AULA 02

Prévia do material em texto

LABORATÓRIO INSTRUMENTAL
Prof. Engº Alberlan Freitas 
PROF. ENGº CIVIL ALBERLAN FREITAS
BACHAREL EM ENGENHARIA CIVIL 
UNIVERSIDADE NILTON LINS
ESPECIALISTA DOCENCIA DO ENSINO SUPERIOR
FACULDADE BATISTA DE MINAS GERAIS
ESPECIALISTA EM ESTRUTURA, FUNDAÇÃO E CONCRETO
FACULDADE DE TECNOLOGIA E CIÊNCIAS DO ALTO PARANAÍBA.
ESPECIALISTA EM ENGENHARIA DE AVALIAÇÕES E PERICIAS
FACULDADE UNYLEYA.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Práticas em laboratório: Ensaios de Solos
Prof. Engº Alberlan Freitas 
1.1 Plasticidade
1.1 Introdução
Desde a antiguidade, sabe-se que variado a umidade do solo faz com que o
solo atinja um estado de consistência plástico, o qual permite que o solo seja
trabalhado para formar telhas, tijolos, vasos cerâmicos, etc.
A plasticidade de um solo depende:
 a) Do argilomineral presente no solo; e
 b) Da quantidade de água presente no solo.
Pode-se dizer que a plasticidade está associada aos solos finos ou argilosos
Prof. Engº Alberlan Freitas 
1.2 Conceito de plasticidade para Mecânica dos Solos
Para Mecânica dos Solos plasticidade é a propriedade que o solo tem de 
experimentar deformações rápidas sem ocorrer variações volumétricas 
apreciáveis, e sem ocorrer ruptura do solo
OBS. Como exemplo de plasticidade pode-se citar: o moldar e curvar (ou deformar) de rolinhos 
de solos argilosos, sem que os rolinhos se quebrem.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
1.3 Mecanismo de manifestação da plasticidade
Quando há uma quantidade suficiente de água atuante como lubrificante nos
solos finos, as partículas finas podem deslizar uma sobre as outras; Assim sendo, 
há manifestação da plasticidade.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
2 Estados de consistência
Como já dito anteriormente, consistência pode ser compreendida como firmeza ou 
solidez de um material.
Bem, em função da quantidade de água presente no solo, têm-se 4 (quatro) 
estados de consistência no solo, os quais em ordem decrescente de teor de 
umidade são:
a) Estado de consistência líquido
No estado de consistência líquido, o solo apresenta características de um líquido, 
isto é, o solo não apresenta resistência ao cisalhamento, e apresenta aparência de 
fluido viscoso.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
b) Estado de consistência plástico
No estado de consistências plástico, o solo apresenta plasticidade, ou seja, o solo 
pode ser moldado sem ocorrer variações volumétricas apreciáveis, e sem ocorrer 
ruptura.
c) Estado de consistência semissólido
No estado de consistência semissólido, o solo tem aparência de um sólido, mas 
ainda passa por variações de volume ao ser secado; e também desmancha ao ser 
trabalhado.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
d) Estado de consistência sólido
No estado de consistência sólido, o solo tem aparência de um sólido, e não sofre 
variação de volume ao ser secado
3. Limites de consistência
Os limites de consistência do solo são limites existentes entre os estados de 
consistência do solo, ou seja, são as fronteiras entre os estados de consistência do 
solo. Os limites de consistência correspondem a teores de umidade do solo, e 
correspondem à passagem de um estado de consistência para outro. Assim sendo, 
têm-se os seguintes limites de consistência:
Prof. Engº Alberlan Freitas 
a) LL ou limite de liquidez Corresponde à passagem do estado de consistência
líquido para estado de consistência plástico.
b) LP ou limite de plasticidade Corresponde à passagem do estado de 
consistência plástico para o estado de consistência semissólido.
c) LC ou limite de contração Corresponde à passagem do estado de consistência 
semissólido para o estado de consistência sólido.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
A Figura 3.1 mostra uma relação geral, 
elucidativa (ou esclarecedora), que 
relaciona: os limites de consistência, 
os estados de consistência, o volume 
do solo, e
a resistência ao cisalhamento do solo.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
4 Índice de plasticidade
4.1 Importância e definição do índice de plasticidade
O índice de plasticidade é de grande utilidade para classificação dos solos.
Além disso, o índice de plasticidade indica a maior ou menor plasticidade do solo.
O índice de plasticidade é definido pela seguinte equação:
IP = LL – LP
Em que:
IP = índice de plasticidade;
LL = limite de liquidez; e
LP = limite de plasticidade
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Fisicamente, o índice de plasticidade (IP) representa a quantidade de água, que 
seria necessário acrescentar a um solo, para que o solo passe do início do estado 
plástico (LP) para o início do estado líquido (LL).
4.2 Classificação da plasticidade dos solos de acordo com o IP
A Tabela 4.1 mostra a classificação dos solos quanto à plasticidade de acordo com o 
IP.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Tabela 4.1 - Classificação dos solos quanto à plasticidade de acordo com o IP
Prof. Engº Alberlan Freitas 
5 Índice de consistência
5.1 Importância e definição do índice de consistência
O índice de consistência serve para determinar o grau de consistência de um solo, 
em função do teor de umidade que o solo se encontra.
O índice de consistência de um solo é definido pela seguinte equação:
em que:
IC = índice de consistência;
LL = limite de liquidez (%);
LP = limite de plasticidade (%); e
W = teor de umidade do solo, ou umidade que se encontra a amostra (%).
Prof. Engº Alberlan Freitas 
5.2 Relação existente o índice de consistência (IC), o grau de consistência das 
argilas, e a resistência à compressão simples (RCS)
A Tabela 5.1 mostra a relação existente entre o índice de consistência (IC), o grau 
de consistência das argilas, e a resistência à compressão simples (RCS)
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Tabela 5.1 - Relação existente entre o índice de consistência (IC), o grau de 
consistência das argilas, e a resistência à compressão simples (RCS)
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6 Ensaios para determinação dos limites de consistência
6.1 Introdução aos ensaios utilizados para determinar os limites de consistência dos 
solos.
Os ensaios utilizados para determinar os limites de consistência do solo são:
a) Ensaio limite de liquidez (LL);
b) Ensaio limite de plasticidade (LP); e
c) Ensaio de limite de contração (LC).
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Os ensaios utilizados para determinar os limites de consistência LL e LP são
ensaios rotineiros nos laboratórios de Mecânica dos Solos. Contudo, o ensaio LC
(limite de contração) é um ensaio pouco utilizado.
Os ensaios LL (limite de liquidez) e LP (limite de plasticidade) são de grande
importância, pois estes ensaios são utilizados nos sistemas de classificação dos
solos para construção de estradas e aeroportos; os quais são:
a) O sistema de classificação HRB (Highway Research Board), atual TRB; e
b) O sistema de classificação USCS (Unified Soil Classification System)
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6.2 Ensaio limite de liquidez
6.2.1 Introdução ao ensaio limite de liquidez
Limite de liquidez é o teor de umidade corresponde à fronteira entre o estado 
líquido e o estado plástico do solo.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6.2.2 Principais procedimentos do ensaio de limite de liquidez.
O ensaio de limite de liquidez possui os seguintes procedimentos:
i) Deposita-se na concha do aparelho de Casagrande, uma porção úmida de solo
que passa na peneira n.º 40, até preencher, aproximadamente, 2/3 (dois terços) da
concha;
ii) Na sequência, faz-se uma ranhura no solo com um cinzel, e em seguida, gira-se a
manivela do aparelho de Casagrande na razão de duas revoluções por segundo;
iii) O impacto da concha contra a base do aparelho faz com que a ranhura feita com
o cinzel se feche;.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
v) Então, anota-se o número de golpes necessários para fechar, aproximadamente,
12 mm da ranhura, e determina-se o teor de umidade do solo;
v) Em seguida, acrescenta-se água destilada a massa de solo, e repete-se o
processo descrito de i a iv, pelo menos mais 3 (três) vezes; De modo que cubraum
intervalo de pontos de 15 a 35 golpes da concha;
vi) Após determinação dos teores de umidade correspondentes aos números de
golpes, traça-se o gráfico teor de umidade versus número de golpes necessários
para fechar, aproximadamente, 12 mm da ranhura; e
vii) Finalmente, o teor de umidade correspondente a 25 golpes da concha para
fechar a ranhura no solo será o limite de liquidez (LL)
Prof. Engº Alberlan Freitas 
A Figura 6.1 ilustra um gráfico usado na determinação do limite de liquidez.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Aparelho de Casagrande
Aparelho de Casagrande utilizado nos ensaios de limite de liquidez.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6.2.3 Principais equipamentos utilizados no ensaio de limite de liquidez.
Os principais equipamentos utilizados no ensaio de limite de liquidez são:
a) Estufa com termostato regulador, capaz de manter a temperatura entre 105 e 110
ºC;
b) Cápsula de porcelana com aproximadamente 120 mm de diâmetro;
c) Espátula de lâmina flexível com aproximadamente 80 mm de comprimento e 20
mm de largura;
d) Aparelho de Casagrande para realização de ensaio LL, completo com: cinzel de
ranhura, e gabarito para verificação da altura de queda da concha;
Prof. Engº Alberlan Freitas 
e) Balança que permita pesar nominalmente 200 g, com resolução de 0,01 g; e
f) 7 cápsulas pequenas de alumínio, com aproximadamente 3 cm de diâmetro, para
determinação de umidade.
6.2.4 Padronização do ensaio de limite de liquidez
A norma utilizada para o ensaio é a NBR 6459 (1984) da ABNT, intitulada: Solo - 
determinação do limite de liquidez.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6.3 Ensaio limite de plasticidade do solo
6.3.1 Introdução ao ensaio limite de plasticidade
Limite de plasticidade é o teor de umidade correspondente à fronteira entre o estado 
plástico e o estado semissólido do solo.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6.3.2 Principais procedimentos do ensaio de limite de plasticidade
O ensaio de limite de plasticidade possui as seguintes características:
i) No ensaio, utiliza-se solo úmido passante na peneira n.º 40;
ii) O ensaio baseia-se na determinação do teor de umidade de pequenos rolinhos de
3 mm de diâmetro moldados com a mão;
iii) Inicialmente, molda-se um rolinho de solo; Se o rolinho alcançar 3 mm de 
diâmetro e não se fragmentar, deve-se amassar o rolinho de solo úmido, e fazer um
novo rolinho;
iv) Então, durante o ensaio, se o rolinho ao alcançar 3 mm de diâmetro e se 
fragmentar por perda de umidade, o rolinho deve ser transferido para uma cápsula
para determinação do teor de umidade solo;
Prof. Engº Alberlan Freitas 
v) Bem, são moldados um mínimo de 3 (três) rolinhos, como descrito 
anteriormente, os quais têm seus teores de umidade determinados; e
vi) Finalmente, o valor do limite de plasticidade do solo é obtido pela média de 
pelo menos 3 (três) determinações do teor de umidade, que são obtidas a partir dos
rolinhos.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6.3.3 Principais equipamentos utilizados no ensaio limite de plasticidade
Os principais equipamentos utilizados no ensaio de limite de plasticidade
são:
a) Estufa com termostato regulador, capaz de manter a temperatura entre 105 e 110
ºC;
b) Cápsula de porcelana com aproximadamente 120 mm de diâmetro;
c) Espátula de lâmina flexível, com aproximadamente 80 mm de comprimento e 20
mm de largura;
Prof. Engº Alberlan Freitas 
d) Balança que permita pesar 200 g, com resolução de 0,01 g;
e) Placa de vidro com face esmerilhada, com cerca de 30 cm de lado;
f) Gabarito cilíndrico de comparação, com 3 mm de diâmetro com cerca de 100 mm
de comprimento; e
g) 5 cápsulas de alumínio pequenas, com aproximadamente 3 cm de diâmetro, para
determinação de umidade.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Moldagem de um pequeno rolo para determinação do limite de plasticidade (LP).
Prof. Engº Alberlan Freitas 
6.3.4 Padronização do ensaio de limite de plasticidade
A norma utilizada para o ensaio é a NBR 7180 (1984) da ABNT, intitulada:
Solo - determinação do limite de plasticidade.
Prof. Engº Alberlan Freitas 
Prof. Engº Alberlan Freitas 
FIM
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29
	Slide 30
	Slide 31
	Slide 32
	Slide 33
	Slide 34
	Slide 35
	Slide 36