O Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO

CENTRO ACADÊMICO DO AGRESTE CAA

ENGENHARIA CIVIL

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA: ÍNDICE DE PLASTICIDADE

Flaviane Gonçalves

Joyce Soares

Kevin Mendes

Caruaru

Outubro, 2018

1. Introdução

                        Os índices de consistência representam o comportamento do solo quando submetido ao contato com agua. Convenciona-se o limite de liquidez de um solo como sendo o teor de umidade acima do qual o solo perde as características de plasticidade, passando a se comportar como um fluido viscoso. Dessa forma, o limite de liquidez pode ser entendido como a umidade de transição entre os estados líquido e plástico do solo. Já o limite de plasticidade se caracteriza como o ponto a partir do qual o solo apresenta um comportamento plástico. A diferença entre o limite de liquidez e o limite de plasticidade constitui o índice de plasticidade IP, a zona no qual o solo tem comportamento plástico.

        O ensaio para a obtenção do limite de liquidez foi padronizado por Arthur Casagrande e tem por objetivo a determinação do limite de liquidez através do uso do aparelho de Casagrande. A forma do aparelho de Casagrande segue a forma geralmente apresentada nas rupturas em taludes. Observa-se que em solos plásticos e não puramente arenosos, os taludes iniciam a ruptura ao enfrentarem uma carga de cerca de 25g/cm2. A determinação do limite de plasticidade dos solos e realizada através do contato de uma amostra com uma placa de vidro esmerilhada e constitui um ensaio de resistência do solo através da umidade.  

                                                                2- Procedimento Experimental

• Limite de Liquidez:

Inicialmente a amostra de solo foi passada na peneira nº 40, ou seja, 0,42 mm. Pegou-se então, cerca de 100 g do solo passante e em seguida colocou-se uma certa quantidade do mesmo em uma cápsula de porcelana. Aos poucos adicionou-se água, misturando de modo à obter uma massa homogênea. A massa homogênea de solo obtida foi colocada no aparelho de Casagrande de modo a preencher cerca de 2/3 da superfície do mesmo. Com o auxílio de uma espátula retirou-se o excesso de solo e com um gabarito a profundidade da amostra de solo foi ajustada até aproximadamente 1 cm na parte central do aparelho. Foi feita uma ranhura no solo com o auxílio de um cinzel no sentido longitudinal do aparelho.

        O experimento foi iniciado a partir da giração da manivela do aparelho de Casagrande com velocidade constante de duas voltas por segundo e foi realizada a contagem do número de golpes (cerca de 50) até o fechamento da ranhura numa extensão de 1 cm. Foi coletada uma amostra junto às bordas que se uniram, e a mesma foi levada para a estufa em uma cápsula de metal para a obtenção do teor de umidade. A amostra de solo restante voltou para a cápsula de porcelana e adicionou-se mais água.         Repetiu-se o mesmo processo por mais quatro vezes, numa sequência de 40, 30, 20 e 10 golpes, fazendo o ajuste necessário da quantidade de agua e/ou solo para o fechamento da ranhura com a quantidade de golpes desejada.

• Limite de Plasticidade:

        A amostra de solo foi obtida através do peneiramento por uma peneira número 40, ou seja, 0,42 mm e após o peneiramento foi coletada a parte que passou, cerca de 100g, pela respectiva peneira e deixada secar ao ar livre antes de se iniciar o ensaio. A massa de solo foi homogeneizada com agua destilada e posta em uma capsula de porcelana misturando-a continuamente com uma espátula. Em seguida, sobre a superfície de vidro esmerilhada foi formado um pequeno hexaedro de aproximadamente 10 cm de largura x 10 cm de comprimento x 4 de altura. Com a espátula o hexaedro original foi separado em hexaedros menores de aproximadamente 4 cm de largura x 10 cm de comprimento x 4 cm de altura.

        Posteriormente deu-se continuidade ao ensaio rolando tais hexaedros de solo sobre a placa de vidro esmerilhada pressionando com a mão até a formação de um cilindro de 3 mm de diâmetro. Após a obtenção dos cilindros fissurados no ponto desejado, os pedaços fragmentados foram transferidos para uma cápsula, pesados e colocados na estufa. O procedimento foi repetido cinco vezes para se obter amostras suficientes para a realização do ensaio.

3- Resultados e Discussões

        Como não se consegue a obtenção do limite de liquidez com precisão através de tentativas, coloca-se os pontos obtidos um gráfico onde o eixo das abscissas corresponde ao do número de golpes e a ordenada a umidade (%), ajusta-se uma reta com estes pontos e graficamente determina-se o limite de liquidez. O ideal é tentar obter uma umidade com o fechamento da ranhura próximo a 25 golpes, duas com número de golpes acima de 25 e duas abaixo.

        Para o cálculo das umidades referentes a cada ponto do ensaio de limite de liquidez foi utilizada a seguinte equação:

[pic 1]

Onde:

h - teor de umidade em porcentagem

Ph - peso do solo úmido

Ps - peso do solo seco

        Os dados obtidos através do ensaio se encontram dispostos no Quadro 1, com os mesmos foi traçado o Figura 1, que relaciona o número de golpes e a umidade das amostras de solo:

Quadro 1. Dados do Experimento

Ensaio Limite de Liquidez
Nº da Cápsula	Golpes	Massa
Solo Úmido + Cápsula (g)	Solo  Seco + Cápsula (g)	Cápsula (g)	Água (g)	Umidade (%)	Umidade Média (%)
24	11	22,23	18,75	6,64	3,48	28,74%	26,72%
19	22	25,96	21,73	6,21	4,23	27,26%
22	29	25,65	21,52	6,07	4,13	26,73%
21	40	24,5	20,61	6,57	3,89	27,71%
23	51	20,55	17,95	6,72	2,6	23,15%