Limites de Consistência – LL e LP NBR-6459/NBR-7180/DNER-ME 122 / DNER-ME 082

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Thaimara dos Santos Alves 
Relatório 04
Limites de Consistência – LL e LP NBR-6459/NBR-7180/DNER-ME 122 / DNER-ME 082
UNIP – Campus Chácara Santo Antônio II São Paulo
2017
	Thaimarados Santos Alves
	R.A. C21518-0
	Turma EC8S07
Relatório 04
Limites de Consistência – LL e LP NBR-6459/NBR-7180/DNER-ME 122 / DNER-ME 082
Aprovado em:
 	/ 	/	 Prof. Marcus dos Reis
Universidade Paulista – UNIP
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO
Plasticidade e uma propriedade dos solos, na qual consiste na maior ou menor capacidade de ser moldado, em certas condições de umidade sem que ocorra variação de volume. Importante propriedade da argila.
Esse comportamento plástico tem como base de suas características o gráfico tensão – deformação. Um corpo é elástico quando após ter ficado um tempo descansando volta ao seu estado inicial, e plástico quando não retorna.
Limite de Consistência, também conhecido como limite de Atterberg, é um método de avaliação criado por Albert Atterberg, onde por meio de testes e ensaios é possível definir o LL, LP, LC. Tem grande importância para a mecânica dos solos mesmo sendo de natureza fundamentalmente empírica, pois assim pode-se determinar o IP.
Quando o solo tem um elevado nível de agua esta em seu estado elástico, onde tudo pode ser moldado nele e ele voltara a sua fase inicial, a medida que a agua vai evaporando ele chega ao LL, perdendo sua capacidade de fluir mais pode ser moldado facilmente e conserva a sua forma. Agora o solo esta no estado plástico, mais continua a perder agua ate chegar ao LP, onde ao ser trabalhado o solo se desmancha, este é o estado semissólido. O limite entre os dois estados é um teor de umidade igual ao limite de contração (LC)
O Limite de Liquidez (LL) é definido como a umidade abaixo da qual o solo se comporta como material plástico; é a umidade de transição entre os estados líquido e plástico do solo. Experimentalmente corresponde ao teor de umidade com que o solo fecha certa ranhura sob o impacto de 25 golpes do aparelho de Casagrande. Onde são feitas varias tentativa, com diferentes níveis de umidade, onde a ranhura se fecha com diferentes números de golpes.
Para iniciar os procedimentos do ensaio, primeiramente verifica-se o estado e a calibração do aparelho de Casagrande.
- Com uma devida amostra de solo coletado, previamente secado ao ar e passado na peneira.
- Coloca-se a amostra no recipiente de porcelana e aos poucos se adiciona água até a homogeneização da massa;
- Passa-se para a concha do aparelho de Casagrande certa quantidade dessa massa aplainando-a com a espátula, até que não exista ar entre as partículas;
 - Faz-se com o cinzel uma ranhura no meio da massa, no sentido do maior comprimento do aparelho;
- Inicia-se os golpes na concha, gira-se a manivela à razão de duas voltas por segundo, contando o número de golpes até que se constate o fechamento da ranhura é quando se deve parar a operação;
- Retira-se uma pequena quantidade do material no local onde as bordas da ranhura se tocaram para a determinação da umidade;
- Transfere-se o material de volta ao recipiente de porcelana, adicionam-se mais um pouco d’água e repete-se o processo por mais cinco vezes, no mínimo.
Com os pares de valores (número de golpes, teor de umidade) constrói-se um gráfico relacionando teores de umidade, em escala aritmética (nas ordenadas) com o número de golpes em escala logarítmica (nas abscissas).
A resistência que o solo oferece ao fechamento do sulco, medida pelo
número de golpes requerido, provém da sua "resistência ao cisalhamento"
correspondente à umidade que apresenta.
Experimentalmente se obteve que, no limite de liquidez, esta resistência
tem um valor constante de 25 g/cm² para todos os solos plásticos.
De acordo com os estudos do Federal Highway Administration, o LL pode tamberm ser determinado, conhecido "um só ponto", por meio da fórmula:
O Limite de Plasticidade (LP) é tido como o teor de umidade em que o solo deixa de ser plástico, tornando-se quebradiço; é a umidade de transição entre os estados plástico e semissólido do solo. Em laboratório o LP é obtido determinando-se o teor de umidade no qual um cilindro de um solo com 3mm de diâmetro e cerca de 10cm de comprimento apresenta-se fissuras.
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MATERIAIS PARA AMBOS EXPERIMENTOS 
Espátula de lâmina flexível (ambos)
Água destilada (ambos)
Aparelho de Casagrande (LL)
Cinzél (LL)
Placa de vidro esmerilhada (LP)
Cápsulas para a determinação de umidade (ambos)
Balança (ambos)
Recipiente de porcelana (ambos)
Estufa (ambos)
Água destilada (ambos)
Gabarito cilíndrico com 3mm de diâmetro e 100 mm de comprimento
PROCEDIMENTO PARA ENSAIO DE LIMITE DE LIQUIDEZ
Inicialmente deve-se preparar a amostra, a mesma deve estar seca ao ar devendo passar pela peneira número 200 e ficar depositada ao fundo após peneiramento. Após este procedimento, deve-se tarar a balança com o peso, em gramas, de cada cápsula (vide Imagens 1Erro! Fonte de referência não encontrada., 2 e 3).
		
Imagem 1 – Cápsula 34 Tarada
Fonte: Elaborado pelos Autores
Imagem 2 – Cápsula 35 Tarada
Fonte: Elaborado pelos Autores
Imagem 3 – Cápsula 36 Tarada
Fonte: Elaborado pelos Autores
Após a pesagem das cápsulas vazias, adicionar parte da amostra seca em um recipiente de porcelana e adicionar aos poucos aos poucos água destilada e inicia-se o processo de homogeneização com a espátula (conforme Imagem 4).
Imagem 4 – Homogeneização da amostra + água destilada
Fonte: Elaborado pelos Autores
Com a amostra homogênea, passa-se uma parte para a concha do aparelho de Casagrande compactando a massa com a espátula, de tal forma que a parte central fique com aproximadamente 1 cm de espessura. Com o cinzel (Imagem 5) faz-se uma ranhura no meio da massa, no sentido do maior comprimento do aparelho (vide Imagem 6).
	
Imagem 5 – Cinzel utilizado no experimento
Fonte: Elaborado pelos Autores
Imagem 6 – Ranhura feita na amostra – Aparelho de Casagrande
Fonte: Elaborado pelos Autores
Feita a ranhura na amostra, gira-se a manivela contando o número de golpes até que seja verificado o fechamento da ranhura. Em nosso experimento, foram necessários 50, 30 e 10 golpes para o fechamento das cápsulas 34, 35 e 36 respectivamente. Retira-se uma pequena quantidade do material no local onde a ranhura	se	fechou	para	a	determinação	da	umidade. Após a retira da amostra do aparelho de Casagrande é realizada uma nova pesagem das cápsulas + amostra e esse material é levado à estufa para que toda a amostra seja seca por completo e os cálculos possam ser realizados. Vide abaixo
Imagens 7, 8 e 9 referente ao peso das cápsulas + solo úmido (Pw).
	
	
	
	Imagem 7 – Cápsula 34 Pw
Fonte: Elaborado pelos Autores
	Imagem 8 – Cápsula 35 Pw
Fonte: Elaborado pelos Autores
	Imagem 9 – Cápsula 36 Pw
Fonte: Elaborado pelos Autores
Os resultados do solo seco em estufa foram apresentados no dia posterior à elaboração do experimento conforme imagem no ANEXO A. Com o número de golpes e o teor de umidade de cada amostra, deve-se elaborar um gráfico relacionando teores de umidade (no eixo y) com o número de golpes em escala logarítmica (no eixo x). O teor de umidade correspondente a 25 golpes, obtido por interpolação linear é o Limite de Liquidez. Este resultado será apresentado no item 5 deste trabalho.
PROCEDIMENTO PARA ENSAIO DE LIMITE DE PLASTICIDADE
Inicialmente deve-se preparar a amostra, a mesma deve estar seca ao ar devendo passar pela peneira número 200 e ficar depositada ao fundo após peneiramento. Após este procedimento, deve-se tarar a balança com o peso, em gramas, de cada cápsula (vide Imagens 10Erro! Fonte de referência não encontrada., 11 e 12).
		
Imagem 10 – Cápsula 21 Tarada
Fonte: Elaborado pelos Autores
Imagem 11 – Cápsula 25 Tarada
Fonte: Elaborado pelos Autores
Imagem 12 – Cápsula 26 TaradaFonte: Elaborado pelos Autores
Após a pesagem das cápsulas vazias, adicionar parte da amostra seca em um recipiente de porcelana e adicionar aos poucos aos poucos água destilada e inicia-se o processo de homogeneização com a espátula (conforme Imagem 13).
Imagem 13 – Homogeneização da amostra + água destilada
Fonte: Elaborado pelos Autores
O ensaio de limite de plasticidade é determinado pela ABNT NBR 7180, que regulamenta o cálculo do teor de umidade para o qual o solo começa a se fraturar quando se tenta moldá-lo na forma de uma amostra cilíndrica de 3 mm de diâmetro, conforme pode ser visto na Imagem 14.
Imagem 14 – Cilindros elaborados para o ensaio de LP
Fonte: Elaborado pelos Autores
A amostra é rolada com a mão, em um movimento de vaivém, sobre uma placa de vidro esmerilhada, e a umidade correspondente ao início do fraturamento calculada.
Foram realizadas 3 amostras, executando o mesmo procedimento. Após o cisalhamento dos cilindros os mesmos foram colocados em suas cápsulas apresentando um peso de 11,7 g, 12,0 g e 11,3 g para as cápsulas 21, 25 e 26, respectivamente, colocadas em estufa para que o peso seco seja definido. O peso seco das cápsulas foram obtidos conforme ANEXO A.
O resultado do limite de plasticidade será apresentado no item 5 deste trabalho.
RESULTADOS
Segundo o DNER ME 122/94:
O teor de umidade (h) é dado pela seguinte formula:
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h = Ph − Ps
Ps
x 100
O resultado final é expresso em porcentagem
O resultado será o valor da abscissa do ponto da reta correspondente à ordenada de 25 golpes.
Para o Limite de Liquidez, temos:
h34
= 20,9 − 17,6 x 100
17,6
h35
= 23,2 − 19,3 x 100
19,3
h36
= 30,7 − 24,1 x 100
24,1
h34 = 18,8%
h35 = 20,2%
h36 = 27,4%
Segundo o DNER-ME 122, o resultado, expresso em percentagem, é aproximado para o número inteiro mais próximo. Elaborando o gráfico teremos que o Limite de Liquidez = 22%.
Para o Limite de Plasticidade, temos:
21h	= 11,7–11,1 x 100
11,1
h25
= 12,0 − 11,4 x 100
11,4
h26
= 11,3 − 10,9 x 100
10,9
h21 = 5,4%
h25 = 5,3%
h26 = 3,7%
Segundo o DNER-ME 082, o limite de plasticidade é expresso pela média dos teores de umidade obtidos, desta forma temos:
x̅ = 5,4 + 5,3 + 3,7 = 14,4 = 4,8%
 	
3	3
O LP considerado será 5%, por ser o número inteiro mais próximo ao resultado obtido.
Calcula-se o índice de plasticidade (IP) da amostra, para se obter um melhor resultado da amostra:
IP = LL − LP	∴	IP = 22 − 5	∴	IP = 17%
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Após a elaboração do gráfico, o valor encontrado no experimento de limite de liquidez 21,7% definiu-se o valor de LL em 22% por se tratar do número inteiro mais próximo. Existem também outros métodos para realizar o limite de liquidez conforme descrito em norma, porém os mesmos não forma aplicados em laboratório e o ensaio de Casagrande foi o único utilizado para definir o limite de liquidez.
O limite de plasticidade resultou em 5% ficando no limite definido por norma, caso esse resultado tivesse deferido mais do que 5% o ensaio deve ser realizado novamente.
Desta forma, conclui-se que os resultados obtidos foram satisfatórios para a amostra utilizada, o LL = 22% fechou a ranhura em 25 golpes e o LP = 5% está dentro da média considerada dentro dos parâmetros por norma.
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILIERA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6459: Solo –
Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, 2016.
ASSOCIAÇÃO BRASILIERA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180: Solo –
Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 2016.
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. ME 82/94 – Solos – determinação do limite de plasticidade, Rio de Janeiro, 1994.
DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem. ME 122/94 – Solos – determinação do limite de liquidez – método de referência, Rio de Janeiro, 1994.
DESCONHECIDO, A. Roteiro - Limites de Liquidez e de Plasticidade. Santa Catarina: [s.n.]. Disponível em:
<http://www.joinville.udesc.br/portal/departamentos/dec/labmes/arquivos/Roteiro%20
-%20ENSAIO%20LIMITE%20DE%20LIQUIDEZ%20E%20PLASTICIDADE.pdf>.
Acesso em: 25 set. 2017.
PINTO, C. S. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3. ed. São Paulo: Oficina de Textos, 2006.