TRABALHO ACADÊMICO

Limites de ConsistênciaLimite de Liquidez e Limite de Plasticidade

Aluno: Francisco Fabio Dantas

06/03/2013

BREVE DESCRIÇÃO DO OBJETIVO, METODOLOGIA E RESULTADOS DOS ENSAIOS DE LIMITE DE LIQUIDEZ E LIMITE DE PLASTICIDADE.FONTE: Curso de básico mecânica dos solos em 16 aulas, / 3ª Edição. Carlos Souza Pinto – São Paulo: Oficina de Textos, 2006.Artigos extraídos da WEB.

LIMITES DE CONSISTÊNCIA

“Só a distribuição granulométrica não é suficiente para caracterizar bem o

comportamento dos solos sob o ponto de vista da engenharia. Por isso se faz um estudo

do índice de consistência, pois a fração fina do solo correspondem as maiores

superfícies específicas, podendo chegar a 300 m2/ cm3”. (Pinto, Carlos de Souza, 2002).

O conhecimento dos argilos-minerais (finos) é de fundamental importância, pois

dele dependem propriedades de plasticidade e expansibilidade.

Segundo Souza e Rafful (apud MOTA, 2009), o grau de consistência do solo

exerce considerável influência sobre o regime de água no mesmo, afetando a

condutividade hidráulica e permitindo fazer-se inferências sobre a curva de umidade. O

fator de consistência também é determinante na resistência do solo à penetração e na

compactação e seu conhecimento possibilita a determinação do momento adequado do

uso de técnicas que favoreçam um bom manejo do solo, propiciando melhor

conservação do mesmo, além de diminuir a demanda energética nas operações

mecanizadas.

Em 1911 foram definidos, pelo cientista sueco A. Atterberg, certos limites que

delimitam o intervalo de consistência do solo, denominados limite de liquidez e de

plasticidade, sendo líquidas quando estiverem submetidas a muita umidade; plásticas;

semi sólidas e sólidas, na medida que o teor de umidade for reduzido. O método mais

utilizado para determinação do teor de liquidez é o padronizado por Arthur Casagrande,

que utiliza o aparelho de sua própria autoria.

A partir dos limites de plasticidade de liquidez é possível determinar índices de

consistência, índices de compressão , índices atividade, entre outros índices das argilas.

LIMITE DE LIQUIDEZ (NBR 6459)

OBJETIVOS

O objetivo do ensaio é determinar o limite de liquidez com o aparelho de Casa Grande.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

O Limite de Liquidez é definido como o teor de umidade do solo com o qual

uma ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar, numa concha. Diversas

tentativas são realizadas, com o solo em diferentes umidades, anotando-se o número de

golpes para fechar a ranhura, obtendo-se o limite pela interpolação dos resultados.

(PINTO, 2006, p. 13-14).

É o teor de umidade na qual o solo encontra-se entre o estado líquido e o estado

plástico.

PROCEDIMENTOS

Em laboratório foram peneiradas 200 g de solo com a peneira 0,42 mm e

separados em duas amostras de 100g. Tomando uma das amostras, preparou-se uma

mistura homogênea com água, colocou-se a massa na concha do aparelho de Casa

Grande, de modo que a seção mais profunda tivesse 10 mm, e com auxílio de um cinzel

curvo faz-se um sulco na massa passando pelo meio da concha. Por último, movimenta-

se a manivela de modo a promover 2 golpes a cada segundo até que o sulco se feche em

um comprimento de 13mm. O processo foi repetido para diferentes teores de umidade.

Feito isso, construiu-se um gráfico da umidade pelo número de golpes, com a abscissa

em escala logarítmica, onde determinou-se a umidade correspondente a 25 golpes que é

o Limite de Liquidez (LL).

RESULTADOS

Nº golpes

Cápsula nº

Cápsula(g)

Cáps+solo+água (g) água(g)

Cáps.+solo (g) Solo (g)

umidade (%)

Umidademédia (%)

12 85 24,49 41,40 4,10 37,30 12,81 32,01

45,6312 66 29,10 40,21 3,81 36,40 7,30 52,1912 90 29,00 38,68 3,34 35,34 6,34 52,6820 70 25,73 35,85 3,32 32,53 6,80 48,82

49,0220 44 29,10 39,11 3,31 35,80 6,70 49,4020 33 28,65 40,23 3,80 36,43 7,78 48,8429 13 29,56 38,73 2,89 35,84 6,28 46,02

46,2029 48 28,90 39,53 3,36 36,17 7,27 46,2229 65 28,64 38,90 3,25 35,65 7,01 46,36

Tabela 3 – Dados obtidos em laboratório e calculados

Para a Plotagem dos pontos no gráfico Umidade × Número de Golpes foi

desconsiderado o dado correspondente à cápsula número 85 por ser muito discrepante

com relação aos demais, assim a umidade média para 12 golpes é igual a 52,435%.

Gráfi

co 2 – Umidade × Número de golpes

Para 25 golpes temos:

Assim o limite de liquidez é:

LL = 47,3%

LIMITE DE PLASTICIDADE (NBR 7180)

OBJETIVOS

O objetivo do ensaio é a determinação da umidade correspondente ao início do

fraturamento de uma amostra cilíndrica de 3 mm de diâmetro.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

“O Limite de Plasticidade é definido como o menor teor de umidade com o qual

se consegue moldar um cilindro de 3 mm de diâmetro, rolando-se o solo com a palma

da mão” (PINTO, 2006, p. 14). É a umidade que marca a passagem do estado semi-

sólido para o estado plástico.

PROCEDIMENTOS

Em laboratório, preparou-se uma mistura homogênea com uma amostra de solo

peneirado com a peneira 0,42 mm e água. Então segue a moldagem dos cilindros com 3

mm de diâmetro e 100 mm de comprimento manualmente. Caso o cilindro não

fragmente quando atingir o diâmetro de 3 mm adiciona-se argila. Caso fragmente antes

de atingir 3 mm, adiciona-se água. O limite de plasticidade é atingido quando o cilindro

apresentar rachaduras na superfície sem fragmentar. O material é então colocado em

cápsulas previamente pesadas (tara), pesado (tara + solo + água) e colocado na estufa

para secagem. Passado 1 dia as cápsulas são novamente pesadas (tara + solo).

RESULTADOS

DETERMINAÇÃO DA PLASTICIDADE

FASE ANTES DO ENSAIO DEPOIS DO ENSAIO

CÁPSULA Nº 11 34 11 34

TARA (g) 29,52 29,02 - -

TARA+SOLO+ÁGUA(g) 32,41 31,60 - -

TARA+SOLO(g) - - 31,57 30,86

ÁGUA(g) - - 0,84 0,74

SOLO(g) - - 2,05 1,86

UMIDADE (%) - - 0,41 0,40

UMIDADE MÉDIA (%) - 0.40

A umidade média 40 % corresponde ao LP do solo.

RESULTADOS E DISCUSSÕES REFERENTES A LIMITES DE

CONSISTÊNCIA

Tendo conhecimento dos limites de Atterberg temos conhecimento do índice de

plasticidade. O mesmo corresponde pela diferença entre o limite de plasticidade e o

limite de liquides, como segue abaixo:

IP= LL-LP = 47,3 – 40,0 = 7,3 %

Além do índice de plasticidade é possível ter o resultado do solo como sendo uma

areias argilosas variegadas de São Paulo (SC), pois os limites de LL está entre 40% e

80% e seu IP está entre 5% e 15%.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Pelo comportamento do solo durante os procedimentos de ensaio e pela percepção

tátil-visual acredita-se que se trata de uma areia argilosas variegadas de São Paulo (SC).

Se o material estive-se com um grau de umidade menor e processo de destorroamento

fosse realizado, segundo os critérios da norma. Há a possibilidade da quantidade de

partículas que passa pela peneira de no 200 fosse maior que 5%. Fazendo com que o

resultado obtido com o peneiramento deixa-se de ser uma areia mal graduada para então

ser uma areia argilosa (SC).

Caso o experimento se repita e o resultado apresentar uma classificação de areia

é interessante fazer um estudo do grau de compacidade da mesma. “em geral, areias

compactas apresentam maiores resistências e menor deformidade” (Pinto, Carlos de

Souza, 2002, pg 28).