do teor de umidade nos solos finos pode ser facilmente avaliada pela análise da estrutura destes tipos de solos. Quanto maior o teor de umidade implica em menor resistência.
	
2. OBJETIVOS
 Como tratamos anteriormente, o solo apresenta 3 propriedades que conforme ocorre o aumento do teor de umidade muda-se o seu comportamento. O limite de plasticidade é definido como o teor de umidade em que o solo fino passa o estado semi-sólido para o plástico.
Este ensaio é determinado através da NBR 7180 e DNER 82/94 conforme DNER 041/94, que tem por objetivo determinar a umidade em que um corpo de prova quando moldado sobre uma placa de vidro na forma de um cilindro de 3mm de diâmetro e 100mm de comprimento começa a fraturar. A Figura 1 ilustra o ensaio. 
Figura 1 - Moldagem do solo na placa de vidro
Fonte: Autor (2024).
3. METODOLOGIA
 Os metodos utilizados neste seguinte ensaio consistem em determinar o teor de umidade para analisarmos o estado plástico ao semisólido. Portanto alguns materiais se fazem necessarios para uma maior precisão destes resultados obtidos logo após a conclusão.
- O Solo a ser realizado o ensaio;
- Balança de precisão sensível;
 - Becker de Vidro para o uso de água;
- Cápsulas metálicas para determinação da umidade na estufa e identificadas;
- Estufa para secagem, capaz de manter a temperatura entre 105º C – 110ºC; 
 - Peneira especificamente de 0,075mm;
- Caneta bic de determinado diametro simbolizando o gabarito de aproximadamente 3mm para fazer a rolagem e aproximar o solo nesta medida; 
- Placa de vidro fosco quadrado para fazer a moldagem do solo; 
- Recipiente para guardar amostras sem perda de umidade, antes das pesagens;
A figura 2 representa materiais utlizados com amostra de solos.
Figura 2 - Materiais Utilizados
Fonte: Autor (2024)
4. ABNT NBR 7180
Para determinarmos o limite de plasticidade de uma amostra de solo se faz necessario seguirmos todas as orientações de procedimento descritas na norma NBR 7180.
1- Separaremos uma amostra de 10g desse solo e formar uma pequena esfera. Rolar essa esfera por um superfície de vidro com a mão a fim de fazer com que a mesma se molde em formato cilíndrico de 3 mm de diâmetro.
2- Caso a mesma comece a fissurar antes de chegar a esse diâmetro, deve-se aumentar o teor de umidade dessa amostra de 10g e refazer o passo 1.
3- Caso a amostra chegue a 3mm de diâmetro e não apresente fissuras, deve-se iniciar o teste novamente, pois a umidade está acima da desejada.
4- Quando a amostra chegar a 3mm de diâmetro e iniciar a fissurar concomitantemente, deve-se isolar essa amostra e determinar a umidade na mesma.
5- Deve-se fazer o experimento pelo menos 3x.
6- O limite de plasticidade será o a média do teor de umidade dessas 3x em que se conseguiu chegar ao resultado desejado no passo.
	
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5. ENSAIO
	
Após separarmos todos os materias que iremos utilizar usaremos a peneira de 0,075m para peneirar o solo que iremos utilizar, com o objetivo de tirar outros materiais que possam alterar nosso resultado ao final. Pesamos numa balança de precisão sensível 50g do material inicial para então com o becker de vidro contendo água começarmos com o processo de umidificar aquele solo.
 Foi-se usados 5 (cinco) capsulas identificadas como A1; A3; A5; B2; B4, onde as mesmas foram pesadas para na balança com as seguintes medidas em gramas (g); demostrados na tabela 1.
	CÁPSULAS
	PESO EM GRAMAS(G)
	A1
	12,74g
	A3
	12,84g
	A5
	14,32g
	B2
	12,88g
	B4
	13,73g
Tabela 1 - Peso das cápsulas sem o solo
Fonte: Autor (2024).
Essa pesagem é necessario para depois fazermos a verificação e observamos a diferença quando colocarmos as amostras conseguidas durante o processo do ensaio. A figura 3 demostra ensio de plasticidade.
Figura 3 - Solo usado durante o ensaio
Fonte: Autor (2024).
 
O proximo passo necessario deste ensaio é adiciona-se água na amostra e rola a massa com os dedos na placa de vidro até que essa atinja o diâmetro de 3mm e comprimento de 100mm. A quantidade de água é usada até que a massa consiga atingir a possibilidade de fazer dobras sem que aja fissuras nela. Quando isso ocorrer temos que separar a amostra para as cápsulas que mencionamos anteriormente. 
Repete-se novamente esse procedimento até que não seja mais possível formar o cilindro com 3mm de diâmetro como pede a NBR 7180. Com isso, o material é colocado num recipiente para pesagem e determinação do teor de umidade. O foco é fazer com que o solo chegue ao seu limite de plasticidade. 
 O ensaio deve ser repetido até que se encontrem 3 valores. Solos em que não são possíveis a formação do cilindro, geralmente solos muito arenosos, são considerados como Solos não plásticos. Na figura 4 demostra a moldagem do solo após o ensaio.
Figura 4 - Umidificação do solo e uso de gabarito
Fonte: Autor (2024).
Após o processo de amassamento do material (solo) umido, saberemos que o mesmo atingir o ponto certo quando ele consegue fazer dobras. Dessa forma deve-se ser separado e colocado nas cápsulas para pesagem a qual teremos os seguintes resultadados. A figura 5 demostra um comparativo entre o solo moldado e o gabarito pra comparar os valores antes da ruptura.
Figura 5 - Comparação com gabarito e moldagem
Fonte: Autor (2024).
As amostras na continuidade deste ensaio e após as pesagens irãopara a estufa, onde é nesse momento que temos que esperar o equivalente e mínimo a 24 (vinte e quatro) horas de tempo para as mesmas serem retiradas e pesadas para darmos prosseguimento e com esses resultados calcularmos o seu limite de plasticidade. A figura 6 faz um comparativo do solo após ser retirado da estufa e pesado.
Figura 6 - Amostras em estufa e Balança de precisão
Fonte: Autor (2024).
Neste momento é impressidivel que todos os valores coletados tenham precisão na hora de calcularmos, pois é através dele que temos que dar o aval final do tipo de solo que estamos tratando. Na tabela 2 é mostrado os resultados das pesagens de cada capsula com as amostras coletadas e levadas para a estufa. 
	CÁPSULAS
	PESO EM GRAMAS(G)
	A1
	15,15g
	A3
	15,76g
	A5
	17,33g
	B2
	15,43g
	B4
	16,73g
Tabela 2 - Cápsulas com coleta de amostragem
	
	
	
	
	
	
 Fonte: Autor (2024).
6. RESULTADOS
Após o tempo determinado de 24 (Vinte e quatro) horas, as capsulas foram retiradas e com os seguintes resultados de pesagens.
	
	CÁPSULAS
	PESO EM GRAMAS(G)
	A1
	14,97g
	A3
	14,68g
	A5
	16,37g
	B2
	14,53g
	B4
	15,78g
 Tabela 3 - Pesagem das amostras após estufa
 Fonte: Autor (2024).
Limite de Liquidez
O grafico de limite de liquidez abaixo foi o resultado do projeto anterior que é de suma importancia para calcular o Indice de Plasticidade.
Limite de Plasticidade
	TABELA DE DETERMINAÇÃO DE UMIDADE
	CÓDIGO DA CÁPSULA
	MASSA DA CÁPSULA (g)
	MASSA DA AMOSTRA (g)
	MASSA DA CÁPSULA + AMOSTRA ÚMIDA (g)
	MASSA DA CÁPSULA + AMOSTRA SECA (g)
	SÓLIDOS (g)
	UMIDADE (g)
	SÓLIDOS (%)
	UMIDADE (%)
	A1
	12,74
	2,41
	15,15
	14,97
	2,23
	0,18
	92,53%
	7,47%
	A3
	12,84
	2,92
	15,76
	14,68
	1,84
	1,08
	63,01%
	36,99%
	A5
	14,32
	2,99
	17,31
	16,37
	2,05
	0,94
	68,56%
	31,44%
	B2
	12,88
	2,55
	15,43
	14,53
	1,65
	0,9
	64,71%
	35,29%
	B4
	13,73
	3,00
	16,73
	15,78
	2,05
	0,95
	68,33%
	31,67%
	LIMITE DE PLASTICIDADE
	 
	UMIDADE (%)
	A1
	7,47%
	A3
	36,99%
	A5
	31,44%
	B2
	35,29%
	B4
	31,67%
	LP
	28,57%
Com todos os dados coletado até aqui iremos calcular primeiramente o índice de plasticidade (IP), a qual é um dos índices utilizados para a caracterização de um solo argiloso ou com muita presença de finos, que matematimacemnte será a diferença entre o limite de liquidez e plasticidade, representados pela seguinte fórmula. 
IP = LL – LP
IP = 13,20% – 28,57%
IP = 15,37%
O Indice de plasticidade é entendido como o intervalo de plasticidade que o solo tem, ou seja, quanto maior o valor do IP mais plástico será o nosso solo. 
 
Nestes casos foi demostrado na tabela 3 a classificação para melhor compreensão do ensaio. ( SUPPORT SOLO E SONDAGENS). 
	CLASSIFICAÇÃO DOS SOLOS 
	1<IP<7 Solos fracamente plásticos
7<IP<15 Solos medianamente plásticos
	IP>15 Solos altamente plásticos
	
	
Tabela 4 - Classificação
 
Fonte: Autor (2024).
De acordo com a tabela de classificação o solo em questão por ter o indice de plasticidade no valor de 15,37% ele é um solo Altamente Plástico.
7. CONCLUSÃO
 Com os resultados obtidos, foi-se verificado e determinado que o nosso solo trabalhado em todo nosso ensaio é ALTAMENTE PLÁSTICO, o que nos leva a entender algumas caracteristicas deste tipo. Aplicações de Solos Altamente Plásticos são frequentemente usados em construção civil para fundação de edifícios, onde tem à sua capacidade de suportar cargas e resistir à deformação; também em barragens e diques, que usa-se para impermeabilização e estabilidade; Temos seu uso em aterros compactados,ara formar camadas de base ou sub-base; Pode ser usado também em argamassas e concretos como um tipo de material de construção e muitos outros alguns casos de uso. 
 Porém , devido à sua alta indice de plasticidade, esses solos também podem ser difíceis de trabalhar e requerem cuidados especiais durante a construção. 
 Entre os vários cuidados que deve tomar com solos altamente plásticos está a compactação adequada; o controle de umidade na hora da execução das atividades; Drenagens eficientes para melhor trabalhabilidade; Uso de proteção contra eroção; Fundações e estruturas e monitoramento continuo. Cada projeto é único e por isso se deve procurar por profissionais adequados, capacitados e eficientes na aréa. 
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REFERÊNCIAS
ABNT – NBR 7180 – Determinação do Limite de Plasticidade 
ABNT – NBR 7250/82 – Determinação do Limite de Plasticidade 
NORMA DNER 082/1994 Determinação Limite de Plasticidade
SOUZA, K. D. R. Limites de Atterberg e sua correlação com a granulometria e matéria orgânica dos solos. Brazilian Journalof Biosystems Engineering, v. 12, 2018.
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Limite de plasticidade (LP). Support solo e sondagens, 2015 – 2024. Disponível em: https://site.supportsondagens.com.br/limite-de-plasticidade-lp/ . Acesso em: 11 de maio de 2024.
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