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Aula 4 - O Estado do Solo: As Três Fases dos Solos

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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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