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31/08/2014 1 A4 Plasticidade e Consistência dos Solos. Estados e Limites de Consistência “Limites de Atterberg” Os solos sempre apresentam certas porções de materiais finos, ou seja, siltes e argilas. Os ensaios de granulometria não permitem sua adequada caracterização. Assim outros parâmetros são utilizados, dentre as quais as propriedades plásticas do material. 31/08/2014 2 Plasticidade Estas propriedades plásticas estão sempre estreitamente ligadas ao teor de umidade em que o solo se encontra. Plasticidade é, portanto, a capacidade maior ou menor de um solo ser moldado sob certas condições de umidade, sem no entanto perder sua estabilidade. Plasticidade As partículas que apresentam esta característica são, predominantemente os grãos argilo-minerais. Os minerais da crosta terrestre como quartzo e feldspato não propiciam plasticidade, mesmo que contenham partículas pulvurulentas < 2 x 10-3mm (0,002mm). 31/08/2014 3 Limites de Atterberg Estudos realizados com amostragens de solos bastante secos mostram que, quanto mais se eleva o teor de umidade nos materiais, vai havendo a passagem do estado sólido para o semi-sólido, depois para o plástico e finalmente para o estado líquido. No princípio do séc. XX o químico sueco Albert Atterberg definiu estas passagens como “Limites de Consistência”. Estados e Limites de Consistência “Limites de Atterberg” U M I D A D E % 0 100 líquido plástico semi-sólido sólido LL - Limite de Liquidez LP - Limite de Plasticidade LC - Limite de Contração IP - Índice de Plasticidade 31/08/2014 4 Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório Mesmo que os limites de consistência do solo possam ser obtidos através de ensaios normatizados, sua interpretação física e seus relacionamentos entre fatores de composição do solo, tipo e quantidade de minerais, tipo iônico adsorvido, granulometria das partículas e a composição da água é difícil e tem elevado grau de complexidade. Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório O Limite de Contração é o teor de umidade que separa o estado semi-sólido do sólido. Para alguns é “o menor teor de umidade capaz de ‘saturar’ uma amostra de solo”. É necessário advertir, no entanto, que, dependendo das tensões e do arranjo do esqueleto sólido, podem haver diferentes graus de saturação para um mesmo teor de umidade. O procedimento é padronizado pela ABNT NBR 7183/82 através do ensaio de contração, no qual se utiliza uma placa com uma pasta de solo com teor de umidade próximo do LL, estando esta placa sobre um recipiente com mercúrio. 31/08/2014 5 Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório O Limite de Plasticidade é definido como o menor teor de umidade com o qual se consegue moldar um cilindro de solo com 3mm de diâmetro, rolando-se o mesmo com a palma da mão. O procedimento é padronizado no Brasil pela ABNT NBR 7180/84. Deve ser notado que a passagem de um estado para outro ocorre de forma gradual, com a variação da umidade. Não permite a mesma “explicação mais visível”, tal qual o limite de liquidez. Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório 31/08/2014 6 Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório O Limite de Liquidez é definido como o teor de umidade do solo com o qual uma ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar numa concha, constituinte do Aparelho de Casagrande. Diversas tentativas são realizadas com o solo em diferentes umidades, anotando-se o número de golpes para fechar a ranhura, obtendo-se o LL pela interpolação dos resultados. O procedimento de ensaio e padronizado no Brasil pela NBR 6459/84. Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório 31/08/2014 7 Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório O Índice de Plasticidade é um intervalo, uma gradação, situada entre os limites de liquidez e plasticidade. Fisicamente representa a quantidade de água que seria necessária a acrescentar a um solo para que ele, do estado plástico e a partir do acréscimo, se liquefizesse. Quanto maior o IP, mais plástico será o solo e este índice é o mais utilizado na geotecnia para caracterização e estudos. É sempre expresso em porcentagem inteira. Matematicamente IP = LL – LP Determinação dos Limites LC – LP – LL - IP Limites de Consistência em Laboratório O IP determina o caráter de plasticidade do solo, desta forma, quanto mais alto o valor do IP, mais plástico será o solo. Ainda pode-se afirmar que, no caso das argilas, elas são mais compressíveis quanto maior for o IP. Segundo Jenkins, os solos poderão ser classificados em: • Fracamente plásticos 1 < IP ≤ 7 • Medianamente plásticos 8 < IP ≤ 15 • Altamente plásticos IP > 16 31/08/2014 8 Outros índices: IC - IL Índice de Consistência e Índice de Liquidez O índice de consistência é a relação entre a diferença do limite de liquidez e o teor de umidade pelo índice de plasticidade. Matematicamente: • Argilas muito moles IC < 0 • Argilas moles 0 < IC ≤ 0,5 • Argilas médias 0,51 < IC ≤ 0,75 • Argilas rijas 0,76 < IC ≤ 1 • Argilas duras IC > 1 IP wLLIC )( Outros índices: IC - IL Índice de Consistência e Índice de Liquidez O índice de liquidez é indicativo das pressões que foram suportadas por um solo ao longo de seus períodos geológicos. O IL tem valor “um” para solos com teor de umidade natural igual ao LL, indo a “zero” para solos com teor de umidade natural igual ao LP. Matematicamente: )( )( LPLL LPwIL 31/08/2014 9 Gráfico de Casagrande ou da Plasticidade dos Solos Vídeos para Fixação de Ensaios Determinação dos LL e LP de amostras de solo: Ensaio de limite de liquidez e limite de plasticidade.wmv 31/08/2014 10 Vídeos para Fixação de Ensaios Determinação do LL : Limite de Liquidez.wmv Vídeos para Fixação de Ensaios Determinação do LP : Limite de Plasticidade.wmv 31/08/2014 11 Vídeos para Fixação de Ensaios Determinação do LP (Universidade de Valladolid – Espanã): Determinación del límite líquido de un suelo por el método de Casagrande (UVa).wmv Vídeos para Fixação de Ensaios Determinação dos LL e LP (Universidade do Missouri – USA): Atterberg Limit Tests (LL and PL).mp4
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