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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).