Relatorio Limites de liquidez e plasticidade

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UNIVERSIDADE PAULISTA 
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
MARIA VANESSA COLAÇA DE BRITO ALVES C74BIH0 EC7P18
Limite de Liquidez, Limite de Plasticidade e Índice de Plasticidade
Laboratório de Complemento de Mecânica dos Solos e Fundações 
RIBEIRÃO PRETO / VARGAS – SP
Introdução
 Este trabalho visa apresentar o limite de liquidez, baseando-se na NBR 6459 (1984), e também o limite de plasticidade, tendo por base a NBR 7180 (1987), do ensaio realizado em laboratório; com isto, sendo possível, posteriormente, apresentar o índice de plasticidade do solo, baseado também na NBR 7180 (1987).
Conhecidos também como Limites de Atterberg, estes ensaios permitem determinar os limites de consistência do solo. O termo consistência é usado para descrever um estado físico, isto é, o grau de ligação entre as partículas das substâncias. Quando aplicado aos solos finos ou coesivos, a consistência está ligada à quantidade de água existente no solo, ou seja, ao teor de umidade. 
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.
Limite de Liquidez (LL): é o valor de umidade no qual o solo passa do estado líquido para o estado plástico. Esse limite é determinado com auxílio do aparelho de Casagrande no qual se determina o teor de umidade que, com 25 golpes, une os bordos inferiores de uma canelura (um centímetro de comprimento) aberta, na massa de solo, por um cinzel de dimensões padronizadas. 
Limite de Plasticidade (LP): é o valor de umidade na qual o solo passa do estado plástico para o estado semi-sólido. É o limite no qual o solo começa a se quebrar em pequenas peças, quando enrolado em bastões de 3 mm de diâmetro. Ou seja, é o menor teor de umidade em que o solo se comporta plasticamente.
Índice de Plasticidade (IP): é definido como sendo a diferença entre os limites de plasticidade (LP) e o de liquidez (LL), sendo que, este índice determina à amplitude da faixa de plasticidade, e qual índice deve ser aplicado para classificar o solo.
Aparelhagem
 
A seguir serão listados os equipamentos utilizados para elaboração dos dois experimentos. 
 Equipamentos para determinação do Limite de Liquidez
Para a elaboração deste procedimento experimental foram utilizados os seguintes instrumentos:
Cápsula de porcelana;
Espátula de lâmina flexível;
Recipientes para armazenamento das amostras;
Aparelho de Casa Grande;
Cinzel;
Balança de precisão;
Amostra de solo previamente preparada. 
 estufa com capacidade para manter a temperatura de 105 a 110°C; 
 cápsula de porcelana com aproximadamente 120 mm de diâmetro; 
 espátula de lâmina flexível com aproxim adamente 80 mm de comprimento e 20 
 recipientes para armazenamento das amostras; 
 dois aparelhos de Casagrande; 
 dois cinzéis; e 
 balança de precisão.
 Equipamentos para determinação do Limite de Plasticidade
 Para a elaboração deste procedimento experimental foram utilizados os seguintes instrumentos:
Estufa com capacidade para manter a temperatura de 105°C a 110°C;
Cápsula de porcelana;
Espátula de lâmina flexível;
Recipientes para armazenamento das amostras;
Balança de precisão;
Gabarito Cilíndrico para comparação, com 3 mm de diâmetro e cerca de 100 mm de comprimento;
Placa de vidro de superfície esmerilhada.
Metodologia
A seguir serão listados os procedimentos experimentais aplicados para a determinação destes limites nos dois experimentos.
3.1. Procedimentos utilizados na determinação do Limite de Liquidez
 Foi colocada parte da amostra na cápsula de porcelana, tarando a balança e pesando a quantidade de solo, depois adicionada água em pequenas quantidades, amassando e revolvendo, vigorosa e continuamente com auxílio da espátula, processo este o qual foi obtida uma pasta homogênea. O tempo de homogeneização compreendeu entre 15 a 30 min.
 Com isto, parte da mistura foi transferida para a concha, moldando-a de forma que na parte central a espessura ficou em aproximadamente 10 mm. Esta operação foi realizada de forma que o número de bolhas de ar ficou o menor possível no interior da amostra. O excesso de solo foi retornado para a cápsula. Dividida a massa de solo em duas partes, passando o cinzel através da mesma, de maneira que abriu uma ranhura em sua parte central. O cinzel foi deslocado perpendicularmente à superfície da concha e a mesma foi golpeada contra a base, deixando-a cair em queda livre, girando a manivela à razão de uma volta a cada um segundo, sendo que, a Norma recomenda que se deva executar duas voltas a cada segundo. Anotado o número de golpes necessários para que as bordas inferiores da ranhura se unissem ao longo de 13 mm de comprimento. 
 Transferida uma pequena quantidade do material que se uniram para um recipiente adequado para determinação da umidade. Transferido o material restante para a cápsula de porcelana foi adicionada água à amostra e homogeneizado durante pelo menos 3 minutos, amassando e revolvendo vigorosa e continuamente com auxílio de espátula. 
 Enfim, o processo foi repetido por mais duas vezes de forma a obter mais pontos de ensaio, cobrindo o intervalo de 25 a 57 golpes, contudo, a Norma recomenda de 15 a 35 golpes.
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 prévios.
 Tomada cerca de 10g da amostra preparada e formada uma pequena bola, a qual foi rolada sobre a placa de vidro com pressão suficiente da palma da mão, o que lhe deu forma de cilindro. 
 Como o cilindro se fragmentou com diâmetro de 3 mm e comprimento de 100 mm - o qual foi verificado através do gabarito de comparação –, então foi transferido imediatamente o cilindro para um recipiente metálico para determinação da umidade, conforme NBR 6457. 
 Por fim, esta operação foi repetida mais quatro vezes.
Memorial de cálculo e Resultados 
4.1. Limite de Liquidez
 Com o ensaio realizado em laboratório obtivemos para cada uma das três operações realizadas: a Massa do Solo Úmido + Cápsula, a Massa do Solo Seco + Cápsula, a Massa da Cápsula, a Massa da Água, a Massa do Solo Seco, o teor de umidade, o Número de Golpes aplicados e o limite de liquidez, conforme apresentado na tabela 1. O gráfico de representação do Limite de Liquidez segue na tabela 2.
	Limite de Liquidez
	Amostra
	1
	2
	3
	Cápsula
	54
	67
	56
	Massa solo úmido + cápsula (g)
	46,22
	45,61
	45,64
	Massa solo seco + cápsula (g)
	44,20
	43,55
	43,86
	Massa da cápsula (g)
	29,23 
	30,86
	33,55
	Massa de água (g)
	2,02
	2,06
	1,78
	Massa Solo seco (g)
	14,97
	12,69
	10,31
	Teor de umidade (%)
	13,5%
	16,23%
	17,26%
	Número de Golpes
	57 
	50
	25
 Limite
 de liquidez
Tabela 1 – Limite de Liquidez.
Tabela 2 – Gráfico Limite de Liquidez.
Os cálculos para determinação da umidade de cada amostra foram feitos segundo a seguinte fórmula:
Onde:
 = Massa da água
 = Massa do solo seco
Para amostra 1: 
Para amostra 2:
Para amostra 3:
	
Limite de Plasticidade
Na tabela 3 foram organizados os dados obtidos por medições no laboratório e através das mesmas foi possível calcular o Limite de Plasticidade nas 5 situações e com o ajuste de médias desses valores definir o Limite de Plasticidade da amostra de solo.
 
	Limite de Plasticidade
	Amostra
	1
	23
	4
	5
	Cápsula
	34
	45
	114
	105
	86
	Massa solo úmido + cápsula (g)
	29,88
	32,30
	34,35
	33,66
	33,73
	Massa solo seco + cápsula (g)
	29,71
	32,13
	34,33
	33,50
	33,57
	Massa da cápsula (g)
	28,42 
	30,75
	32,86
	32,06
	32,25
	Massa de água (g)
	0,17
	0,17
	0,02
	0,16
	0,16
	Massa Solo seco (g)
	1,29
	1,38
	1,47
	1,44
	1,32
	Teor de umidade (%)
	13,18%
	12,32%
	1,36%
	11,11%
	12,12%
Tabela 3 – Limite de Plasticidade.
Os cálculos para determinação da umidade de cada amostra foram feitos segundo a seguinte fórmula:
Onde:
 = Massa da água
 = Massa do solo seco
Para amostra 1: 
Para amostra 2:
Para amostra 3:
Para amostra 4:
Para amostra 5:
Excluir amostra 3, recalcular as médias.
 Limite de Plasticidade então fica definido como 12,18%.
Índice de Plasticidade
 
É a diferença entre o Limite de Liquidez e o Limite de Plasticidade.
Conclusão
Com estes resultados é possível classificar o solo como “Fracamente Plástico”,
pois figura-se no intervalo apresentado a seguir:
 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCN ICAS. NBR 6459 – Solo – 
Determinação do limite de liquidez. ABNT, Rio de Janeiro, 1984. 
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCN ICAS. NBR 7180 – Solo – 
Determinação do limite de plasticidade. ABNT, Rio de Janeiro, 1987.
 
GRECO, J isela A.S., Solos– Conceitos e Ensaios da Mecânica dos Solos 
Classificação dos Solos para Fins Rodoviários. Disponível em: 
<http://etg.ufmg.br/~jisela/pagina/Notas%20de%20aula%20solos.pdf >. Acesso em: 19.set.2018. 
ORTIGÃO, J .A.R., Introdução à Mecânica dos S olos dos Estados Críticos. Terratek, 2007.