RELATÓRIO 03: DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA DO SOLO

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UNIOESTE - Universidade Estadual do Oeste do Paraná

Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas

RELATÓRIO 03: DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DOS LIMITES DE CONSCISTÊNCIA DO SOLO

Trabalho apresentado a disciplina de Mecânica dos Solos, aplicada a Engenharia Civil, ministrada pelo professor Decio Lopes Cardoso.

Beatrice

Laura Naomi Kassahara

Talita Gabriela Schu

Verena Delai

Cascavel, 25 de abril de 2018.

1. Introdução

Os solos podem apresentar diferentes tipos de consistência dependendo da quantidade de água que possuam. Essa consistência pode ser sólida, semi-sólida, plástica ou a de um fluido denso. Existem valores de teor de umidade que separam um estado de consistência de outro, são os limites de consistência. Estes limites são determinados empiricamente e são utilizados nos diversos sistemas de classificação do solo, refletindo uma série de propriedades dos solos finos, como tipo do argilo-mineral, sua atividade, estrutura e superfície específica. 

Logo, presença de argilo-minerais nos solos finos permite que o solo seja moldado, com uma certa umidade. A quantidade de água ou teor de umidade , como estudado nas aulas anteriores, dentro dos vazios deste solo influenciará seu comportamento na engenharia, ou seja, na sua plasticidade.[pic 2]

Para tanto, temos que o teor de umidade que separa o estado plástico do estado líquido é chamado de limite de liquidez (LL). É o valor de umidade abaixo do qual o solo tem comportamento plástico, e é dado

 
A umidade que delimita o estado semi-sólido do plástico é conhecido como limite de plasticidade (Wp). Abaixo desse valor o solo começara a fissurar ao tentar ser moldado.

O limite de liquidez é o teor de umidade no qual o solo fecha a ranhura com o impacto de 25 golpes. Como não se consegue esse limite com precisão através de tentativas, coloca-se os pontos obtidos um gráfico onde o eixo das abscissas corresponde ao log do Nº 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 à 25 golpes, duas com número de golpes acima de 25 e duas abaixo. 

Na Engenharia Civil o estudo dos solos e conhecimentos acerca das suas características é de relevante importância devido à praticamente todas as obras realizadas ser apoiadas sobre o solo. Assim, se embasando nos conceitos de granulometria já estudados, é válido saber o comportamento do solo quando na presença de água, alterando o seu teor de umidade. Pois, de acordo com o teor de umidade de um solo, este se apresenta com diversas consistências: quando muito úmido, comportasse como líquido (fluido); quando perde parte da umidade, caracteriza-se como plástico; e quando mais seco, torna-se quebradiço.

Para a determinação da faixa de umidades respectiva de cada comportamento, utilizam-se os limites de Atterberg, que compõe um conjunto de ensaios que determinam o limite de plasticidade. O ensaio do limite de plasticidade é embasado no teor de umidade quando o solo deixa de possuir comportamento plástico e tornando-se quebradiço. Assim, existe uma faixa de umidades de mudança entre os estados plástico e semi-sólido do solo. E através dos limites de liquidez e de plasticidade é possível saber essa faixa de valores, que consiste no índice de plasticidade.

Conforme KORMANN, o Limite de Plasticidade (LP) é definido como sendo o teor de umidade a partir do momento que uma amostra de solo se torna plástica. Na definição de Atterberg, o limite de plasticidade é o limite de fronteira entre o “estado semi-sólido” e o “estado plástico”. Desta forma, amostras de solo que apresentem umidades acima do LP deixam de apresentar características sólidas, sendo então um material moldável. Esse limite é dado pela média dos valores das umidades encontradas durante ensaio.

O limite de liquidez (LL) é definido como sendo o teor de umidade acima do qual interfere nas propriedades de plasticidade de determinado solo em análise. Ou seja, no ensaio normatizado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas, trata-se de quando o teor de umidade contido numa amostra de solo é suficiente para que o ensaio seja completado de maneira satisfatória. Ainda, de acordo com Atterberg, essa propriedade representa o estado divisório entre o estado plástico e estado líquido de determinada amostra de solo. Sendo assim, muito importante para sua classificação. Segundo Sousa Pinto (2006), o Limite de Liquidez define-se como o teor de umidade do solo com o qual uma ranhura nele feita requer 25 golpes para se fechar numa concha.

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1. Materiais e Métodos

1. Materiais

• Terra fina seca ao ar
• Água destilada

1. Equipamentos

• Estufa capaz de manter temperatura de 60ºC a 65ºC e 105ºC a 110ºC;
• Cápsula de porcelana 120mm de diâmetro;  
• Espátula de lamina flexível de 80mm em comprimento de 20mm de largura;
• Aparelho especifico do ensaio;
• Cinzel para solos argilosos;
• Pares de vidro de relógio com grampo, que evitem a perda de umidade da amostra;
• Balança com resolução 0,01g;
• Gabarito de verificação de altura de queda;
• Esfera de aço 8mm diâmetro;
• Gabarito cilíndrico para comparação, com 3 mm de diâmetro e 100 mm de comprimento;
• Placa de vidro com superfície esmerilhada e 30 cm de lado.

1. Procedimentos

1. Limite de liquidez do solo

Os passos da primeira determinação experimental, limite de liquidez do solo, devem ser realizadas obedecendo as especificações da NBR 6459 – Determinação do limite de liquidez dos solos – como descritos a baixo.

Primeiramente, deve-se fazer a inspeção e consequentemente calibragem quando necessário. Para isso, o pino que conecta a concha deve estar firme, não permitindo deslocamentos laterais, além de estarem bem apertados os parafusos que a conectam. Os pontos de contato, desde a base como da concha não devem estar desgastados pelo uso, assim como a concha não deve apresentar ranhuras perceptíveis ao tato. O cinzel deve estar em perfeito estado e ser possível passa-lo em baixo da concha quando esta estiver totalmente erguida.