RELATORIO - Limites - S51-G3

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<p>UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ</p><p>ENGENHARIA CIVIL</p><p>GABRIEL RODRIGUES DE MOURA</p><p>GIULIANA PETRI</p><p>LUCAS CARVALHO GIL MIRANDA</p><p>MATHEUS HENRIQUE MORAES BERDAKI</p><p>RODRIGO STEFFEN</p><p>RELATÓRIO REFERENTE AO ENSAIO LIMITES DE</p><p>ATTERBERG</p><p>AULAS PRÁTICAS DE LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOs</p><p>CURITIBA</p><p>2023</p><p>ÍNDICE</p><p>ÍNDICE 2</p><p>INTRODUÇÃO 3</p><p>REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 4</p><p>METODOLOGIA DE ENSAIO 6</p><p>Limite de Liquidez 6</p><p>Limite de Plasticidade 7</p><p>APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS 7</p><p>Teor de umidade 7</p><p>Limite de Plasticidade 8</p><p>Limite de Liquidez 8</p><p>Índice de Plasticidade 10</p><p>CONCLUSÕES 11</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 12</p><p>INTRODUÇÃO</p><p>Limites de Atterberg são utilizados para determinar o estado físico do solo, ou seja, o</p><p>grau de ligação entre as partículas das substâncias. A consistência está diretamente ligada</p><p>ao teor de umidade do solo, ou seja, à quantidade de água no solo, seja um solo coesivo ou</p><p>fino.</p><p>Pode-se observar esse fenômeno ao adicionar água em uma argila. O solo irá</p><p>amolecer cada vez mais dependendo da quantidade de água inserida, caso essa</p><p>quantidade seja excessiva essa argila torna-se uma espécie de “lodo”, entrando assim no</p><p>estado líquido.O comportamento é de um líquido viscoso com pouca ou nenhuma</p><p>resistência ao cisalhamento.</p><p>Ao entrar no estado plástico, ocorre um processo de secagem reduzindo-se</p><p>gradualmente o teor de umidade. Assim, a argila apresenta resistência a deformações,</p><p>conseguindo ser moldada sem oferecer variações de volume e trincas. Processo este que é</p><p>o contrário do estado semi sólido, que apresenta evaporação excessiva de água e grandes</p><p>alterações de volume tornando-a quebradiça.</p><p>O processo continua até a argila contrair-se completamente ocasionando pouca ou</p><p>nenhuma diminuição de volume. O ar passa a entrar nos poros, o qual a torna mais clara e</p><p>o solo mais duro, gerando assim o estado sólido.</p><p>Os ensaios de limites de Atterberg analisam justamente essa progressão gradual do</p><p>solo em relação ao teor de umidade e a sua plasticidade.</p><p>REVISÃO BIBLIOGRÁFICA</p><p>Os solos são formados por diversos tamanhos de grãos. Conforme o tamanho</p><p>predominante das partículas que compõem um solo, é possível classificá-lo em pedregulho,</p><p>areia, silte ou argila (BRAJA, 2011).</p><p>As argilas são formadas de mica, argilominerais e outros minerais. As propriedades</p><p>de um solo são muito influenciadas pela presença de argilominerais. Solos de granulometria</p><p>fina, com material argiloso em sua composição, sofrem alteração em sua consistência a</p><p>partir da variação da umidade, podendo se comportar como sólido em teores de umidade</p><p>baixos e como líquido em teores de umidade altos (BRAJA, 2011).</p><p>No início do século XX, o sueco Atterberg definiu os limites de contração, de</p><p>plasticidade e de liquidez, a fim de descrever a consistência de solos granulares finos com</p><p>teores de umidade variados.</p><p>O limite de contração representa o teor de umidade no qual ocorre a transição do solo</p><p>do estado sólido para o semissólido. É o teor de umidade a partir do qual o volume do solo</p><p>se mantém constante apesar da perda de umidade (BRAJA, 2011).</p><p>O limite de plasticidade representa o teor de umidade no qual ocorre a transição do</p><p>solo do estado semissólido para o estado plástico. Segundo a NBR 7180/1984, é o teor de</p><p>umidade no qual o solo colapsa e começa a fraturar quando se tenta moldar com ele um</p><p>cilindro de 3mm de diâmetro.</p><p>O limite de liquidez representa o teor de umidade no qual ocorre a transição do solo</p><p>do estado plástico para o líquido. Experimentalmente, conforme os critérios estabelecidos</p><p>pela NBR 6459/1984, é o teor de umidade do solo com o qual uma ranhura nele feita requer</p><p>25 golpes, no aparelho de Casagrande, para se fechar.</p><p>O índice de plasticidade é a diferença entre o limite de liquidez e o limite de</p><p>plasticidade de um solo. É expresso por:</p><p>Onde IP é o índice de plasticidade, LL é o limite de liquidez e LP é o limite de</p><p>plasticidade.</p><p>O índice de plasticidade pode ser classificado conforme a Tabela 1.</p><p>METODOLOGIA DE ENSAIO</p><p>Para a realização do ensaio foram utilizados os seguintes equipamentos:</p><p>1 peneira número 40;</p><p>1 equipamento de Casagrande;</p><p>1 balança;</p><p>2 vasilhas cerâmicas;</p><p>2 espátulas;</p><p>2 placas de vidro;</p><p>1 gabarito;</p><p>O ensaio foi dividido em duas etapas: Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade.</p><p>Limite de Liquidez</p><p>Iniciou-se o procedimento com a preparação da amostra, previamente passada na</p><p>peneira 40 (procedimento realizado uma semana antes), misturando água destilada com o</p><p>solo até formar uma massa homogênea. Então, a concha foi preenchida em,</p><p>aproximadamente, ⅔ com a mistura de solo.</p><p>Após o preenchimento realizou-se a regularização da superfície de solo e em seguida,</p><p>com o cinzel, foi realizado uma cisão até o fundo da concha, atravessando a amostra,</p><p>dividindo a mesma em duas partes.</p><p>Com a cisão traçada, iniciou-se o ensaio girando a manivela a uma velocidade</p><p>constante até que as duas bordas se encontrassem por uma extensão de aproximadamente</p><p>um centímetro no ponto onde o equipamento sofre o impacto, assim anotando a quantidade</p><p>de golpes necessários.</p><p>Depois do encontro das bordas, retirou-se uma amostra de ambos os lados, e foram</p><p>colocadas em uma cápsula metálica e pesada. Finalizado este procedimento, o restante do</p><p>solo é retirado do aparelho, adicionando mais uma pequena quantidade de água e</p><p>reiniciando o procedimento do ensaio novamente, até que, pelo menos, cinco amostras</p><p>sejam coletadas. No caso do relatório em questão, foram retiradas 6 amostras de solo.</p><p>Todas as amostras foram levadas à estufa por dois dias e meio para serem pesadas</p><p>novamente e então extrair os resultados.</p><p>Limite de Plasticidade</p><p>Anteriormente à execução do ensaio, separou-se uma amostra de solo, o qual foi</p><p>passada na peneira 40 para que chegasse na granulometria necessária para realizar o</p><p>ensaio. No laboratório, separaram-se 5 cápsulas, as quais foram pesadas para serem</p><p>utilizadas como base de cálculo para o ensaio.</p><p>Logo após, adicionou-se água à amostra do solo até encontrar um estado pastoso</p><p>capaz de modelá-lo, com uma textura muito próxima à de uma massinha de modelar. Dessa</p><p>forma, o solo foi enrolado a mão com auxílio de uma placa de vidro até chegar à espessura</p><p>de um gabarito fornecido pela mestranda.</p><p>Ao chegar na espessura correta as amostras foram pesadas e colocadas na estufa</p><p>por dois dias e meio para serem pesadas novamente e então extrair os resultados.</p><p>APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS</p><p>Teor de umidade</p><p>Para o solo contido em cada cápsula, calculou-se o teor de umidade pela equação,</p><p>tanto para o ensaio de LL e LP.</p><p>Também para o cálculo do teor da umidade do solo antes de iniciar o procedimento,</p><p>este mesmo procedimento foi realizado, gerando os seguintes resultados:</p><p>Limite de Plasticidade</p><p>O limite de plasticidade é obtido a partir da média do teor de umidade. Porém, os</p><p>valores não devem diferir de 5% da respectiva média, ou seja, verifica-se se cada valor de</p><p>umidade atende a esse critério. Os valores que não estejam dentro do intervalo ±5% em</p><p>relação à média são excluídos, como o caso da amostra na cápsula A045 (Tabela 3).</p><p>Limite de Liquidez</p><p>Os resultados obtidos através de um ensaio de Limite de Liquidez estão descritos na</p><p>Tabela 4.</p><p>Desconsiderando o ponto 4, da cápsula B018, pois destoa muito dos outros</p><p>resultados, temos o seguinte gráfico:</p><p>Índice de Plasticidade</p><p>Com os valores de LP e LL foi calculado com o IP, obtendo-se um valor de 13,79. A</p><p>Tabela 5 resume os valores obtidos no ensaio.</p><p>CONCLUSÕES</p><p>Tendo por objetivo uma caracterização da plasticidade do solo e sua classificação de</p><p>acordo com os parâmetros estudados, este relatório traz a análise e determinação dos</p><p>Limites de Plasticidade e Liquidez do solo - teores de umidade correspondente às</p><p>mudanças de estado do plástico ao semi-sólido e do líquido para o plástico,</p><p>respectivamente apresentados anteriormente.</p><p>Com o índice de plasticidade calculado, e a partir da Tabela 1 (BRAJA, 2011), o solo</p><p>analisado pode ser classificado como solo de plasticidade média.</p><p>No Gráfico de Casagrande, considerando o Limite de Liquidez encontrado de 62,49%</p><p>o solo é de alta compressibilidade, podendo ser MH (silte de alta compressibilidade) ou OH</p><p>(solo orgânico de alta compressibilidade).</p><p>Com o resultado do Índice de plasticidade de 18,49 conforme o gráfico ficamos com</p><p>dois possíveis tipos de solos: MH e OH, entretanto ensaios anteriores como o de</p><p>granulometria nos levam à uma maior porcentagem de silte presente no solo,</p><p>classificando-o como Silte de alta compressibilidade.</p><p>REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS</p><p>BRAJA, M. Fundamentos de engenharia geotécnia / Braja M.; tradução EZ2Translate;</p><p>revisão técnica Leonardo R. Miranda. São Paulo: Cengrage Learning, 2011.</p><p>SAYÃO, Alberto; SIEIRA, Ana Cristina; SANTOS, Petrucio. Reforço de Solos: Manual</p><p>Técnico. Empresa Maccaferri do Brasil. Jundiaí, 2009. Disponível em:</p><p><https://api.aecweb.com.br/cls/catalogos/maccaferri/manual_tecnico_reforco_de_solos.pdf>.</p><p>Acesso em: set. de 2022.</p>