Plasticidade do solo

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2014.1
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
NOTA DE AULA DE MECÂNICA DOS 
SOLOS – ESTADOS E LIMITES DE 
CONSISTÊNCIA
ISABELLY CÍCERA DIAS VASCONCELOS
1
SUMÁRIO
2
CONSISTÊNCIA DOS SOLOS ... 03
CONSISTÊNCIA DOS SOLOS – LIMITES DE 
ATTERBERG
... 05
DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ
...
08
ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE LIQUIDEZ (LL) - NBR 6459/16 ... 09
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) ... 15
ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE PLASTICIDADE (LP) - NBR 7180/16 ... 16
LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC) ... 20
ÍNDICES DE PLASTICIDADE (IP) ... 21
GRÁFICO DE PLASTICIDADE
ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA (IC)
...
...
22
23
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 24
CONSISTÊNCIA DOS SOLOS
Podemos classificar os solos grossos
utilizando-se somente a sua curva
granulométrica, o seu grau de
compacidade e a forma de suas
partículas.
Por outro lado, o comportamento dos
solos finos ou coesivos irá depender de
sua composição mineralógica, da sua
umidade, de sua estrutura e do seu grau
de saturação.
Um solo argiloso pode se apresentar em
um estado líquido, plástico, semi-sólido
ou sólido, a depender de sua umidade.
A este estado físico do solo dá-se o nome
de consistência.
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CONSISTÊNCIA DOS SOLOS
Os limites inferiores e superiores de valor
de umidade para cada estado do solo são
denominados de limites de consistência.
No estado plástico, o solo apresenta uma
propriedade denominada de plasticidade,
caracterizada pela capacidade do solo se
deformar sem apresentar ruptura ou
trincas e sem variação de volume.
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• Quando o teor de umidade
é muito baixo, o solo se
comporta como um sólido.
• Quando o teor de umidade
é muito alto, o solo pode
fluir como um líquido.
No início do século passado, Atterberg
desenvolveu um método para descrever a
consistência dos solos finos em função do
seu teor de umidade.
CONSISTÊNCIA DOS SOLOS – LIMITES DE 
ATTERBERG
Dependendo do seu teor de umidade, o
comportamento de um solo pode ser
classificado em quatro estados básicos:
sólido, semi-sólido, plástico e líquido.
0 + w
(teor de 
umidade)
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SÓLIDO SEMI-SÓLIDO PLÁSTICO LÍQUIDO
Limite de 
contração
Limite de 
plasticidade
Limite de 
liquidez
CONSISTÊNCIA DOS SOLOS – LIMITES DE 
ATTERBERG
ESTADO SÓLIDO
Dizemos que um solo esta em um estado
de consistência sólido quando o seu
volume "não varia" por variações em sua
umidade.
Na verdade, mesmo no estado sólido o
solo apresenta variações volumétricas por
umedecimento/ secagem, mas estas são
de pequena monta se comparadas com o
que acontece nos outros estados de
consistência do material.
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ESTADO SEMI-SÓLIDO
O solo apresenta fraturas e se rompe ao
ser trabalhado.
O limite de contração, LC, separa os
estados de consistência sólido e semi-
sólido.
CONSISTÊNCIA DOS SOLOS – LIMITES DE 
ATTERBERG
ESTADO PLÁSTICO
Dizemos que um solo está em um estado
plástico quando podemos moldá-lo sem
que o mesmo apresente fissuras ou
variações volumétricas. O limite de
plasticidade, LP, separa os estados de
consistência semi-sólido e plástico.
ESTADO FLUIDO - DENSO (LÍQUIDO) -
Quando o solo possui propriedades e
aparência de uma suspensão, não
apresentando resistência ao cisalhamento.
O limite de liquidez, LL, separa os estados
plástico e fluido.
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DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ
Aparelho de Casagrande
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ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE LIQUIDEZ (LL) - NBR 6459/16
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1 - Do material que passa na #40 (0,42mm), 
retira-se uma fração de solo de 150 a 200g 
(seco ao ar);
2 - Coloca-se parte da amostra de solo em
um recipiente de porcelana e aos poucos
adiciona-se água a fim de se obter uma
perfeita homogeneização da mistura;
ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE LIQUIDEZ (LL) - NBR 6459/16
3 - Passa-se para a concha do aparelho de
Casagrande uma certa quantidade dessa
massa plástica de solo, espalhando-a, de
modo que a mesma ocupe
aproximadamente 2/3 da superfície da
concha;
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4 - Faz-se com o cinzel uma ranhura no meio
da massa de solo, segundo o plano de
simetria do aparelho de Casagrande e no
sentido de maior comprimento do aparelho
11
5 - Gira-se a manivela a uma velocidade de
duas voltas (golpes) por segundo, contando
o número de golpes até que se constate o
fechamento da ranhura num comprimento
de 13 mm, quando se deve parar a
operação;
ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE LIQUIDEZ (LL) - NBR 6459/16
6 - Retira-se uma pequena quantidade do
material no local onde as bordas da ranhura
se tocaram para a determinação da
umidade;
7 - Repete-se este processo ao menos 5
vezes, empregando-se valores de umidade
crescentes;
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ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE LIQUIDEZ (LL) - NBR 6459/16
8 - Lançam-se os pontos experimentais
obtidos, em termos de umidade versus log
N° de golpes;
OBS: Na impossibilidade de se conseguir a
abertura da ranhura ou o seu fechamento
com mais de 25 golpes, considerar a amostra
como não apresentando limite de liquidez
(LL).
9 - Ajusta-se uma reta passando por esses
pontos.
W=57,50%
LL = 58%
O limite de liquidez corresponde a
umidade para a qual foram necessários 25
golpes para fechar a ranhura de solo.
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ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE LIQUIDEZ (LL) - NBR 6459/16
• Aparelho de Casagrande
10 mm
10 mm
2 mm
 8 mm
10 mm quando 
levantado
concha de 
latão
vista lateral vista frontal
base de ebonite
pasta de 
solocinzel
10 mm
10 mm
2 mm
 8 mm
10 mm quando 
levantado
concha de 
latão
vista lateral vista frontal
base de ebonite
pasta de 
solocinzel
35
40
45
50
55
10 20 30 40 50
número de golpes
w 
[%
]
Ensaio
• solo que passa #40
• 2 revoluções por segundo
• fechamento de 13 mm na ranhura
• mínimo de 15 golpes, máximo de 40 
golpes
• LL = w equivalente a 25 golpes
13mm
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ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE LIQUIDEZ (LL) - NBR 6459/16
É o valor de umidade para o qual o solo
passa do estado semi-sólido para o
estado plástico.
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)
15
0 + w
(teor de 
umidade)
SÓLIDO SEMI-SÓLIDO PLÁSTICO LÍQUIDO
Limite de 
contração
Limite de 
plasticidade
Limite de 
liquidez
ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE PLASTICIDADE (LP) - NBR 7180/16
1 - Coloca-se parte da amostra de solo no
recipiente de porcelana adiciona-se água até
se obter uma massa bem homogeneizada,
misturando-a continuamente com a
espátula;
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2 - Com a pasta de solo obtida, molda-se
uma pequena quantidade da massa em
forma elipsoidal, rolando-a sobre a placa de
vidro, com pressão suficiente da mão para
lhe dar a forma de cilindro, até que fissure
em pequenos fragmentos quando esta
massa cilíndrica atingir dimensões de 3 mm
de diâmetro e 10 cm de comprimento;
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ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE PLASTICIDADE (LP) - NBR 7180/16
3 - Ao se fragmentar o cilindro, coletam-se
alguns fragmentos fissurados desta massa de
solo para a determinação da umidade;
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ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE PLASTICIDADE (LP) - NBR 7180/16
4 - Repete-se o processo, no mínimo, por
mais quatro vezes, até que se obtenham três
valores que não difiram da respectiva média
em mais de 5%.
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ENSAIO PARA A DETERMINAÇÃO DO LIMITE 
DE PLASTICIDADE (LP) - NBR 7180/16
Acessórios para o ensaio
Placa de vidro jateado
Gabarito de metal (3mm) 
para a comparação do 
diâmetro do molde de solo
Cápsulas para 
determinação das 
umidades
É o valor de umidade para o qual o solo
passa do estado sólido para o estado semi-
sólido.
LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC)
Os limites de liquidez e de plasticidade são
determinados rotineiramente pelos
laboratórios de mecânica dos solo.
Entretanto, o limitede contração, devido à
sua pouca utilidade, é raramente
determinado.
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0 + w
(teor de 
umidade)
SÓLIDO SEMI-SÓLIDO PLÁSTICO LÍQUIDO
Limite de 
contração
Limite de 
plasticidade
Limite de 
liquidez
ÍNDICES DE PLASTICIDADE (IP)
O índice de plasticidade (IP) corresponde a
faixa de valores de umidade do solo na qual
ele se comporta de maneira plástica.
É a diferença numérica entre o valor do
limite de liquidez e o limite de plasticidade.
ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP)
LLLC LP0
+ w (teor de 
umidade)
plástico
IP = LL - LP
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Classificação do solo quanto ao IP:
Fracamente plástico: 1 < IP < 7
Medianamente plástico: 7 < IP < 15
Altamente plástico: IP > 15
GRÁFICO DE PLASTICIDADE
Segundo suas características e propriedades
físicas mais importantes, os solos finos
podem ser divididos em oito grupos:
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• Argilas inorgânicas de alta plasticidade;
• Argilas inorgânicas de média
plasticidade;
• Argilas inorgânicas de baixa plasticidade;
• Solos siltosos inorgânicos de alta
compressibilidade;
• Solos siltosos inorgânicos de média
compressibilidade;
• Solos siltosos inorgânicos de baixa
compressibilidade;
• Argilas orgânicas;
• Siltes orgânicos.
GRÁFICO DE PLASTICIDADE
A classificação de um solo dentro de um
desses grupos pode ser feita de maneira
muito simples, por meio do gráfico de
plasticidade (A. Casagrande).
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ÍNDICES DE CONSISTÊNCIA (IC)
É uma forma de medirmos a consistência do
solo no estado em que se encontra em
campo.
IP
wLL
IC


CONSISTÊNCIA IC
Mole < 0,5
Média 0,5 a 0,75
Rija 0,75 a 1,0
Dura > 1,0
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Caputo, H. P. Mecânica dos Solos e Suas Aplicações,
Vol. 1, 2 e 3. Livros Técnicos Científicos. Editora S. A.
Craig, R.F. (1974) – Mecânica dos Solos, Editora LTC.
Das, B.M. (2011) – Fundamentos de Engenharia
Geotécnica. Editora Thompson.
Lambe, T.W. & Whitman, R.V. (1969) Soil Mechanics.
John Wiley & Sons, Inc.
NBR-6459/16 - ABNT - Determinação do Limite
de Liquidez de Solos;
NBR-7180/16 - ABNT - Determinação do Limite
de Plasticidade de Solos.
Pinto, C.S. (2006) – Curso Básico de Mecânica dos
Solos. Editora Oficina.
Vargas, M.(1977) – Introdução à Mecânica dos Solos.
MacGraw Hill.
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