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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia – Ceará Departamento da Construção Civil Bacharelado em Engenharia Civil – 2017.2 GEOTECNIA I RELATÓRIO DE ENSAIO GEOTÉCNICO PRÁTICA VI – LIMITES DE CONSISTÊNCIA Fernanda Braga Fernandes Iasmim Costa Victor Kleber Oliveira da Silva Larissa Alves Muniz Bezerra Lucas Bernardo de Oliveira Lucas Menezes Marques Fortaleza Outubro – 2017 OBJETIVO O ensaio de limite de liquidez tem como objetivo a coleta de uma amostra para que seja determinada a iminência de passagem do estado fluido para o estado plástico. Neste ensaio, mede-se indiretamente a resistência ao cisalhamento do solo para um dado teor de umidade, por meio do número de golpes necessários ao deslizamento dos taludes da amostra. Já o ensaio de limite de plasticidade consiste na determinação da passagem do estado plástico para o estado semissólido. Este limite de consistência é o teor de umidade no qual o solo começa a se fraturar. O solo ao qual a equipe estava trabalhando desde o início era o areno-pedregulhoso. Ao realizarmos os ensaios, foi possível perceber que o mesmo apresentava características não plásticas. Desta forma, a equipe adquiriu uma nova amostra, sendo ela de solo argiloso, para realização dos ensaios. MATERIAIS E MÉTODOS EQUIPAMENTOS PARA O LIMITE DE LIQUIDEZ Almofariz e mão de gral; Peneira nº 40; Balança; Cápsulas metálicas; Espátula; Béquer; Cuba de porcelana; Proveta graduada; Cinzel; Estufa; Aparelho Casagrande. PARA O LITE DE PLASTICIDADE Almofariz e mão de gral; Cápsulas metálicas; Placa de vidro fosco; Balança; Estufa. PROCEDIMENTOS LIMITE DE LIQUIDEZ Primeiramente, foi coletado uma amostra de solo previamente seca ao ar e desmanchado os torrões para haver uma homogeneização. Logo após, fez-se o peneiramento utilizando-se a peneira de abertura de 0,42 mm, do material que passou foi retirado 70 g de solo para a realização do ensaio. O material peneirado foi colocado em uma cuba de porcelana e acrescentado a ele 15 ml de água para que uma pasta seja formada. Após isso, foi calibrado a altura de queda da concha do aparelho Casagrande (1 cm) e transferida a pasta à concha, até que aproximadamente 2/3 de sua área seja ocupada. Com o cinzel, foi feito uma ranhura no meio da massa, no sentido do maior comprimento do aparelho. Iniciou-se uma sequência uniforme de golpes na concha, girando-se a manivela à razão de duas voltas por segundo e contando-se o número de golpes até que se constate o fechamento da ranhura. É neste momento que se deve parar a operação, foi retirada uma pequena quantidade do material no local onde as bordas da ranhura se tocaram para a determinação do teor de umidade (a pequena porção de amostra coletada foi colocada em uma cápsula e levada à estufa). O material foi transferido de volta ao recipiente de porcelana, adicionou-se mais 1 ml de água em cada novo procedimento. O processo deve ser repetido por mais quatro vezes, no mínimo. LIMITE DE PLASTICIDADE Inicialmente, foi coletada uma quantidade aleatória de solo e, em seguida, os torrões foram desmanchados com o auxílio do almofariz e da mão de gral para haver uma homogeneização. Após este processo, o solo foi peneirado na peneira de malha de 0,42 mm, do material que passou foi retirado 50 g para serem utilizadas no ensaio de limite de plasticidade. Em seguida, foi adicionado água à amostra de solo até que se obtenha uma pasta (foram utilizados 15 ml). Apenas uma porção desta mistura foi colocada sobre a placa de vidro fosco para que, com a mão, fosse aplicado uma força e, assim, a amostra tomasse forma cilíndrica. Fez-se movimentos de vai e vem sobre a amostra com as mãos para que o diâmetro do cilindro diminuísse bem como a umidade da mistura. Quando foi atingida a espessura e comprimento desejados (100 mm x 3 mm), ou seja, quando foi percebida uma semelhança entre os diâmetros da amostra e do gabarito, o material começou a fraturar. Assim, os pedacinhos da amostra foram colocados em uma cápsula (pesada anteriormente) e pesados, depois foram colocados na estufa por aproximadamente 24 horas. Caso o material não fraturasse, seria necessário recomeçar o ensaio. RESULTADO Tabela 1 – Valores utilizados no cálculo do limite de liquidez. Amostras 1 2 3 4 5 1 Nº da Cápsula 65 53 50 72 48 2 3 Golpes Massa Bruta Úmida (g) 31 17,042 26 18,735 23 18,541 15 18,709 14 20,008 4 Massa Bruto Seco (g) 16,303 17,428 17,574 17,485 18,647 5 Massa Cápsula (g) 13,330 12,623 14,308 13,663 14,850 6 Massa da Água (g) [3]-[4] 0,739 1,307 0,967 1,224 1,361 7 Massa do Solo Seco (g) [4]-[5] 2,973 4,805 3,266 3,822 3,797 8 Umidade 24,86 27,2 29,6 32,02 35,84 Tabela 2 – Valores utilizados no cálculo do limite de plasticidade. Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 1 Nº da Cápsula 4 17 19 93 2 Massa Bruta Úmida (g) 5,428 6,195 7,124 8,569 3 Massa Bruta Seca (g) 5,231 5,855 6,980 8,384 4 Massa da Cápsula (g) 4,339 4,330 5,844 7,439 5 Massa da água (g) [2]-[3] 0,197 0,34 0,144 0,185 6 Massa do Solo Seco (g) [3]-[4] 0,892 1,525 1,136 0,945 7 Umidade 22,08 22,29 12,68 19,58 Nº de Golpes Teor de Umidade (%) 31 24,86 26 27,2 23 29,6 15 32,02 14 35,84 L.L. L.P. I.P. 28,1 % 21,32 % 6,78% CONCLUSÃO O estudo dos limites de consistência é importante para a caracterização de solos e suas propriedades. O limite de liquidez (L.L.), que é a passagem do estado líquido para o estado plástico, está relacionado com a capacidade de absorver água do solo. Diante disso, pode-se inferir que solos com elevado L.L. não devem ser usados em pavimentos, pois absorvem muita água, diminuindo a capacidade de suporte e deteriorando o material. Desta forma, é possível perceber a importância de se conhecer e estudar os limites de consistência. Para o solo areno-pedregulhoso verificou-se que se tratava de um solo não plástico. Já para o sono argiloso foi obtido no ensaio de limite de liquidez, o valor do L.L. calculado, de acordo com o gráfico, foi de 28,1%. Isto significa que a amostra coletada e ensaiada atingirá 25 golpes à umidade de 28,1%. Já no ensaio de limite de plasticidade e de acordo com as exigências da norma, o valor da média das amostras que não diferiram de 5% foi de 21,32% (L.P.). Sua importância está na caracterização das propriedades do solo, imprescindível em qualquer obra de engenharia. E o índice de plasticidade (I.P.), que é a diferença entre o L.L. e o L.P., foi de 6,78%.
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