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Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos Mecânica dos Solos e Fundações Aula 4 Universidade Paulista Descrição do Curso Conteúdo Programático 1. Mecânica das Rochas: Origem e aplicações das Rochas em Obras Civis. 2. Mecânica dos Solos: Origem e natureza dos solos aplicações em Obras Civis. 3. Classificação e identificação dos Solos: Forma e tamanho das partículas, distribuição granulométrica. 4. O estado do solo: As três fases dos solos. Limites de Liquidez e Plasticidade. 2 Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos 2 Ensaio de Limite de Atterberg Normas NBR 6459 – Solo – Determinação do limite de liquidez – Método de Ensaio. 1984. NBR 7180 – Solo – Determinação do limite de plasticidade – Método de Ensaio. 1984. Aparelhagem Estufa; Placa de vidro com uma das faces esmerilhada, Espátula de lâmina flexível e Espátula trapezoidal; Aparelho de Casagrande, Cinzel; Balança (200g, com resolução de 0,01g); Cápsulas de alumínio para obtenção da umidade; Gabarito para verificação da altura de queda de concha. Gabarito de comparação cilíndrico, com 3 mm de diâmetro e cerca de 100 mm de comprimento; 1 – Introdução IP LL LP (LL): É definido como o teor de umidade necessário para o solo se tornar uma lama. (LP): É definido como o teor de umidade a partir do qual o solo entra em seu estado plástico. (IP): é definido como a diferença entre os limites de liquidez e plasticidade de um solo. (LC): é definido como o estado onde o solo não sofre variações volumétricas pela sua secagem. 1.1 Consistências dos solos Índice de plasticidade (IP): Índice de consistência (Ic): 𝐼𝑐 = (𝐿𝐿 −𝑊) (𝐼𝑃) Índice de liquidez (IL): 𝐼𝐿 = (𝑊 − 𝐿𝑃) (𝐿𝐿 − 𝐿𝑃) IP LL LP Descrição Plasticidade Não Plástico 0 Pouco Plástico 1 a 7 Plasticidade Média 8 a 15 Muito Plástico Acima de 15 Descrição Consistência Muito mole 0 Moles 0 a 0,5 Médias 0,5 a 0,75 Rijas 0,75 a 1,0 Duras Acima de 1,0 1.2 Contração e Atividade dos solos Grau de Contração do Solo (C): 𝐶 = (𝑉𝑖𝑛𝑖−𝑉𝑆𝑒𝑐) (𝑉𝑖𝑛𝑖) Índice de Atividade (IA): %arg A IP I ila Descrição Atividade Argila inativa < 0,75 Argila normal 0,75 a 1,25 Argila ativa 1,25 a 2 Bentonita > 2 Descrição Contração Solos Bons Menor que 5 Solos Regulares 5 a 10 Solos Ruins 10 a 15 Solos Péssimos Acima de 15 2 – Análise do limite de liquidez (NBR 6459) Aparelhagem: Ensaio pela NBR 6459: 2 – Análise do limite de liquidez (NBR 6459) Procedimento de ensaio: Pesar 200 g de solo seco e destorroado, que passa na peneira com abertura de malha de 0,42 mm; Tomar metade do material, colocar em um cadinho de porcelana, e umedecer aos poucos com água destilada, amassando o material vigorosamente durante 15 a 30 minutos; Fazer uma umidade inicial que resulte em aproximadamente 35 golpes no aparelho de Casagrande; Preparar a ranhura com o cinzel (profundidade de solo: 1cm), efetuar golpes até que as bordas da ranhura se unam ao longo de 13 mm. Anotar o número de golpes. Tomar uma amostra para umidade (4 a 8 g) na posição em que a ranhura se uniu; Proceder para o próximo ponto, amassando a amostra com um pouco mais de água e repetindo o procedimento acima; Obter no mínimo 5 pontos, variando o número de golpes entre 35 e 10; Fazer o gráfico e obter o valor da umidade equivalente a 25 golpes no aparelho de Casagrande, este sendo o valor do limite de liquidez. 2 – Análise do limite de liquidez (NBR 6459) 2 – Análise do limite de liquidez (NBR 6459) 1 cm1 cm1 cm1 cm 2 – Análise do limite de liquidez (NBR 6459) A resistência ao fechamento do sulco é função da resistência ao cisalhamento do solo; Observação experimental: 25 golpes no aparelho de Casagrande para fechamento do sulco equivale a 2,5 kPa de resistência ao cisalhamento; Cada solo terá um LL relativo à esta propriedade; 3 – Análise do limite de plasticidade (NBR 7180) Procedimento de ensaio: Preparação: 200g de solo seco ao ar e destorroado que passa na #0,42 mm, tomar metade do material colocar em um cadinho de porcelana e umedecer aos poucos com água destilada, amassando vigorosamente durante 15 a 30 minutos; Tomar cerca de 10 g de amostra, formar uma bola que deve ser tomada sobre uma placa de vidro, com pressão suficiente para formar um cilindro; O limite de plasticidade é teor de umidade para o qual o solo começa a se fraturar quando tenta moldar, com ele, um cilindro com 3 mm de diâmetro e 10 mm de comprimento; Se houver fragmentação antes de atingir 3 mm, retornar ao cadinho, adicionar mais água, e amassar por mais 3 min; Se a amostra atingir 3 mm sem fragmentar deve-se voltar o material ao cadinho e amassar o material por mais tempo, secando-o; Quando acertar o ponto, transferir o cilindro para uma cápsula e medir sua umidade; Repetir, obtendo pelo menos 3 determinações. Os valores serão aceitáveis se a variação for inferior a 5%. O valor final ser á média das determinações. 3 – Análise do limite de plasticidade (NBR 7180) Aparelhagem: 3 mm3 mm 10 cm10 cm 3 mm3 mm 10 cm10 cm 4 – Exercícios Exemplo: 1) Na determinação do LL de um solo, utilizou-se o método do aparelho de Casagrande. Assim, foram obtidos os seguintes valores. Plote estes pontos na curva e determine o LL do solo. Umidade (%) Nº Golpes 18 40 22 36 28 30 36 22 46 12 4 – Exercícios Exemplo: 2) Para um determinado solo foi colhida uma amostra, a qual foi analisada no laboratório, sendo obtidos os seguintes dados: - Teor de umidade natural da amostra igual a 30%; - Experiência de Casagrande: w1 = 30% N1 = 30 golpes; w2 = 45% N2 = 20; - LP = 24%; - Volume inicial da amostra que era de 5,00dm3, passou a ser de 4,50dm3 após a secagem na estufa. - Porcentagem de grãos menores do que 0,002mm é de 16%. Determinar: a) LL (limite liquidez); b) IP (índice plasticidade); c) IC (índice consistência) d) C (grau contração do solo); e) IA (índice de atividade) f) As características do solo quanto à plasticidade, consistência, atividade e e à contração; Prof. M.e Thiago Lopes dos Santos Mecânica dos Solos e Fundações Universidade Paulista
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