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Campus Fortaleza - Bloco da Construção Civil Avenida Treze de Maio, nº 2081 CEP: 60040-215 - Bairro Benfica Fortaleza/CE RELATÓRIO TÉCNICO - LIMITE DE CONSISTÊNCIA Curso: Tecnologia em Estradas Turma: Mecânica dos Solos 1. Objetivos Os ensaios dos limites de consistência tem como objetivo: ● Determinar o Limite de Liquidez; ● Determinar o Limite de Plasticidade; ● Determinar o Índice de Plasticidade. 2. Material e Métodos Nesta seção serão apresentados os processos e as ferramentas utilizadas para a elaboração deste trabalho, assim como a metodologia aplicada para a sua elaboração. a. Equipamentos - Cinzel; - Estufa; - Balança; - Cápsula de aluminio. - Repartidor de amostra; - Almofariz e mão de grau; - Aparelho de Casagrande; - Peneira de nº 40 (≠ 0,42mm); - Pipeta para humedecer a amostra; - Placa de vidro de superfície rugosa; - Espátula de aço para homogeneização da amostra; - Cilindro de comparação (Diâmetro = 3mm e Comprimento = 10cm). b. Procedimento ● Limite de Liquidez (LL) A determinação do limite de liquidez é feita pelo aparelho de casagrande que é uma concha ligada a um eixo com manivela. Acionando-se essa manivela faz-se com que a altura de queda da concha seja de 1cm. A manivela deve ser acionada com uma velocidade de 2rps. A amostra deve ser homogeneizada, pela espátula, com teor de água convenientemente crescentes em cada determinação. Depois de homogeneizada a amostra é colocada na concha e separada em duas partes (com a utilização de um cinzel apropriado), abrindo-se uma canaleta em seu centro, normalmente à articulação da concha. Estando a amostra sobre a concha com a canaleta aberta, inicia -se a aplicação dos golpes, acionando-se a manivela, de forma que esses golpes sejam aplicados regularmente, até que os bordos inferiores da canaleta se unam em um comprimento de 1cm, anotando-se o número de golpes aplicados. Após essa união, retira-se uma amostra do material e determina-se o teor de umidade correspondente. O restante do material da concha é juntado com a amostra inicial, adicionando-se mais água, repetindo-se a operação até obter 4 valores de umidade. Dispondo dos valores, números de golpes x umidades, constrói-se a curva de liquidez, sendo o nº de golpes representado na abscissa em escala logarítmica e umidade correspondente na ordenada. Caso os pontos obtidos não se alinhem numa reta, admite-se uma razoável rota média. O limite de liquidez é expresso pela umidade correspondente a interseção da ordenada relativa a 25 golpes, na curva de liquidez. ● Limite de Plasticidade (LP) No ensaio, o limite de plasticidade é expresso pelo teor de umidade com que um cilindro de solo de cerca de 10cm de comprimento é rolado, rompendo-se ao atingir 3mm de diâmetro. Fisicamente, o que ocorre é que a película de umidade que envolve os grãos começa a romper-se, provocando um atrito direto grão a grão. Para a execução do ensaio, coloca-se a amostra com conveniente umidade numa placa de vidro fosco, faz-se pressão com a palma da mão sobre a mesma, dando-lhe a forma cilíndrica. Continua-se a ralar, obtendo-se o comprimento de 10cm, até que o cilindro atinja o diâmetro de 3mm, o que se verifica com o auxílio de um cilindro comparador. Não se dando o rompimento nessas condições, repete-se a operação até que perda de umidade, o cilindro se fragmente em diversos pedaços com o diâmetro de 3mm. Obtido esse rompimento na forma descrita, determina-se a umidade correspondente, que por definição é o LP. Esta operação deve ser feita 5 vezes, para obter um valor de umidade com melhor precisão, e o LP será o teor de umidade média. 3. Resultados Nesta seção serão demonstrados os resultados obtidos para os dois procedimentos experimentais. Tabela 1: Resultados do Ensaio de Limite de Liquidez. Limite de Liquidez* LL = 28% N° de Golpes - 82 70 25 12 1 N° da Cápsula - 10 46 12 35 2 Massa da Cápsula (g) - 12,72 16,80 14,67 13,47 3 Massa Bruta Úmida (g) - 22,77 24,20 18,73 16,02 4 Massa Bruta Seca (g) - 20,68 22,66 17,22 15,44 5 Massa da Água (g) (3) - (4) 2,09 1,54 1,51 0,58 6 Massa do Solo Seco (g) (4) - (2) 7,96 5,86 2,35 1,97 7 Umidade (%) (5) x 100 (6) 26,25 26,27 64,25 29,44 Figura 1: Gráfico do Limite de Liquidez. *Foi considerado apenas 3 amostras para determinação do LL, pois o resultado de uma amostra não estava coerente. Tabela 2: Resultados do Ensaio de Limite de Plasticidade. Limite de Plasticidade LP = 18% 1 N° da Cápsula 07 11 14 80 2 Massa da Cápsula (g) 8,93 4,77 8,60 8,47 3 Massa Bruta Úmida (g) 10,01 6,35 9,93 9,80 4 Massa Bruta Seca (g) 9,89 6,11 9,72 9,60 5 Massa da Água (g) 0,12 0,24 0,21 0,20 6 Massa do Solo Seco (g) 0,96 1,34 1,12 1,13 7 Umidade (%) 12,5* 17,91 18,75 17,69 Índice de Plasticidade IP = LL - LP IP = 10 % *De acordo com a NBR 7280 Item 5.1.1 Os valores de umidade não devem diferir da média em mais de 5%, logo o valor de 12,5% foi desconsiderado. Tabela 3: Resultados dos Ensaios. Resultados Encontrados* Limite de Liquidez (%) 28 Limite de Plasticidade (%) 18 Índice de Plasticidade (%) 10 *Seguindo as especificações das normas NBR 6459 e NBR 7180 os valores foram expressos em porcentagem (%) e arredondados para o número inteiro mais próximo. 4. Conclusão Segundo a NORMA DNIT 098/2007 – ES A fração que passa na peneira N° 40 deverá apresentar limite de liquidez inferior ou igual a 40% e índice de plasticidade inferior ou igual a 15%. Logo conclui-se que o solo analisado está dentro das especificações necessárias para utilização em rodovias. Também podemos interpretar com o resultado do Índice de Plasticidade (10%), que é possível classificar o solo como “Medianamente Plástico”, de acordo com a definição. racamente P lástico PF → 0 < I < 7 edianamente P lástico P 5M → 7 < I < 1 ltamente P lástico P 5A → I > 1 5. Bibliografia 1. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo-Determinação do Limite de Plasticidade. NBR 7180. 2. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo-Determinação do Limite de Liquidez. NBR 6459. 3. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Amostras de solo-Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Ítem 5.1.3. NBR 7180. 4. ORTIGÃO, J .A.R., Introdução à Mecânica dos Solos dos Estados Críticos. Terratek, 2007. 5. NORMA DNIT 098/2007 – ES Pavimentação – base estabilizada granulometricamente com utilização de solo laterítico – Especificação de serviço Responsáveis Técnicos ___________________________ _____________________________ Antonio Francisco Monteiro Lima Gustavo Siebra Lopes ________________________________________ Witalo Rocha Do Nascimentos
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