3 RELATÓRIO DE MECANICA DOS SOLOS

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Universidade Estácio de Sá 
3º Relatório: Determinação do Limite de Liquidez e 
Limite de Plasticidade
Disciplina: Mecânica dos Solos
Professor: Mauro Carrión Pachás
Alunos:
João da Silva Monteiro - Matr.: 201102246832
João Rômulo Pereira Gomes – Matr.: 201201555426
Juliana Bezerra - Matr.: 201504589599
Isadora Marins - Matr.: 201602837694
Tamilis de Souza Melo – Matr.: 201504304781
Turma: 3031
NITERÓI – RJ
1 – INTRODUÇÃO
A consistência do solo está entre as características mais importantes no estudo da engenharia. Ela determina o comportamento do solo antes 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 estiver submetida 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).
2 – OBJETIVO
 O relatório tem como objetivo, realizar o ensaio no laboratório para determinar o Limite de Liquidez, o Limite de Plasticidade, o Índice de Plasticidade e por fim classificar o solo com base na carta de plasticidade.
– PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
 3.1 - MATERIAIS:
Amostra de solo;
Água;
– EQUIPAMENTOS UTILIZADOS:
Balança de precisão;
Aparelho Casagrande;
Estufa;
Recipiente de alumínio pequeno;
Recipiente de porcelana;
Pincel (barra de aço);
Escova;
Peneira nº 40;
Espátula;
Cinzéis;
Bacias Plásticas;
Placa de vidro fosco.
– MÉTODOS
3.3.1. Procedimentos utilizados na determinação do Limite de liquidez
 
Primeiramente pegou-se a amostra de solo fino, a qual passou pela peneira de nº 0,40 mm, para garantir que a amostra é de solo fino.
Pesou-se o recipiente pequeno, obtendo a massa de 5,05g, (como mostra a figura 1).
Logo após, colocou-se essa amostra do solo em um recipiente de porcelana para não perder a umidade do solo natural, e adicionou-se água aos poucos, amassando e revolvendo continuamente com auxílio da espátula, obtendo uma pasta homogênea.
Obtendo a consistência ideal para o ensaio, a amostra foi colocada na concha do aparelho, abrindo-se uma ranhura com auxílio do cinzel, devagar e tornando possível visualizar o fundo da concha, (como mostra a figura 2). Ligou-se o aparelho casagrande e realizou-se 27 golpes para fechar a ranhura, (como mostra a figura 3).
Retirou-se uma pequena amostra do solo do aparelho e colocou-se no recipiente menor e determinou-se a massa úmida do solo, obtendo-se 8,84g, (como mostra a figura 4). Logo após, colocou-se essa amostra em estufa por 24h para determinar a massa do recipiente mais solo seco. 
Para o segundo ensaio, retirou-se a amostra do solo do aparelho casagrande e adicionou-se mais um pouco de água e assim sucessivamente para os demais ensaios.
 3.3.2. Procedimentos utilizados na determinação do limite de plasticidade 
 
O material estudado no ensaio de determinação do limite de liquidez foi reutilizado neste ensaio, desta forma, não houve a necessidade de realizar os preparos já realizados anteriormente. 	
Tomada cerca de 10g da amostra preparada, a qual foi rolada sobre a placa de vidro fosco, com pressão suficiente da palma da mão, com auxílio da barra de aço, até que comece a fissurar com o diâmetro de 3 mm. (como mostra a figura 5).
– RESULTADOS E DISCUSSÕES
Nesta seção serão demonstrados os resultados obtidos com os dois procedimentos experimentais. 
 
4.1. Resultados da determinação do limite de liquidez 
 
Com o ensaio realizado em laboratório foi possível obter: a Massa do Recipiente, a Massa do Solo Úmido + Recipiente, a Massa do Solo Seco + Recipiente, o Teor de Umidade, o Número de Golpes aplicados, o Limite de Liquidez, e por fim, a Média do Limite de Liquidez sobre todas estas, conforme apresentado na tabela 1.
Tabela 1: Limite de Liquidez do solo
			LIMITE DE LIQUIDEZ
	Determinação
	1
	2
	3
	Número de Golpes
	27
	
	
	Massa do Recipiente (g)
	5,05
	
	
	Massa (Recipiente + solo úmido) (g)
	8,84
	
	
	Massa (Recipiente + solo seco) (g)
	
	
	
	Teor de Umidade (%) 
	
	
	
	Limite de Liquidez (%)
	
	
	
	Média Limite de Liquidez (%)
	
	
Devido à obtenção dos dados mencionados anteriormente, foi possível construir a tabela 2 “Número de Golpes X Teor de Umidade (%) ”.No qual também foi aplicado um ajuste linear através de uma reta pelos pontos obtidos, com o intuito de abstrair o teor de umidade a golpes, que é a média do limite de liquidez já demonstrada na tabela 1.
Tabela 2–Número de Golpes X Teor de Umidade (%)
4.2. Resultados da determinação do Limite de plasticidade e do índice de plasticidade
Com o ensaio realizado em laboratório foi possível obter para cada uma das operações realizadas: a Massa do Recipiente; a Massa do Solo Úmido + Recipiente, a Massa do Solo Seco + Recipiente, o Teor de 
Umidade, o Limite de Plasticidade, e por fim, a Média do Limite de Plasticidade sobre todas estas, conforme apresentado na tabela 1. 
 Ao conseguir o Limite de Liquidez e o de Plasticidade, foi possível chegar ao 
Índice de Plasticidade, o qual neste ensaio se resultou em %.
Tabela 3 - Limite de Plasticidade
	LIMITE DE PLASTICIDADE
	Determinação
	1
	2
	3
	Massa do Recipiente (g)
	5,05
	
	
	Massa (Recipiente + solo úmido) (g)
	
	
	
	Massa (Recipiente + solo seco) (g)
	
	
	
	Teor de Umidade (%) 
	
	
	
	Limite de Plasticidade (%)
	
	
	
	Média Limite de Plasticidade (%)
	
4.3. Cálculos 
 
Para determinar os resultados dos supracitados procedimentos é necessário utilizar algumas fórmulas, as quais serão abordadas nesta seção aplicando nelas os resultados obtidos.
4.3.1. Cálculo da determinação do limite de liquidez 
 
Para determinar o teor de umidade em relação à massa do solo seco, foi necessário aplicar a fórmula a seguir:
h= x 100%
onde: 
h – teor de umidade em relação à massa de água contida no solo e a massa do solo seco, em percentagem; 
Mw – massa de água; e 
Ms – massa de solo seco.
Ensaio 1:
Mw = (Massa do Recipiente + Solo úmido) – (Massa do Recipiente + Solo seco)
Mw = 8,84g – 
Ms = (Massa do Recipiente + Solo seco) – (Massa do Recipiente)
Ms = - 5,05g = 
 = x 100% ; = 
Ensaio 2:
Mw = (Massa do Recipiente + Solo úmido) – (Massa do Recipiente + Solo seco)
Ms = (Massa do Recipiente + Solo seco) – (Massa do Recipiente)
 = ; = 
Ensaio 3:
Mw = (Massa do Recipiente + Solo úmido) – (Massa do Recipiente + Solo seco)
Ms = (Massa do Recipiente + Solo seco) – (Massa do Recipiente)
 = x 100% ; = 
Por meio desta fórmula foi possível obter o teor de umidade, em percentagem, das amostras estudadas nos ensaios de limites de liquidez.
Dando continuidade, para determinar o limite de liquidez para cadaamostra foi necessário aplicar a fórmula a seguir:
LL = %
onde: 
LL – limite de liquidez; 
h – teor de umidade em relação à massa de água contida no solo e a massa do solo seco em percentagem; e 
n – número de golpes aplicados para fechar o sulco no aparelho de Casagrande.
Sendo assim, a seguir são apresentados os resultados do limite de liquidez das amostras estudadas.
 = %
 = %
 = %
4.3.2. Cálculo da determinação do limite de plasticidade e do índice de plasticidade
Quanto à determinação do limite de plasticidade, este é a própria determinação da umidade definida pela primeira fórmula apresenta da na seção anterior.
Ensaio 1:
Mw = (Massa do Recipiente + Solo úmido) – (Massa do Recipiente + Solo seco)
Ms = (Massa do Recipiente + Solo seco) – (Massa do Recipiente)
 = x100% ; = 
Ensaio 2:
Mw = (Massa do Recipiente + Solo úmido) – (Massa do Recipiente + Solo seco)
Ms = (Massa do Recipiente + Solo seco) – (Massa do Recipiente)
 = x 100% ; = 
Ensaio 3: 
Mw = (Massa do Recipiente + Solo úmido) – (Massa do Recipiente + Solo seco)
Ms = (Massa do Recipiente + Solo seco) – (Massa do Recipiente)
 = ; = 
 
 Uma vez conhecidos os limites de consistência de um solo, pode-se definir o Índice de Plasticidade como a diferença numérica entre os valores do Limite de Liquidez e do Limite de Plasticidade. 
IP = LL - LP
onde: 
LL – Limite de Liquidez; 
LP – Limite de Plasticidade. 
 
 Contendo os resultados dos limites foi possível conseguir o Índice de Plasticidade, conforme resolução a seguir:
IP =
 
– CONCLUSÃO
Com o decorrer da perda de água, o solo coesivo endurece, e com um certo teor de umidade – no caso, o Limite de Liquidez (LL) – perde a capacidade d e fluir, contudo pode ser moldado facilmente e ter a forma conservada. Nesta situação o solo está em “Estado Plástico”. 
 E se continuar com a perda de umidade, a capacidade de moldagem diminui , até o momento em que atingi um teor de umidade – no caso, o Limite de Plasticidade ( LP), acarretando em uma fratura da amostra ao tentar moldá-la. Quando se atinge, este patamar, então se encontra no “Estado Semissólido”, no qual o solo tem aparência sólida, porém reduz o seu volume ao continuar a secagem. 
 Com a continuação da secagem, ocorre a passagem para o “Estado Sólido”, onde 
há pouca variação no volume devido a grande perda de umidade. O limite entre os estado sólidos e semissólidos é definido como Limite de Contração (LC), porém este trabalho em questão não o abordará, pois é sugerido utilizá-lo quando o Índice de Plasticidade (IP) for “Altamente Plástico”. 
 Para o trabalho em questão, o Índice de Plasticidade (IP) classificou a amostra estudada como “Medianamente Plástico”, ou seja, o (IC) informou a faixa de plasticidade na qual esta amostra se caracteriza, o que resultou na classificação do solo. 
 O Índice de Consistência (IC) indica a consistência aproximada de um solo, sendo um indicativo da capacidade de resistência a esforços de compressão. Porém, neste trabalho não foi possível determiná-lo, pois ao chegar ao laboratório não foi obtido o teor de umidade do solo, o que indicaria a umidade presente do solo em campo. 
E pelo fato do solo ter sido seco ao ar dentro do laboratório, então o teor de umidade nesta situação diminuiu e descaracterizou este indicador. 
 Determinado o IC, sendo 0,70, caracterizado então com Consistência Média; se fosse menor do que 0 era caracterizado como “Muito Mole”; se fosse maior do que 0 e menor do que 0,5, então seria “Consistência Mol e”; se fosse maior do que 0,5 e menor do que 0,75, então seria “Consistência Média”, s e fosse maio r do que 0,75 e menor do que 1, então seria “Consistência Rija”; e por fim, se fosse maior do que 1, então seria “Consistência Dura”. 
6 – BIBLIOGRAFIA
Tudo Engenharia Civil “Ensaios de Limite de Liquidez e Plasticidade” Disponível em: <www.tudoengcivil.com.br/2015/04/ensaio-de-limite-de-liquidez-e.html> Acesso em 28 de outubro de 2017.
“Relatório de Limite de Liquidez e Plasticidade” Disponível em: <www.ebah.com.br/content/.../relatorio-limite-plasticidade-limite-liquidez> Acesso em 29 de outubro de 2017.