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10/04/2016 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ – UFPR SETOR DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE CONSTRUÇÃO CIVIL CURSO DE ENGENHARIA CIVIL LABORATÓRIO de MECÂNICA dos SOLOS - Conceito de Plasticidade - Ensaios LL, LP, LC Christiane Wagner Mainardes Krainer SUMÁRIO 1. Introdução 2. Plasticidade do Solo 2.1 Conceito 2.2 Plasticidade e Umidade 2.3 Coeficiente de Permeabilidade 2.4 Composição Mineral das Argilas 2.5 Argilo-Minerais 10/04/2016 2 SUMÁRIO 3. Estados de Consistência 3.1 Limites de Atterberg 3.2 Limites de Consistência 3.3 Limite de Liquidez 3.4 Limite de Plasticidade 3.5 Gráfico de Plasticidade 3.6 Limite de Contração 3.7 Grau de Contração 3.8 Índice de Fluidez 3.9 Índice de Consistência Os solos finos (silte e argila), não são caracterizados adequadamente pelo ensaio de granulometria. Necessita-se outros parâmetros: – forma das partículas – a composição mineralógica e química – e as propriedades plásticas (relacionados com o teor de umidade) 1. INTRODUÇÃO Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 3 Experiências realizadas por Atterberg, Terzaghi e Goldschmidt mostraram que a plasticidade dos solos é devida às cargas elétricas existentes nas partículas laminares de argila, que influenciam na sua estrutura. 1. INTRODUÇÃO http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf Para que a plasticidade possa manifestar-se em um solo é necessário que a forma de suas partículas finas permita que elas deslizem, umas por sobre outras, desde que haja quantidade suficiente de água para atuar como lubrificante. 1. INTRODUÇÃO http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 10/04/2016 4 Existem entre os extremos, onde a argila se apresenta seca ou com consistência de lama, existe um intervalo de umidade para o qual a argila se comporta plasticamente. 1. INTRODUÇÃO http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf O termo plasticidade é entendido, na Mecânica dos Solos, como sendo a propriedade que um material apresenta de suportar deformações rápidas, sem variação volumétrica apreciável e sem haver fissuração. 2. PLASTICIDADE DO SOLO http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 10/04/2016 5 Propriedade dos solos finos que consiste na maior ou menor capacidade de serem moldados sob certas condições de umidade. Prof. Fabio Tonin 2. PLASTICIDADE DO SOLO 2.1 CONCEITO DE PLASTICIDADE ABNT - NBR 7250/82: “É a propriedade de solos finos, entre largos limites de umidade, de se submeterem a grandes deformações permanentes, sem sofrer ruptura, fissuramento ou variação de volume apreciável.” Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 6 • argilo-minerais (solos finos) – partículas que favorecem a plasticidade • quartzo e o feldspato (solos arenosos) – não desenvolvem misturas plásticas 2.1 CONCEITO DE PLASTICIDADE Prof. Fabio Tonin Quanto maior teor de umidade implica em menor resistência. 2.2 PLASTICIDADE E UMIDADE Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 7 2.3 COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE • pode ser determinado através de: – ensaios de laboratório (amostras indeformadas) – ensaios “in situ” Prof. Fabio Tonin 2.4 COMPOSIÇÃO MINERAL DAS ARGILAS • Argila – partículas Ø < 0,002 mm (NBR 7250) – em contato com a água adquire plasticidade – não é constituída só de partículas que apresentam plasticidade. – é constituída de diversos tipos de partículas (tabela) Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 8 Tabela – classificação em função do tipo de partícula. A plasticidade de um solo é devida aos argilo-minerais, às micas e ao húmus existentes. 2.4 COMPOSIÇÃO MINERAL DAS ARGILAS Prof. Fabio Tonin • Os argilo-minerais merecem destaque, pois: teor argilo-minerais > teor mica e húmus 2.4 COMPOSIÇÃO MINERAL DAS ARGILAS Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 9 2.5 ARGILO-MINERAIS • São silicatos hidratados de alumínio, que apresentam: – Plasticidade – Permuta catiônica – Dimensões < 2 mícron – Forma lamelar e alongada. Prof. Fabio Tonin • Podem ser classificados em diversos grupos, conforme: – estrutura cristalina – e propriedades semelhantes • Principais grupos de argilo-minerais: – Caulinitas – Ilitas – Montmorilonitas 2.5 ARGILO-MINERAIS Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 10 Argila tipo 1:1 = Caulinitas As ligações de hidrogênio são fracas, mas suficientemente fortes para evitarem a penetração da água entre as unidades estruturais. As caulinitas são as argilas de maiores dimensões. 2.5 ARGILO-MINERAIS Prof. Fabio Tonin Argila tipo 1:1 = Caulinitas Por esta razão, as caulinitas apresentam: – pequena expansão – difícil dispersão na água – baixa plasticidade 2.5 ARGILO-MINERAIS Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 11 Argila tipo 2:1 = Montmorilonitas Possuem grande capacidade de adsorção de água e de permuta catiônica, pois possuem ligações quebradas e cargas negativas nas superfícies das unidades estruturais. As montmorilonitas são as argilas de menores dimensões. 2.5 ARGILO-MINERAIS Prof. Fabio Tonin Argila tipo 2:1 = Montmorilonitas Como a água penetra com grande facilidade entre as camadas estruturais, as montmorilonitas possuem: – fácil dispersão na água – grande expansão – alta plasticidade 2.5 ARGILO-MINERAIS Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 12 3. ESTADOS DE CONSISTÊNCIA Os limites de consistência são baseados no conceito de que um solo constituído por partículas de pequeno tamanho pode se situar em qualquer dos 4 estados: sólido, semi - sólido, plástico e líquido, dependendo da sua umidade. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf Um solo se apresenta no estado líquido quando tem a aparência fluida, ou de lama. No estado plástico, ele se apresenta com característica moldável. No estado semi–sólido, já com características sólidas, o solo ainda apresenta retração ao secamento. No estado sólido ele não sofre mais variação volumétrica. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3. ESTADOS DE CONSISTÊNCIA 10/04/2016 13 As respectivas umidades que definem a passagem de um estado de consistência para outro, são chamadas de limite de consistência. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3. ESTADOS DE CONSISTÊNCIA Consistência Grau de resistência e plasticidade do solo que dependem das ligações internas entre as partículas do solo. 3. ESTADOS DE CONSISTÊNCIA Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 14 Solos coesivos possuem: – uma consistência plástica entre certos teores limites de umidade – abaixo destes teores eles apresentam uma consistência sólida – acima uma consistência líquida – e ainda, uma consistência semi-sólida (entre plástica e sólida) 3. ESTADOS DE CONSISTÊNCIA Prof. Fabio Tonin Albert Atterberg Os solos finos apresentam variações de estado de consistência em função do teor de umidade. Limites de Atterberg (limites de consistência) “teores de umidade limite para tipos de solos” 3. ESTADOS DE CONSISTÊNCIA Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 15 * 3.1 LIMITES DE ATTERBERG A presença de água nos solos finos pode afetar significativamente o comportamento de engenharia, portanto, são necessários índices de referência que evidenciem esses efeitos. (Holtz and Kovacs, 1981) https://docs.google.com/presentation/d/11Pa6XBVYWV65zQ9zUp3WAfRQkbV5zEh5zXxrY_Ainyw/htmlpresent * Limite de Liquidez, LL Estado Líquido Limite de Plasticidade, LP Estado Plástico Limit de Contração, LC Estado Semi-sólido Estado SólidoSolo seco Mistura fluida solo-água Teor de um idade crescente https://docs.google.com/presentation/d/11Pa6XBVYWV65zQ9zUp3WAfRQkbV5zEh5zXxrY_Ainyw/htmlpresent3.1 LIMITES DE ATTERBERG 10/04/2016 16 3.2 LIMITES DE CONSISTÊNCIA Os teores de umidade correspondentes aos limites de consistência entre: sólido e semi-sólido; semi-sólido e plástico; e plástico e líquido..... ...são definidos como: • Limite de Contração (LC) • Limite de Plasticidade (LP) • Limite de Liquidez (LL) Prof. Fabio Tonin 3.2 LIMITES DE CONSISTÊNCIA Prof. Fabio Tonin 10/04/2016 17 Estado líquido – o solo apresenta aparência fluida Estado plástico – solo se apresenta com característica moldável Estado semi-sólido – o solo ainda apresenta retração ao secamento Estado sólido – o solo não sofre mais variação volumétrica http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.2 LIMITES DE CONSISTÊNCIA Atterberg definiu o limite de liquidez em termos de uma técnica de laboratório que consiste em colocar o solos misturado com água em uma concha, fazendo no solo uma ranhura. Em seguida, a concha é golpeada contra uma superfície dura até fechar a ranhura num determinado comprimento. O solo tem a umidade correspondente ao limite quando as bordas inferiores da ranhura se tocam, num determinado comprimento, após um certo números de golpes. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) 10/04/2016 18 A necessidade de normalizar o processo para a determinação do limite de liquidez levou Casagrande a elaborar um aparelho que pudesse ser utilizado em todos os laboratórios, de uma maneira padronizada, minimizando a influência do operador sobre o resultado obtido, este aparelho leva o nome de “APARELHO DE CASAGRANDE”. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) Este aparelho consiste de uma calota de latão que conterá o material e que cairá sobre uma base sólida (ebonite), queda provocada por um excêntrico ligado a uma manivela, à qual se dá um movimento de rotação. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) 10/04/2016 19 *N=25 golpes Abertura da ranhura = 12,7mm (0.5 in) (Holtz and Kovacs, 1981) O Limite de Liquidez é o teor de umidade para o qual a ranhura de solo se fecha com 25 golpes, no aparelho de Casagrande. https://docs.google.com/presentation/d/11Pa6XBVYWV65zQ9zUp3WAfRQkbV5zEh5zXxrY_Ainyw/htmlpresent 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães Santos 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) 10/04/2016 20 “Aparelho de Casagrande” http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf “Aparelho de Casagrande” 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) 10/04/2016 21 São colocados 70g de solo, que passa na peneira com abertura igual a 0.42 mm, homogeneizada com água até formar uma pasta, na calota do aparelho. Com o cinzel abrira-se uma ranhura no centro da calota. Gira-se a alavanca na velocidade de 2 revoluções por segundo, conta-se o números de golpes da calota, necessários para obter-se o fechamento da ranhura em 1 cm entre as paredes inferiores. Convém na 1ª determinação com a pasta que sejam necessárias mais de 25 golpes para o fechamento da ranhura. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) Acrescentando-se água ao solo repete-se o processo anterior pelo menor 3 vezes. Dessa maneira resulta 4 pares de valores umidade x n.º de golpes que, colocadas no gráfico semi logarítmico com o n.º de golpes no eixo logarítmico, se alinham numa reta. O limite de liquidez é então obtido como sendo a umidade correspondente a 25 golpes. http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) 10/04/2016 22 https://docs.google.com/presentation/d/11Pa6XBVYWV65zQ9zUp3WAfRQkbV5zEh5zXxrY_Ainyw/htmlpresent Sequência do ensaio (LL) 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães Santos 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) 10/04/2016 23 https://docs.google.com/presentation/d/11Pa6XBVYWV65zQ9zUp3WAfRQkbV5zEh5zXxrY_Ainyw/htmlpresent Método de Casagrande 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) LL = w / (1,419 – 0,3 log n) Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães Santos 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) 10/04/2016 24 Índice de Liquidez (IL) O índice de liquidez é indicativo das tensões vividas pelo solo ao longo de sua história geológica. Onde: w = umidade natural LL = limite de liquidez LP = limite de plasticidade Prof. Fabio Tonin 3.3 LIMITE DE LIQUIDEZ (LL) O limite de plasticidade (LP) é determinado pelo cálculo da porcentagem da umidade para a qual o solo começa a se fratura quando se tentar moldar, com ele, um cilindro de 3 mm de diâmetro e cerca de 10 cm de comprimento. Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães Santos 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 25 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) Para determinação do LP são usados 50,0g de material passando na peneira com abertura igual a 0.42 mm. Desse material homogeneizando com água até adquirir característica plástica, toma-se cerca de 15,0g e sobre uma placa de vidro, procura-se fazer pequenos cilindros de solo com 3 mm de diâmetro e cerca de 10 centímetros de comprimento, rolando o solo entre a mão e a placa de vidro até que o cilindro apresente as primeiras fissuras. 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) A umidade desse material é definida com limite de plasticidade do solo ensaiado. Repete-se pelo menos 2 vezes o processo para obter-se o valor médio. 10/04/2016 26 * O limite de plasticidade, LP, é o teor de umidade no qual um cilindro de solo com 3,2 mm de diâmetro começa a trincar quando moldado. ASTM D4318-95a, BS1377: Part 2:1990:5.3 (Holtz and Kovacs, 1981) 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) https://docs.google.com/presentation/d/11Pa6XBVYWV65zQ9zUp3WAfRQkbV5zEh5zXxrY_Ainyw/htmlpresent APARELHAGEM A aparelhagem necessária é a seguinte: a) Cápsula de porcelana com capacidade de 500 ml; APARELHAGEM A aparelhagem necessária é a seguinte: a) Cápsula de porcelana com capacidade de 500 ml; Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 27 b) espátula com lâmina flexível de cerca de 8 cm de comprimento e 2 cm de largura; b) espátula com lâmina flexível de cerca de 8 cm de comprimento e 2 cm de largura; 8 cm8 cm 2 cm2 cm Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) c) placa de vidro de superfície esmerilhada;c) placa de vidro de superfície esmerilhada; Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 28 d) cilindro de comparação de 3 mm de diâmetro e cerca de 10 cm de comprimento; d) cilindro de comparação de 3 mm de diâmetro e cerca de 10 cm de comprimento; 3 mm3 mm 10 cm10 cm Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) e) recipiente que permita guardar amostras sem perda de umidade antes de sua pesagem; e) recipiente que permita guardar amostras sem perda de umidade antes de sua pesagem; Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 29 f) balança com capacidade de 200 g, sensível a 0,01 g;f) balança com capacidade de 200 g, sensível a 0,01 g; Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) g) estufa capaz de manter a temperatura entre 1050 e 1100 C.g) estufa capaz de manter a temperatura entre 1050 e 1100 C. Universidade Federal da Paraíba - Departamento de EngenhariaCivil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 30 ENSAIO a) Coloca-se a amostra na cápsula e junta-se água destilada em quantidade suficiente para se obter massa plástica. Deve-se adicionar a água aos poucos, misturando-se continuamente com a espátula até a completa homogeneização da massa; ENSAIO a) Coloca-se a amostra na cápsula e junta-se água destilada em quantidade suficiente para se obter massa plástica. Deve-se adicionar a água aos poucos, misturando-se continuamente com a espátula até a completa homogeneização da massa; Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) b) separam-se cerca de 20 g da massa obtida como descrito na alínea a, modelando-a na forma elipsoidal. Rola-se esta massa entre os dedos e a face esmerilhada da placa de vidro, com pressão suficiente, a fim de moldá- la na forma de um cilindro de diâmetro uniforme. O número de rolagens deverá estar compreendido entre 80 e 90 por minuto, considerando-se uma rolagem como o movimento da mão para a frente e para trás, retornando ao ponto de partida. b) separam-se cerca de 20 g da massa obtida como descrito na alínea a, modelando-a na forma elipsoidal. Rola-se esta massa entre os dedos e a face esmerilhada da placa de vidro, com pressão suficiente, a fim de moldá- la na forma de um cilindro de diâmetro uniforme. O número de rolagens deverá estar compreendido entre 80 e 90 por minuto, considerando-se uma rolagem como o movimento da mão para a frente e para trás, retornando ao ponto de partida. Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 31 b.1) Quando o diâmetro do cilindro de solo atingir 3 mm, quebra em seis ou oito pedaços; amassa-se, a seguir, com os dedos, os referidos pedaços até se obter uma massa de forma elipsoidal. Procede-se novamente à rolagem até formar um cilindro de 3 mm de diâmetro, juntando, amassando e rolando, respectivamente, até que o cilindro de solo desagregue sob a pressão requerida para a rolagem e não seja mais possível formar um novo cilindro com o solo. A desagregação pode ocorrer quando o cilindro de solo apresentar um diâmetro maior do que 3 mm. Este deve ser considerado um estágio final satisfatório, tendo em vista que o solo foi antes rolado até atingir a forma de um cilindro de 3 mm de diâmetro. b.1) Quando o diâmetro do cilindro de solo atingir 3 mm, quebra em seis ou oito pedaços; amassa-se, a seguir, com os dedos, os referidos pedaços até se obter uma massa de forma elipsoidal. Procede-se novamente à rolagem até formar um cilindro de 3 mm de diâmetro, juntando, amassando e rolando, respectivamente, até que o cilindro de solo desagregue sob a pressão requerida para a rolagem e não seja mais possível formar um novo cilindro com o solo. A desagregação pode ocorrer quando o cilindro de solo apresentar um diâmetro maior do que 3 mm. Este deve ser considerado um estágio final satisfatório, tendo em vista que o solo foi antes rolado até atingir a forma de um cilindro de 3 mm de diâmetro. Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 32 Sequência do ensaio (LP) http://www.civilnet.com.br/Files/MecSolos2/MEC.SOLOS.I.2011/CAP5.pdf 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) OBSERVAÇÃO: A desagregação se manifesta diferentemente, conforme o tipo do solo. Alguns solos se desagregarão em numerosos pequenos aglomerados de partículas. Outros, poderão formar uma camada externa, tubular, que começa a desagregar em ambas as pontas, progredindo em direção ao meio e, finalmente, o cilindro rompe em vários pedaços pequenos. Solos muito argilosos requerem mais pressão da mão para a deformação do cilindro, particularmente quando se aproxima do Limite de Plasticidade, quando, então, o cilindro parte-se em uma série de segmentos, com a forma de tubo, cada um com cerca de 6 a 10 mm de comprimento. OBSERVAÇÃO: A desagregação se manifesta diferentemente, conforme o tipo do solo. Alguns solos se desagregarão em numerosos pequenos aglomerados de partículas. Outros, poderão formar uma camada externa, tubular, que começa a desagregar em ambas as pontas, progredindo em direção ao meio e, finalmente, o cilindro rompe em vários pedaços pequenos. Solos muito argilosos requerem mais pressão da mão para a deformação do cilindro, particularmente quando se aproxima do Limite de Plasticidade, quando, então, o cilindro parte-se em uma série de segmentos, com a forma de tubo, cada um com cerca de 6 a 10 mm de comprimento. Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 33 OBSERVAÇÃO: Dificilmente o operador poderá produzir a desagregação do cilindro exatamente com 3 mm de diâmetro, a não ser reduzindo o número de rolagens, a pressão da mão, ou ambos e continuando a operação, sem deformação posterior, até que o cilindro se desagregue. É permitido, entretanto, reduzir a quantidade total de deformações no caso de solos pouco plásticos fazendo com que o diâmetro inicial da massa de solo de forma elipsoidal se aproxime dos requeridos 3 mm de diâmetro final; OBSERVAÇÃO: Dificilmente o operador poderá produzir a desagregação do cilindro exatamente com 3 mm de diâmetro, a não ser reduzindo o número de rolagens, a pressão da mão, ou ambos e continuando a operação, sem deformação posterior, até que o cilindro se desagregue. É permitido, entretanto, reduzir a quantidade total de deformações no caso de solos pouco plásticos fazendo com que o diâmetro inicial da massa de solo de forma elipsoidal se aproxime dos requeridos 3 mm de diâmetro final; Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) c) Ao se fragmentar o cilindro, transferem-se imediatamente os seus pedaços para o recipiente e determina-se a umidade pela fórmula: em que: h - teor de umidade, em porcentagem; Ph- peso do material úmido; Ps- peso do material seco em estufa a 1050 - 1100 C, até constância de peso d) Repetem-se as operações anteriores até que se obtenham 3 valores que não difiram da respectiva média de mais de 5%. c) Ao se fragmentar o cilindro, transferem-se imediatamente os seus pedaços para o recipiente e determina-se a umidade pela fórmula: em que: h - teor de umidade, em porcentagem; Ph- peso do material úmido; Ps- peso do material seco em estufa a 1050 - 1100 C, até constância de peso d) Repetem-se as operações anteriores até que se obtenham 3 valores que não difiram da respectiva média de mais de 5%. 100x Ps PsPhh 100x Ps PsPhh Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 34 RESULTADO: O Limite de Plasticidade - LP é expresso pela média dos teores de umidade obtidos como foi indicado. RESULTADO: O Limite de Plasticidade - LP é expresso pela média dos teores de umidade obtidos como foi indicado. Universidade Federal da Paraíba - Departamento de Engenharia Civil 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) Índice de Plasticidade (IP) Fisicamente representaria a quantidade de água que seria necessário a acrescentar a um solo, para que ele passasse do estado plástico ao líquido. IP = LL – LP Prof. Fabio Tonin 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 10/04/2016 35 Índice de Plasticidade (IP) • IP: – determina o caráter de plasticidade de um solo – quando maior mais plástico será o solo • Classificação (Jenkins): Fracamente plásticos 1 < IP ≤ 7 Medianamente plásticos 7 < IP ≤ 15 Altamente plásticos IP > 15 Prof. Fabio Tonin 3.4 LIMITE DE PLASTICIDADE (LP) 3.5 GRÁFICO DE PLASTICIDADE Prof. Dr. CelsoAugusto Guimarães Santos 10/04/2016 36 3.6 LIMITE DE CONTRAÇÃO LC = (γa/γs) – (1/δ) A determinação de LC, teor de umidade a partir do qual o solo não mais se contrai, não obstante continue perdendo peso, é feita tendo em vista que o índice de vazios da amostra é o mesmo, quer quando saturada (no momento que cessa a contração), quer estando completamente seca. Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães Santos LC = h – (V1 – V2)γa/Ps Um outro modo de calcular LC: 3.6 LIMITE DE CONTRAÇÃO 10/04/2016 37 3.7 GRAU DE CONTRAÇÃO (C) É a razão da diferença entre os volumes inicial (Vo) e final (Vf) após a secagem da amostra, para o volume inicial (Vo), expressa em porcentagem: C = (Vo - Vf)/ Vo solos bons C < 5% solos regulares 5% < C < 10% solos sofríveis 10% < C < 15% solos péssimos C > 15% Prof. Fabio Tonin IF = h10 – h100 3.8 ÍNDICE DE FLUIDEZ h10 h100 log10 log100 IF log N Prof. Dr. Celso Augusto Guimarães Santos 10/04/2016 38 3.9 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC) Busca situar o teor de umidade do solo no intervalo de interesse para a utilização na prática, ou seja, entre o limite de liquidez e o de plasticidade. Prof. Fabio Tonin Quantitativamente, cada um dos tipos pode ser identificado quando se tratar de argilas saturadas, pelo seu índice de consistência IC = (LL - w)/IP do seguinte modo: muito moles IC < 0 moles 0 < IC < 0,50 médias 0,50 < IC < 0,75 rijas 0,75 < IC < 1,00 duras IC > 1,00 Prof. Fabio Tonin 3.9 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC) 10/04/2016 39 Qualitativamente, cada um dos tipos pode ser identificado do seguinte modo: • Muito moles – as argilas que escorrem com facilidade entre os dedos, se apertadas nas mãos; • Moles – as que são facilmente moldadas pelos dedos; • Médias – as que podem ser moldadas pelos dedos; • Rijas – as que requerem grande esforço para serem moldadas pelos dedos; • Duras – as que não podem ser moldadas pelos dedos e que, ao serem submetidas o grande esforço, desagregam-se ou perdem sua estrutura original. Prof. Fabio Tonin 3.9 ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC)
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