Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade - Apostilas - Engenharia Ambiental, Study notes for Society and Environment
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GloboTV31 May 2013

Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade - Apostilas - Engenharia Ambiental, Study notes for Society and Environment

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Apostilas de Engenharia Ambiental sobre o estudo do Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade, Ensaio do Limite de Plasticidade, Ensaio de do Limite de Liquidez, Ensaio de Determinação do Limite de Plasticidade.
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Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Mato Grosso Departamento de Construção Civil-DCC Laboratório de Solos

Relatório de ensaios:

Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade

Discente: Docente: Heliomar de Souza Mota Ilço Ribeiro Jr. 2009100100036 Mecânica dos Solos

Cuiabá-MT,Outubro de 2009

RESULTADO DE ENSAIO:LIMITE DE LIQUIDEZ E LIMITE DE PLASTICIDADE

1.Introdução

A consistência do solo está entre as características mais importantes no estudos da engenharia. Ela determina o comportamento do solo ante determinadas tensões e deformações. Segundo SOUZA & RAFFUL,2000, 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 por Arthur Casagrande, que utiliza o aparelho de sua própria autoria.

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 (Mbagwu & Abeh apud SOUZA & RAFFUL,2000).

A amostra de solo para determinação dos Limites de plasticidade e liquidez foram obtidos em contêiner de amostras, não sendo identificada sua origem ou tipo. A mesma encontrava-se armazenada no laboratório de solos da IFMT.

3.Materiais e métodos

3.1.Materiais utilizados

3.1.1.Ensaio do Limite de Plasticidade

• Cápsula de porcelana • Estufa • Espátula • Placa de vidro fosco • Balança com resolução 0,01g • Gabarito(prego) • Cápsulas

3.1.2.Ensaio de do Limite de Liquidez

• Estufa • Cápsula de porcelana • Espátula • Cinzel com gabarito de 1 cm • Balança de precisão 0,01 g • Gabarito para verificação de altura de queda da concha • Aparelho de Casagrande

3.2.Preparação das amostras:

Para preparo das amostras segue-se a norma da NBR 6457, item 5.1.3 ,onde descreve a sobre preparação de amostras para ensaios Limites de Plasticidade e Liquidez. Para início, coleta-se uma certa quantidade de amostra de solo, logo após,desmancha-se os torrões para haver uma homogenização.

Após a coleta e homogenização da amostra, faz-se o peneiramento na malha 0,42 mm de uma fração da amostra. A partir desse peneiramento retira-se 200 g do solo que passou na malha para ser utilizada nos demais ensaios.

3.3.Ensaio de Determinação do Limite de Plasticidade

Para maior precisão e cuidado do ensaio é necessário que segure a concha do aparelho de Casagrande com a palma das mãos por baixo. Após isso Transfere-se parte da amostra para concha moldando-a para que a parte central obtenha a espessura de 1cm.Essa espessura é medida através de um gabarito(no caso já contido no cinzel).

Com auxílio do cinzel faz-se uma ranhura na parte simétrica da amostra. Logo após encosta- se a concha sobre a plataforma de apoio.

Com isso faz-se uma sequência uniforme de giros no apoio do aparelho. O processo mantém-se constante até que as duas partes de solo entrem em contato com 1,3 cm. A quantidade de giros é contada e anotada. Retira-se parte da amostra que se contactou e coloca-se na cápsula onde é pesada e que logo após é colocada na estufa. O processo se repete por quantas vezes achar necessário,claro que fica evidente sua precisão com um maior número ensaios. A partir dos dados obtidos calcula-se o Índice e o Limite de plasticidade. 3.4.Ensaio de Determinação do Limite de liquidez

Após o ensaio de determinação do teor de liquidez a amostra que sobrou foi utilizada para o ensaio de determinação de teor de plasticidade.

O processo inicializa-se retirando uma porção da amostra e faz-se a modelagem do mesmo semelhante a uma bola pequena. Essa amostra é colocada no recipiente de vidro-fosco e com a palma da mão aplica-se uma pressão para que a amostra tome a forma achatada.

Com auxílio da espátula retira-se a primeira parte que é devolvida à amostra inicial. Logo após retira-se outra amostra suficiente para que através de movimento com a palma das mãos possa ter seu formato alterado para cilíndrico, sendo o diâmetro maior que o gabarito(molde).

Faz-se movimentos de vai e vem sobre a amostra com a palma das mãos aplicando uma certa pressão para que se diminua o diâmetro do cilindro e quando atinge a expessura semelhante e quando sente-se semelhança entre os diâmetros da amostra e do gabarito para-se de aplicar força e somente é passado suavemente a mão sobre a amostra para que o vidro fosco absorva a água.

Em minutos a amostra começa a se romper. Para que interrompa o ensaio é necessário esperar que a amostra divida-se em três partes. Quando ocorrido coloca-se rapidamente a amostra na cápsula, pesa-se e coloca-a na estufa nas temperaturas variantes entre 60 e 65ºC durante 24 horas.

4.Resultados:

4.1. Limite de Liquidez

Seguindo o padrão de ensaio estabelecidos na norma NBR 6459 para o cálculo do Limite de Liquidez utilizou-se da Fórmula abaixo:

Onde :

W(%)= Teor de Umidade Mw = Massa úmida Mss = Massa solo seco

A partir disso, calcula-se o teor de umidade para cara amostra e se obtêm os valores estabelecidos na Tabela 1.

Tabela 1- Valores do cálculo de Limite de liquidez

Gráfico 1- Valores esboços no gráfico

LIMITE DE LIQUIDEZ Nº da Cápsula 515 503 579 654 679 583 Tara Cápsula 7,7 7,69 7,76 7,61 7,7 7,7

T+Msw 17,28 19,45 22,09 21,27 19,12 21,8 T+Mss 14,34 15,88 17,87 17,32 15,91 17,93

Mw 2,94 3,57 4,22 3,95 3,21 3,87 Mss 6,64 8,19 10,11 9,71 8,21 10,23 W% 44,28 43,59 41,74 40,68 39,1 37,83

Golpes 12 20 23 25 40 50

Com decorrer do ensaio presenciou-se que a amostra possuía Limite de liquidez. Esboçando- se o gráfico entre o Teor de umidade X Número de golpes verifica-se que para o valor de 25 golpes estabelecidos pela norma obtêm-se o valor de 40,6 %.Numericamente o valor simboliza o limite de Liquidez da amostra. O gráfico também mostra faixa de precisão bem alta, atingindo 93%.

4.2. Limite de Plasticidade

A NBR 7180 estabelece que para cálculo do limite de plasticidade padroniza-se a fórmula (1) utilizada anteriormente. Com os cálculos obteve-se os valores descritos na Tabela 2.Logo após tira-se a média entre os valores calculados.

Tabela 2-Valores obtidos no Cálculo de Limite de Plasticidade

De acordo com as exigências da norma o Valor da média é aproximado ao seu máximo chegando assim ao valor de 26 %.Portanto tem-se um valor que entra nos limites estabelecidos pela norma, na qual é 5%, sendo assim satisfatório os resultados obtidos.

Os valores obtidos nos Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade são necessários para obter-se o Índice de Plasticidade(IP), qual classifica a amostra de solo. Segundo a NBR 7180 para calcular o IP utiliza-se da fórmula(2).

Onde:

IP = Índice de Plasticidade LL = Limite de Liquidez LP = Limite de Plasticidade

Então,substituindo e calculando os valores chega-se ao valor de 14,78 %.**

** O valor do LL e LP não foram aproximados e arredondados para esse cálculo

LIMITE DE PLASTICIDADE Nº da Cápsula 572 586 681 Tara Cápsula 7,69 7,8 7,57

T+Msw 9 9,45 9,75 T+Mss 8,69 9,16 9,31

Mw 0,31 0,29 0,44 Mss 1 1,36 1,74

W(%) 31 21,32 25,29 Média 25,87

Assim, jogando o valor encontrado pelo Teor de Plasticidade esboça-se o Gráfico 2.

Gráfico 2-Limites estabelecidos no ensaio

Gráfico 3-Carta de Plasticidade

Comparando o ponto de encontro entre os valores do Gráfico 1 e o padrão estabelecido no Gráfico 2 conclui-se que a amostra de solo ensaiada trata-se de uma Argila de Alta plasticidade (CL).

5. Referências

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo-Determinação do Limite de Plasticidade.NBR 7180.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo-Determinação do Limite de Liquidez.NBR 6459

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Amostras de solo-Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização. Ítem 5.1.3.NBR 7180.

PINTO,C.D.Curso Básico de Mecânica dos Solos.São Paulo,2006.3ed.Oficina de textos.

CAPUTO,H.P. Mecânica dos Solos e suas aplicações.Rio de Janeiro,2000.v2.6ed.livros técnicos e científicos.

BRADY.N.N.Natureza e Propriedade dos Solos.New York,1984.trad.7ed.

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