Relat rio Solos LIMITE E LIQUIDEZ E PLASTICIDADE

Prévia do material em texto

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso Departamento de Construção Civil-DCC
Laboratório de Solos
Relatório de ensaios:
Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade
Discente:	Docente:
Heliomar de Souza Mota	Ilço Ribeiro Jr.
2009100100036	Mecânica dos Solos
Cuiabá-MT,Outubro de 2009
RESULTADO DE ENSAIO:LIMITE DE LIQUIDEZ E LIMITE DE PLASTICIDADE
1.Introdução
A consistência do solo está entre as características mais importantes no estudos da engenharia. Ela determina o comportamento do solo ante determinadas tensões e deformações. Segundo SOUZA & RAFFUL,2000, grau de consistência do solo,, exerce considerável influência sobre o regime de água no mesmo, afetando a condutividade hidráulica e permitindo fazer-se inferências sobre a curva de umidade. O fator de consistência também é determinante na resistência do solo à penetração e na compactação e seu conhecimento possibilita a determinação do momento adequado do uso de técnicas que favoreçam um bom manejo do solo, propiciando melhor conservação do mesmo, além de diminuir a demanda energética nas operações mecanizadas.
Em 1911 foram definidos, pelo cientista sueco A. Atterberg, certos limites que delimitam o intervalo de consistência do solo, denominados limite de liquidez e de plasticidade, sendo,líquidas, quando estiverem submetidas a muita umidade; plásticas; semi sólidas e sólidas, na medida que o teor de umidade for reduzido. O método mais utilizado para determinação do teor de liquidez é o padronizado por por Arthur Casagrande, que utiliza o aparelho de sua própria autoria.
Em estudos geotécnicos, a correlação entre o limite de liquidez e o limite de plasticidade, tem grande aplicação em avaliações de solo para uso em fundações, construções de estradas e estruturas para armazenamento e retenção de água (Mbagwu & Abeh apud SOUZA & RAFFUL,2000).
A amostra de solo para determinação dos Limites de plasticidade e liquidez foram obtidos em contêiner de amostras, não sendo identificada sua origem ou tipo. A mesma encontrava-se armazenada no laboratório de solos da IFMT.
Materiais e métodos
Materiais utilizados
Ensaio do Limite de Plasticidade
Cápsula de porcelana
Estufa
Espátula
Placa de vidro fosco
Balança com resolução 0,01g
Gabarito(prego)
Cápsulas
Ensaio de do Limite de Liquidez
Estufa
Cápsula de porcelana
Espátula
Cinzel com gabarito de 1 cm
Balança de precisão 0,01 g
Gabarito para verificação de altura de queda da concha
Aparelho de Casagrande
Preparação das amostras:
Para preparo das amostras segue-se a norma da NBR 6457, item 5.1.3 ,onde descreve a sobre preparação de amostras para ensaios Limites de Plasticidade e Liquidez. Para início, coleta-se uma certa quantidade de amostra de solo, logo após,desmancha-se os torrões para haver uma homogenização.
Após a coleta e homogenização da amostra, faz-se o peneiramento na malha 0,42 mm de uma fração da amostra. A partir desse peneiramento retira-se 200 g do solo que passou na malha para ser utilizada nos demais ensaios.
Ensaio de Determinação do Limite de Plasticidade
Para maior precisão e cuidado do ensaio é necessário que segure a concha do aparelho de Casagrande com a palma das mãos por baixo. Após isso Transfere-se parte da amostra para concha moldando-a para que a parte central obtenha a espessura de 1cm.Essa espessura é medida através de um gabarito(no caso já contido no cinzel).
Com auxílio do cinzel faz-se uma ranhura na parte simétrica da amostra. Logo após encosta- se a concha sobre a plataforma de apoio.
Com isso faz-se uma sequência uniforme de giros no apoio do aparelho. O processo mantém-se constante até que as duas partes de solo entrem em contato com 1,3 cm. A quantidade de giros é contada e anotada. Retira-se parte da amostra que se contactou e coloca-se na cápsula onde é pesada e que logo após é colocada na estufa. O processo se repete por quantas vezes achar necessário,claro que fica evidente sua precisão com um maior número ensaios. A partir dos dados obtidos calcula-se o Índice e o Limite de plasticidade.
Ensaio de Determinação do Limite de liquidez
Após o ensaio de determinação do teor de liquidez a amostra que sobrou foi utilizada para o ensaio de determinação de teor de plasticidade.
O processo inicializa-se retirando uma porção da amostra e faz-se a modelagem do mesmo semelhante a uma bola pequena. Essa amostra é colocada no recipiente de vidro-fosco e com a palma da mão aplica-se uma pressão para que a amostra tome a forma achatada.
Com auxílio da espátula retira-se a primeira parte que é devolvida à amostra inicial. Logo após retira-se outra amostra suficiente para que através de movimento com a palma das mãos possa ter seu formato alterado para cilíndrico, sendo o diâmetro maior que o gabarito(molde).
Faz-se movimentos de vai e vem sobre a amostra com a palma das mãos aplicando uma certa pressão para que se diminua o diâmetro do cilindro e quando atinge a expessura semelhante e quando sente-se semelhança entre os diâmetros da amostra e do gabarito para-se de aplicar força e somente é passado suavemente a mão sobre a amostra para que o vidro fosco absorva a água.
Em minutos a amostra começa a se romper. Para que interrompa o ensaio é necessário esperar que a amostra divida-se em três partes. Quando ocorrido coloca-se rapidamente a amostra na cápsula, pesa-se e coloca-a na estufa nas temperaturas variantes entre 60 e 65ºC durante 24 horas.
Resultados:
Limite de Liquidez
Seguindo o padrão de ensaio estabelecidos na norma NBR 6459 para o cálculo do Limite de Liquidez utilizou-se da Fórmula abaixo:
Onde :
W(%)= Teor de Umidade Mw = Massa úmida
Mss = Massa solo seco
A partir disso, calcula-se o teor de umidade para cara amostra e se obtêm os valores estabelecidos na Tabela 1.
	LIMITE DE LIQUIDEZ
	Nº da Cápsula
	515
	503
	579
	654
	679
	583
	Tara Cápsula
	7,7
	7,69
	7,76
	7,61
	7,7
	7,7
	T+Msw
	17,28
	19,45
	22,09
	21,27
	19,12
	21,8
	T+Mss
	14,34
	15,88
	17,87
	17,32
	15,91
	17,93
	Mw
	2,94
	3,57
	4,22
	3,95
	3,21
	3,87
	Mss
	6,64
	8,19
	10,11
	9,71
	8,21
	10,23
	W%
	44,28
	43,59
	41,74
	40,68
	39,1
	37,83
	Golpes
	12
	20
	23
	25
	40
	50
Tabela 1- Valores do cálculo de Limite de liquidez
Gráfico 1- Valores esboços no gráfico
Com decorrer do ensaio presenciou-se que a amostra possuía Limite de liquidez. Esboçando- se o gráfico entre o Teor de umidade X Número de golpes verifica-se que para o valor de 25 golpes estabelecidos pela norma obtêm-se o valor de 40,6 %.Numericamente o valor simboliza o limite de Liquidez da amostra. O gráfico também mostra faixa de precisão bem alta, atingindo 93%.
Limite de Plasticidade
A NBR 7180 estabelece que para cálculo do limite de plasticidade padroniza-se a fórmula
(1) utilizada anteriormente. Com os cálculos obteve-se os valores descritos na Tabela 2.Logo após tira-se a média entre os valores calculados.
	LIMITE DE PLASTICIDADE
	Nº da Cápsula
	572
	586
	681
	Tara Cápsula
	7,69
	7,8
	7,57
	T+Msw
	9
	9,45
	9,75
	T+Mss
	8,69
	9,16
	9,31
	Mw
	0,31
	0,29
	0,44
	Mss
	1
	1,36
	1,74
	W(%)
	31
	21,32
	25,29
	Média
	25,87
Tabela 2-Valores obtidos no Cálculo de Limite de Plasticidade
De acordo com as exigências da norma o Valor da média é aproximado ao seu máximo chegando assim ao valor de 26 %.Portanto tem-se um valor que entra nos limites estabelecidos pela norma, na qual é 5%, sendo assim satisfatório os resultados obtidos.
Os valores obtidos nos Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade são necessários para obter-se o Índice de Plasticidade(IP), qual classifica a amostra de solo. Segundo a NBR 7180 para calcular o IP utiliza-se da fórmula(2).
Onde:
IP = Índice de Plasticidade LL = Limite de Liquidez LP = Limite de Plasticidade
Então,substituindo e calculando os valores chega-se ao valor de14,78 %.**
** O valor do LL e LP não foram aproximados e arredondados para esse cálculo
Assim, jogando o valor encontrado pelo Teor de Plasticidade esboça-se o Gráfico 2.
Gráfico 2-Limites estabelecidos no ensaio
Gráfico 3-Carta de Plasticidade
Comparando o ponto de encontro entre os valores do Gráfico 1 e o padrão estabelecido no Gráfico 2 conclui-se que a amostra de solo ensaiada trata-se de uma Argila de Alta plasticidade (CL).
Referências
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo-Determinação do Limite de Plasticidade.NBR 7180.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo-Determinação do Limite de Liquidez.NBR 6459
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Amostras de solo-Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Ítem 5.1.3.NBR 7180.
PINTO,C.D.Curso Básico de Mecânica dos Solos.São Paulo,2006.3ed.Oficina de textos.
CAPUTO,H.P. Mecânica dos Solos e suas aplicações.Rio de Janeiro,2000.v2.6ed.livros técnicos e científicos.
BRADY.N.N.Natureza e Propriedade dos Solos.New York,1984.trad.7ed.