Mecânica dos Solos e Fundações

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Mecânica dos Solos e 
Fundações
CONTEÚDO:
http://bit.ly/unip2020
❖ Limites de Atterberg;
❖ Método para descrever a consistência de solos com
partículas finas e teor de umidade variável;
❖Solo com argila→ pode ser remoldado;
❖Plasticidade → produzida pela água adsorvida que
circunda as partículas.
IP LL LP= −
❖ (LL): É definido como o
teor de umidade
necessário para o solo se
tornar uma lama.
❖ (LP): É definido como o
teor de umidade a partir
do qual o solo entra em
seu estado plástico.
❖ (IP): é definido como a
diferença entre os limites
de liquidez e plasticidade
de um solo.
❖ (LC): é definido como o
estado onde o solo não
sofre variações
volumétricas pela sua
secagem.
IP LL LP= −
❖Normas
✓ NBR 6459 – Solo – Determinação do limite de liquidez – Método de
Ensaio. 1984.
✓ NBR 7180 – Solo – Determinação do limite de plasticidade – Método
de Ensaio. 1984.
❖Aparelhagem
✓ Estufa;
✓ Placa de vidro com uma das faces esmerilhada,
✓ Espátula de lâmina flexível e Espátula trapezoidal;
✓ Aparelho de Casagrande, Cinzel;
✓ Balança (200g, com resolução de 0,01g);
✓ Cápsulas de alumínio para obtenção da umidade;
✓ Gabarito para verificação da altura de queda de concha.
✓Gabarito de comparação cilíndrico, com 3 mm de diâmetro e 
cerca de 100 mm de comprimento;
❖ Índice de plasticidade (IP):
𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃
❖ Índice de consistência (Ic):
𝐼𝑐 =
(𝐿𝐿 −𝑊)
(𝐼𝑃)
Descrição Plasticidade
Não Plástico 0
Ligeiramente plástico 1 – 5
Plasticidade baixa 5 – 10 
Plasticidade média 10 – 20 
Plasticidade alta 20 – 40 
Plasticidade muito alta > 40
Descrição Consistência
Muito mole 0
Moles 0 a 0,5
Médias 0,5 a 0,75
Rijas 0,75 a 1,0
Duras Acima de 1,0
❖ Limite de Contração (LC):
𝐿𝑐 =
𝑀1−𝑀2
𝑀2
. 100 −
𝑉𝑖−𝑉𝑓
𝑀2
. rw . 100
𝐶 =
𝑉𝑖𝑛𝑖 − 𝑉𝑠𝑒𝑐
𝑉𝑖𝑛𝑖
Descrição Contração
Solos Bons Menor que 5
Solos Regulares 5 a 10
Solos Ruins 10 a 15
Solos Péssimos Acima de 15
Mineral Contração
Montmorilonita 8,5 – 15
Ilita 15 – 17
Caulinita 25 - 29
❖ Índice de Atividade (IA):
Identificar o potencial de expansão de solos argilosos;
Pequenos teores de argila e elevados índices de consistência
indicam que a argila é muito ativa;
Depende dos argilominerais presentes no solo;
𝐼𝐴 =
𝐼𝑃
% 𝑎𝑟𝑔𝑖𝑙𝑎
Descrição Atividade
Argila inativa < 0,75
Argila normal 0,75 a 1,25
Argila ativa 1,25 a 2
Bentonita > 2
❖ Aparelhagem: ❖ Ensaio pela NBR 6459:
❖ Procedimento de ensaio:
✓ Pesar 200 g de solo seco e destorroado, que passa na peneira com abertura de
malha de 0,42 mm;
✓ Tomar metade do material, colocar em um cadinho de porcelana, e umedecer
aos poucos com água destilada, amassando o material vigorosamente durante
15 a 30 minutos;
✓ Fazer uma umidade inicial que resulte em aproximadamente 35 golpes no
aparelho de Casagrande;
✓ Preparar a ranhura com o cinzel (profundidade de solo: 1cm), efetuar golpes
até que as bordas da ranhura se unam ao longo de 13 mm. Anotar o número de
golpes.
✓ Tomar uma amostra para umidade (4 a 8 g) na posição em que a ranhura se
uniu;
✓ Proceder para o próximo ponto, amassando a amostra com um pouco mais de
água e repetindo o procedimento acima;
✓ Obter no mínimo 5 pontos, variando o número de golpes entre 35 e 10;
✓ Fazer o gráfico e obter o valor da umidade equivalente a 25 golpes no aparelho
de Casagrande, este sendo o valor do limite de liquidez.
1 cm1 cm1 cm1 cm
❖ A resistência ao fechamento do sulco é função
da resistência ao cisalhamento do solo;
❖ Observação experimental: 25 golpes no
aparelho de Casagrande para fechamento do
sulco equivale a 2,5 kPa de resistência ao
cisalhamento;
❖ Cada solo terá um LL relativo à esta
propriedade;
❖ Procedimento de ensaio:
✓ Preparação: 200g de solo seco ao ar e destorroado que passa na #0,42
mm, tomar metade do material colocar em um cadinho de porcelana e
umedecer aos poucos com água destilada, amassando vigorosamente
durante 15 a 30 minutos;
✓ Tomar cerca de 10 g de amostra, formar uma bola que deve ser tomada
sobre uma placa de vidro, com pressão suficiente para formar um cilindro;
✓ O limite de plasticidade é teor de umidade para o qual o solo começa a se
fraturar quando tenta moldar, com ele, um cilindro com 3 mm de diâmetro
e 10 mm de comprimento;
✓ Se houver fragmentação antes de atingir 3 mm, retornar ao cadinho,
adicionar mais água, e amassar por mais 3 min;
✓ Se a amostra atingir 3 mm sem fragmentar deve-se voltar o material ao
cadinho e amassar o material por mais tempo, secando-o;
✓ Quando acertar o ponto, transferir o cilindro para uma cápsula e medir sua
umidade;
✓ Repetir, obtendo pelo menos 3 determinações. Os valores serão
aceitáveis se a variação for inferior a 5%. O valor final ser á média das
determinações.
❖ Aparelhagem:
3 mm3 mm
10 cm10 cm
3 mm3 mm
10 cm10 cm
❖ Exemplo 1 Na determinação do LL de um solo, utilizou-se o método
do aparelho de Casagrande. Assim, foram obtidos os seguintes valores.
Plote estes pontos na curva e determine o LL do solo.
Umidade 
(%) Nº Golpes
18 40
22 36
28 30
36 22
46 12
❖ Exemplo 2 Para um determinado solo foi colhida uma amostra, a qual foi
analisada no laboratório, sendo obtidos os seguintes dados:
- Teor de umidade natural da amostra igual a 30%;
- Experiência de Casagrande: w1 = 30%
N1 = 30 golpes;
w2 = 45%
N2 = 20;
- LP = 24%;
- Volume inicial da amostra que era de 5,00dm3, passou a ser de
4,50dm3 após a secagem na estufa.
- Porcentagem de grãos menores do que 0,002mm é de 16%.
Determinar: a) LL (limite liquidez); b) IP (índice plasticidade); c) IC (índice consistência)
d) C (grau contração do solo); e) IA (índice de atividade) f) As características do solo
quanto à plasticidade, consistência, atividade e e à contração;
❖ Exemplo 3 Para um ensaio de laboratório obteve os seguintes dados:
Determinar: a) LL (limite liquidez);
b) LP (limite de plasticidade)
c) IP (índice plasticidade);
d) Atividade considerando que o solo tenha 54,3%
de argila
Limite de Liquidez
Umidade (%) 41,6 38,9 36,6 34,4
Golpes 11 24 30 42
Limite de Plasticidade
Umidade (%) 21,0 21,7 20,4 21,3 20,5 20,4
❖ Exemplo 3 Para um ensaio de laboratório obteve os seguintes dados:
Determinar: a) LL (limite liquidez);
b) LP (limite de plasticidade)
c) IP (índice plasticidade);
d) Atividade considerando que o solo tenha 54,3%
de argila
Limite de Liquidez
Umidade (%) 41,6 38,9 36,6 34,4
Golpes 11 24 30 42
Limite de Plasticidade
Umidade (%) 21,0 21,7 20,4 21,3 20,5 20,4
Mecânica dos Solos 1
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