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INSTITUTO FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CURSO TÉCNICO EM EDIFICAÇÕES Félix Lima Henrique Zamprogno Lucas da Silva Maikon Kuster Marcelo Tetzlaw Murilo Doroteu RELATÓRIO DE ENSAIOS: Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade Colatina, 2018 Félix Lima Henrique Zamprogno Lucas da Silva Maikon Kuster Marcelo Tetzlaw Murilo Doroteu RELATÓRIO DE ENSAIOS: Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina Mecânica dos Solos, no Curso de Técnico em Edificações, no Instituto Federal do Espírito Santo. Prof: Arnaldo Saquetto Junior. Colatina, 2018 RESUMO O seguinte relatório faz uma análise dos procedimentos experimentais realizados no laboratório de Mecânica dos Solos. Os ensaios realizados foram: Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade. Palavras-chave: Mecânica dos Solos; Limite de Liquidez; Limite de Plasticidade. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 5 2 DESENVOLVIMENTO .......................................................................................... 6 2.1 OBJETIVO GERAL ........................................................................................ 6 2.1.1 Objetivos específicos ............................................................................... 6 2.1.2 DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ.......................................... 6 2.1.3 DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE ................................ 7 2.2 METODOLOGIA LIMITE DE LIQUIDEZ ......................................................... 8 2.2.1 METODOLOGIA LIMITE DE PLASTICIDADE ......................................... 9 2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS .......................................................... 9 2.3.1 LIMITE DE LIQUIDEZ .............................................................................. 9 2.3.2 LIMITE DE PLASTICIDADE .................................................................. 11 2.4 RESULTADOS ............................................................................................. 12 2.4.1 LIMITE DE LIQUIDEZ ............................................................................ 12 2.4.2 LIMITE DE PLASTICIDADE .................................................................. 14 2.5 CONCLUSÃO .............................................................................................. 15 2.6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 16 5 1 INTRODUÇÃO O Limite de Liquidez: É definido como a umidade abaixo da qual o solo se comporta como material plástico. É a umidade de transição entre os estados líquidos e plásticos do solo. Experimentalmente corresponde ao teor de umidade com que o solo fecha certa ranhura sob o impacto de 25 golpes do aparelho de Casagrande. O Limite de Plasticidade: É tido como o teor de umidade em que o solo deixa de ser plástico, tornando- se quebradiço; é a umidade de transição entre o estado plástico e semissólido do solo. Em laboratório o limite de plasticidade é obtido determinando-se o teor de umidade no qual um bastão cilíndrico de um solo com 3mm de diâmetro apresenta-se fissuras. 6 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 OBJETIVO GERAL O objetivo é mostrar os conhecimentos adquiridos em laboratório. 2.1.1 Objetivos específicos O relatório tem como objetivo calcular e analisar o limite de liquidez de um determinado solo por meio do teor de umidade com que o solo fecha certa ranhura sob o impacto de determinada quantidade de golpes do aparelho de Casagrande. Dessa forma é possível obter a resistência ao cisalhamento que o solo oferece, pelo fechamento da fenda aberta com o cinzel, medida pelo número de golpes. Também com o mesmo objetivo para se analisar o limite de plasticidade. 2.1.2 DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ Definição: O limite de Liquidez é o teor de umidade do solo com que se unem, em um centímetro de comprimento, as bordas inferiores de uma canelura feita em uma massa de solo colocada na concha de um aparelho normalizado (Aparelho de Casagrande), sob a ação de 25 golpes da concha sobre a base desse aparelho. O Limite de liquidez marca a transição do estado plástico ao estado líquido. É representado por LL, e expresso em porcentagem. 7 Figura 1 – Estados do solo Fonte: [1] A Curva de Fluidez é a curva resultante da representação gráfica da relação dos teores de umidade, marcados em abscissas, com os números de golpes correspondentes, marcados em ordenadas. Emprega-se na abscissa uma escala aritmética e na ordenada uma escala logarítmica. Utilizando-se essa representação obtém-se uma reta. Existem dois métodos para a obtenção do Limite de Liquidez. Em um deles confecciona-se um gráfico com os dados obtidos. No outro, o resultado é calculado através de fórmulas. O método descrito aqui trata da determinação com o auxílio do gráfico. O ensaio deve ser executado em condições ambientais que minimizem a perda de umidade do material por evaporação, preferencialmente em recintos climatizados. 4. Referências - NBR 6457 – ABNT – “Amostras de Solo – Preparação para Ensaios de Compactação e Ensaios de Caracterização”. - NBR 6459 – ABNT – “Solo – Determinação do Limite de Liquidez” - DNER – M 2.1.3 DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE 1. Objetivo: Determinar o limite entre o estado plástico e o estado semi- plástico do solo. 2. Definição: O limite de Plasticidade é definido como o menor teor de umidade com o qual se consegue moldar um cilindro com 3 mm de diâmetro, rolando- 8 se o solo com a palma da mão. O Limite de liquidez marca a transição do estado semi- plástico ao estado plástico. É representado por LP, e expresso em porcentagem. O Limite de Plasticidade (LP) é um parâmetro necessário ao cálculo do Índice de Plasticidade dos solos. 2.2 METODOLOGIA LIMITE DE LIQUIDEZ MATERIAIS: • Aparelho de Casagrande • Cinzel • Balança • Estufa • Cápsulas de porcelana ou cadinho • Espátula metálica • Água destilada • Cápsulas 9 2.2.1 METODOLOGIA LIMITE DE PLASTICIDADE MATERIAIS: • Cápsula de porcelana ou cadinho • Estufa • Espátula • Placa de vidro fosco ou esmerilhada • Balança • Gabarito • Cápsulas 2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 2.3.1 LIMITE DE LIQUIDEZ Para iniciar o ensaio, deve-se coletar uma quantidade de solo com o cadinho. Com a amostra de solo coletada aos poucos vai se adicionando água até a homogeneização do solo formando uma massa. Após ter feito a massa com o solo, deve-se calibrar o aparelho casa grande com a queda de 1 cm, e utilizar a massa para cobrir cerca de 3\4 de sua cocha usando a espátula para não deixar partículas de ar no solo. Prossegue-se fazendo uma ranhura no meio da massa com o cinzel, partindodo maior comprimento do aparelho. 10 Iniciando-se os golpes na concha, gira-se a manivela à razão de duas batidas por segundo, contando o número de golpes até que se conclua que ocorreu o fechamento da ranhura. Retira-se uma amostra do material no local onde as bordas da ranhura se tocaram levando a estufa. O material que sobra volta para o cadinho onde é adicionado mais água e se repete todo o processo por mais cinco vezes no mínimo. Com os resultados constrói-se um gráfico relacionando o teor de umidade, com o número de golpes. Figura 2 – Ilustração para o ensaio de liquidez Fonte: [1] 11 2.3.2 LIMITE DE PLASTICIDADE Inicialmente foi coletada uma porção de argila com o cadinho, com a amostra de argila coletada, foi adicionado água destilada até a homogeneização da argila, formando uma massa. Foi moldada uma quantidade de massa em forma circular, semelhante a uma bola pequena, em seguida sobre a placa de vidro (para que ocorra perda de umidade para a placa), formando um rolinho até atingir cerca de 3 mm de diâmetro e 10cm de comprimento com movimentos de vai e vem. Quando o rolinho se despedaçou em cerca de 3 partes foi feita a coleta desses fragmentos colocando em cápsulas e levando a estufa. Figura 3 – Ilustração para determinar a plasticidade Fonte: http://www.torresgeotecnia.com.br/wp content/uploads/sites/155426/2016/12/Limite-de-Plasticidade.jpg 12 2.4 RESULTADOS 2.4.1 LIMITE DE LIQUIDEZ A partir do ensaio de liquidez foi possível fazer as seguintes anotações: Ordem Nº da cápsula Tara (g) Peso h (g) Peso seco (g) Nº de golpes Umidade (%) 1 15 28,42 34,1 32,45 33 40,94% 2 10 24,5 30,01 28,38 26 42,01% 3 12 27,16 34,22 32,04 24 44,67% LL= 42,54% Tabela 1 – Anotações feitas a partir do ensaio Fonte: Autor Para se calcular a umidade presente na argila, foi resultante a partir da seguinte fórmula: h = Ph – Ps x 100 Ph Em que a umidade (h) é a razão entre o peso da água e o peso do solo vezes 100. 13 Figura 4 – Gráfico correspondente ao limite de liquidez Fonte: Autor O limite de liquidez é expresso pelo teor de umidade correspondente a interseção relativa a 25 golpes, obtidos a partir do gráfico. No gráfico obtido a partir do ensaio realizado se percebe que limite de liquidez da argila utilizada é de aproximadamente 42,54%. 0 5 10 15 20 25 30 35 40,5 41 41,5 42 42,5 43 43,5 44 44,5 45 n ú m er o d e go lp es Umidade (%) Limite de Liquidez 14 2.4.2 LIMITE DE PLASTICIDADE Para o limite de plasticidade foi produzido os seguintes dados: Nº da cápsula Tara (g) Peso h (g) Peso seco (g) Umidade (%) 43 23,65 25,79 25,29 30,49% 32 24,25 25,36 25,1 29,41% LP= 29,95% Tabela 2 – Dados gerados para o limite de plasticidade Fonte: Autor O limite de plasticidade obtido é resultante da média aritmética dos valores da umidade. O índice de plasticidade é calculado pela fórmula: IP = LL – LP Sendo IP o índice de plasticidade; o LL o limite de liquidez e o LP o limite de plasticidade. O índice de plasticidade da argila utilizada é 12,59% o que a classifica como uma argila de plasticidade média, pois o IP está entre 10-20. 15 2.5 CONCLUSÃO Os ensaios realizados são de suma importância para determinação da plasticidade e liquidez das argilas, e com isto, pode-se concluir a grande importância da execução desses testes para se observar o comportamento dos solos e suas características, uma vez o que o mesmo nos fornece conhecimento sobre seus percentuais de solo, sua liquidez e plasticidade. 16 2.6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS NBR 6457 – ABNT – “Amostras de Solo – Preparação para Ensaios de Compactação e Ensaios de Caracterização”. NBR 7180 – ABNT – “Solo – Determinação do Limite de Plasticidade” - DNER – ME 082/94 – Solos – Determinação do Limite de Plasticidade. TUDO ENGENHARIA CIVIL - Ensaio de limite de liquidez e plasticidade, 2015. [Internet] Disponível em: < https://www.tudoengcivil.com.br/2015/04/ensaio-de-limite- de-liquidez-e.html>. Acesso em: 24/05/2018 EBAH - Relatório de limite de plasticidade e limite de Liquidez, 2009. [Internet] Disponível em: < http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAYbsAG/relatorio-limite- plasticidade-limite-liquidez>. Acesso em: 23/05/2018 LABORATÓRIO DE GEOTÉCNICA – Ensaios de limites de liquidez e plasticidade de material granular, 2016. [Internet] Disponível em: <http://www.lagetec.ufc.br/wp-content/uploads/2016/03/Ensaios-de-limites-de- liquidez-e-plasticidade-de-material-granular.pdf>. Acesso em: 23/05/2018 PASSEI DIRETO - DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ E LIMITE DE PLASTICIDADE, 2016. [Internet] Disponível em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/24370663/relatorio-liquidez-e-plasticidade>. Acesso em: 24/05/2018
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