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UNIVERSIDADE PAULISTA – UNIP Engenharia Civil Campus: Alphaville LABORATÓRIO DE COMPLEMENTOS MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade Santana de Parnaíba 2018 LABORATÓRIO DE COMPLEMENTOS MECÂNICA DOS SOLOS E FUNDAÇÕES Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade Trabalho sobre ensaio realizado no laboratório para a matéria de Complementos Mecânica dos Solos e Fundações em Engenharia Civil apresentado à Universidade Paulista - UNIP, Campus Alphaville. Orientador: Prof. Santana de Parnaíba 2018 RESUMO Palavras-chave: SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO..........................................................................................................6 2 OBJETIVO................................................................................................................7 3 EQUIPAMENTOS.....................................................................................................8 4 PROCEDIMENTOS...................................................................................................9 4.1 Coleta e Preparo da Amostra de Solo........................................................9 4.2 Ensaio de determinação do limite de liquidez.............................................9 4.3 Ensaio de determinação do limite de plasticidade.....................................14 5 RESULTADOS E FÓRMULAS...............................................................................15 5.1 Ensaio de determinação do limite de liquidez........................................ ..15 5.2 Ensaio de determinação do limite de plasticidade.....................................16 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS....................................................................................17 7 REFERÊNCIAS......................................................................................................18 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 – Almofariz, amostra de solo e mão de grau..................................................9 Figura 2 – Peneira de número 40.................................................................................9 Figura 3 – Amostra sendo colocada nas peneiras.....................................................10 Figura 4 – Amostra no agitador de peneiras..............................................................10 Figura 5 – Amostra sendo cronometrada...................................................................10 Figura 6 – Pesagem do solo da peneira nº14............................................................11 Figura 7 – Pesagem do solo da peneira nº30............................................................11 Figura 8 – Pesagem do solo da peneira nº35............................................................11 Figura 9 – Pesagem do solo da peneira nº100..........................................................11 Figura 10 – Pesagem do solo da peneira 200...........................................................12 Figura 11 – Pesagem do solo fundo das peneiras.....................................................12 Figura 12 – Amostras separadas após a pesagem....................................................12 Figura 13 – Proveta graduada e Densímetro.............................................................13 Figura 14 – Proveta graduada e Densímetro com amostra.......................................13 6 1 INTRODUÇÃO Este trabalho tem como objetivo determinar a umidade (Limite de liquidez - LL) de uma amostra de solo para o estado plástico (LP). De início iremos demonstrar os equipamentos utilizados para o ensaio, posteriormente os procedimentos, seguido dos dados obtidos no estudo da amostra e a argumentação sobre o ensaio. O nosso estudo tem como base, a determinação da umidade do solo, no qual determinar os limites de consistência do solo, com base na passagem do estado liquido ao estado plástico do solo. 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. 7 2 OBJETIVO Determinação da umidade (limite de liquidez) de uma amostra de solo para o estado plástico e da umidade (limite de plasticidade) de uma amostra de solo para o estado sólido. 8 3 EQUIPAMENTOS Os equipamentos necessários para execução deste ensaio foram os seguintes: Almofariz; Mão de grau; Balança de precisão; Cápsulas de alumínio; Cápsula de porcelana; Espátula; Estufa; Peneira nº 40 série Tyler (1,18 mm); Aparelho casa grande; Cinzel para solos argilosos; Bandeja; Pipeta; Placa de vidro com superfície esmerilhada; Gabarito. 9 4 PROCEDIMENTOS 4.1 Coleta e preparo da amostra de solo Trabalha-se com uma amostra de solo, que foi coletada de uma obra que esta sendo realizada na Avenida Yojiro Takaoka, e a adotaremos como nossa amostra. Para o preparo da amostra seguindo a NBR 6457, inicialmente foi realizado o destorroamento dos grãos com auxilio de uma mão de grau e na sequência foi realizado o peneiramento da mesma, onde foi passada na peneira 40, que possui uma abertura de 0,42mm, e deste material passante adotou-se como amostra a ser analisada. Figura 1 – Almofariz, amostra de solo e mão de grau. Figura 2 – Peneira de número 40. Fonte: Próprio autor, 2018. Fonte: Próprio autor, 2018. 4.2 Ensaio de determinação do Limite de Plasticidade Pesa-se 70,01g da amostra de solo que foi passada na peneira na cápsula de porcelana (figura 3). Com auxilio da pipeta adicionou-se água destilada em pequenos incrementos a cápsula de porcelana (figura 4), lembrando que essa adição de água vai variar dependendo da necessidade da mistura, e com a ajuda da espátula começa-se a amassar e revolver a mistura vigorosa e continuamente (figura 5) até que consiga obter uma pasta bem homogênea (figura 6). 10 Figura 3 – 70,0g da amostra que foi peneirada. Figura 4 – Adicionando água destilada na mistura. Fonte: Próprio autor, 2018. Fonte: Próprio autor, 2018. Figura 5 – Amassando e revolvendo a mistura. Figura 6 – Amostra homogeneizada. Fonte: Próprio autor, 2018. Fonte: Próprio autor, 2018. Pesam-se as três cápsulas de alumínio com tampa de números 1, 2 e 9 vazias. Desta pesagem foram obtidos os seguintes valores respectivamente 29,44g (figura 7), 30,19g (figura 8) e 32,29g (figura 9). Anotam-se esses valores para que sejam utilizados posteriormente. 11 Figura 7 – Cápsula número 1. Figura 8 – Cápsula número 2. Fonte: Próprio autor, 2018. Fonte: Próprio autor, 2018. Figura 9 – Cápsula número 9. Fonte: Próprio autor, 2018. Transfere-se para concha do aparelho casa grande uma porção da amostra preparada até que a mesma preencha a metade da concha (figura 10), lembrando que é importante empregaro menor número possível de passadas da espátula, a fim de evitar a criação de bolar de ar na massa, retorna-se o excesso da massa para cápsula de porcelana. Utilizando-se o cinzel cria-se uma ranhura na massa do solo seguindo o plano de simetria do aparelho (figura 11). Dando continuidade golpeasse contra a base do 12 aparelho, pelo acionamento da manivela, a concha contendo a massa do solo. Anota-se o número de golpes necessário para as bordas inferiores da ranhura se unam (figura 12). Transfere-se com auxilio da espátula uma porção do solo para a cápsula de alumínio, em sequência pesa-se o conjunto cápsula + solo úmido e o leva para estufa com temperatura entre 105º a 110ºC onde ficara por um período de vinte quatro horas para determinação da umidade. Figura 10 – Concha preenchida com a amostra. Figura 11 – Amostra de solo com ranhura. Fonte: Próprio autor, 2018. Fonte: Próprio autor, 2018. Figura 12 – Amostra de solo após a realização dos golpes. Fonte: Próprio autor, 2018. 13 Retira-se o solo remanescente na concha e o transfere para cápsula de porcelana, limpa-se a concha e o cinzel para dar continuidade ao ensaio. Repetiu-se esse procedimento mais duas vezes, tendo adição de mais água ou mais solo dependendo da necessidade da mistura. Vale ressaltar que seria necessária a realização de mais quatro vezes esses procedimentos conforme especificado na NBR 6459, infelizmente devido ao tempo curto de aula não possível. Os valores das pesagens das cápsulas + solo úmido de número 1, 2 e 9 foram respectivamente os seguintes 35,47g (figura 13), 34,64g (figura 14) e 39,10g (figura 15). Figura 13 – Amostra sendo colocada nas peneiras. Figura 14 – Amostra no agitador de peneiras. Fonte: Próprio autor, 2018. Fonte: Próprio autor, 2018. Figura 15 – Amassando e revolvendo a mistura. Fonte: Próprio autor, 2018. 14 4.3 Ensaio de determinação do Limite de Plasticidade Tomou-se uma parte da amostra de solo preparada no ensaio anterior, de limite de liquidez, que se obteve um valor entre 8 a 16 golpes. Desta massa obtida faz-se uma bola que deve ser rolada sobre a placa de vidro esmerilhado, com pressão suficiente da palma da mão para que a massa tome a forma de um cilindro. Se a amostra atingir 3 mm de diâmetro sem se fragmentar, deve-se amassar o material e repetir o processo anterior. Caso a amostra se fragmente antes de atingir 3 mm de diâmetro , retorna-se a amostra a cápsula de porcelana, adiciona-se água destilada, e com auxilio da espátula deve-se amassar e revolver a massa até obter uma pasta bem homogênea e repete-se os processos anteriores. Continua-se ação até que o cilindro se fragmente ao atingir as medidas desejadas, que são 3 mm de diâmetro por 10 cm de comprimento ( usar o gabarito de comparação). Transferem-se os pedaços fragmentados para uma cápsula de alumínio que deve ser pesada e levada à estufa a uma temperatura de 105º a 110ºC para determinação da umidade da amostra. Repetem-se esses processos até obter três amostras. 15 5 RESULTADOS 5.1 Ensaio de determinação do limite de liquidez Os resultados obtidos a partir das pesagens antes e depois da estufa e o número de golpes do aparelho casa grande encontram-se na tabela abaixo: Limite de liquidez 1 2 3 Nº Cápsula 1 2 9 Tara (g) 29,44 30,19 32,29 Cápsula+ Solo úmido (g) 38,20 36,36 41,96 Cápsula+ Solo seco (g) 35,47 34,64 39,10 W(%) 45,27 38,65 42,00 Nº de golpes 9 26 8 Para determinação da umidade do solo (w) utilizou-se as formula a seguir: Cápsula número 1 Cápsula número 2 Cápsula número 9 16 Como não é possível obter o valor do limite de liquidez com precisão através de tentativas, cria-se um gráfico com os valores obtidos. Sendo o eixo das abcissas corresponde ao logaritmo do número de golpes e o das ordenadas a umidade. Traça-se uma reta com esses pontos e graficamente determina-se o limite de liquidez como sendo o valor da umidade para 25 golpes. O limite de liquidez obtido através do ensaio e demonstrado graficamente é de %. 5.2 Resultados do ensaio de determinação do limite de plasticidade Infelizmente devido ao tempo curto de aula não conseguimos realizar o ensaio de limite de plasticidade. 38 39 40 41 42 43 44 45 46 0 5 10 15 20 25 30 u m id ad e ( % ) Nº de golpes Limite de liquidez 17 6 CONSIDERAÇÕES FINAIS Através do ensaio granulométrico conseguimos avaliar o tipo de solo, e a espessura dos grãos. Essa avaliação do solo tem caráter muito importante na construção civil, é através deste estudo que identificamos a qualidade e o tipo de solo a ser trabalhado, podendo identificar qual tipo de estrutura e material deverá ser utilizado para a edificação. Concluímos com essa pratica principalmente que cada solo tem sua característica especifica, portanto a analise em laboratório torna-se crucial para o bom entendimento das características do solo. 18 REFERÊNCIAS BIBILIOGRAFICAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS Técnicas. NBR 6459: Solo – Determinação do limite de liquidez. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. DNER–ME 122/94: Solos – determinação do limite de liquidez – método de referência e método expedito. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS Técnicas. NBR 7180: Solo - Determinação do limite de plasticidade. DEPARTAMENTO NACIONAL DE ESTRADAS E RODAGEM. DNER–ME 082/94: Solos - determinação do limite de plasticidade.
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