Relatório limite de liquidez e plasticidade

DETERMINAÇÃO DOS LIMITES DE CONSISTÊNCIA DO SOLO

Lilis Augusta Gonçalves (1); Neiliane Barbosa Fonsêca (1); Thalita Antonielle Monteiro de Paula (1); Nancy Tiemi Isewaki (2)

(1) Graduanda em Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas - UNIPAM.  [e-mail]

 (2) Professora do curso de Engenharia Civil do Centro Universitário de Patos de Minas – UNIPAM.

[e-mail]

INTRODUÇÃO

Segundo a Escola Politécnica (UFBA, [200-]), os solos podem apresentar diferentes tipos de consistência que depende diretamente da quantidade de água que estes possuem. Tal consistência pode ser sólida, semissólida, plástica ou a de um fluido denso.

Porém, é possível determinar valores que separam o grau de consistência dos solos. Estes foram definidos por Albert Atterberg, em 1908, para caracterizar as mudanças entre os estados de consistência. Posteriormente, o engenheiro Arthur Casagrande apresentou uma padronização da forma de se proceder nos ensaio para a determinação desses limites. Estes são determinados empiricamente e utilizados em diversos sistemas de classificação do solo e, refletem uma série de propriedades dos solos finos, como tipo do argilo-mineral, sua atividade, estrutura, superfície específica, etc. (UFBA – ESCOLA POLITÉCNICA, [200-]).

O teor de umidade que separa o estado plástico do estado líquido é conhecido como sendo o limite de liquidez (LL) e, é determinado pela NBR 6459. Este é o valor de umidade abaixo do qual o solo apresenta um comportamento plástico.

De acordo com a NBR 7180, a umidade que delimita o estado semissólido do estado plástico é conhecida como limite de plasticidade (LP). Abaixo desse valor, o solo começará a apresentar fissuras quando moldado.

De acordo Davilla (2008), dos diversos índices relacionados com os limites de liquidez, de plasticidade e às vezes com o teor de umidade do solo, o mais utilizado atualmente é o índice de plasticidade (IP). Este fisicamente representa a quantidade de água que necessária a acrescentar a um solo, para que ele passe do estado plástico para o estado líquido.

Esse índice por sua vez, irá determinar o caráter de plasticidade de um solo: quanto maior o IP, mais plástico será o solo. Este ensaio tem como objetivo do ensaio determinar os limites de consistência da amostra estudada para que possa ser calculado o índice de plasticidade.

MATERIAIS E MÉTODOS

O ensaio foi realizado a partir de uma amostra de solo recolhida de uma obra em andamento da Pró Infância, do Governo Federal e da Prefeitura na Avenida Geraldo Campos em Vazante MG. Inicialmente, foi separada uma massa de 400g de solo que foi seca ao ar e passada na peneira de número 40 (0,425 mm). Obteve-se então aproximadamente 200g do material já peneirado.

Para determinar o limite de liquidez, foi colocada uma quantidade do material numa concha de porcelana e aos poucos se adicionou água, misturando a fim de se obter uma homogeneidade do solo. Esse material foi passado para a concha do aparelho de Casagrande, preenchendo aproximadamente 2/3 de sua superfície e, então, foi feito um corte no solo com o cinzel no sentido longitudinal do aparelho.

Em seguida, a manivela do aparelho foi girada com velocidade constante, contando o número de golpes até o fechamento do corte numa extensão delimitada. Logo em seguida, foi coletada uma quantidade do material, depositando-se numa cápsula e levada à estufa a uma temperatura média de 105ºC por 12 horas para ser determinada sua umidade (w) de acordo com a Equação 1.

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Equação 1 – Cálculo da umidade higroscópica do solo.

O material foi colocado novamente na concha de porcelana, onde foi adicionado mais solo ou água, repetindo todo o processo por mais quatro vezes.

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Figura 1- Aparelho de Casagrande (centro).

Em seguida, para determinar o limite de plasticidade, outra quantidade do material passado na peneira de número 40 foi colocada na concha de porcelana, adicionando água até obter uma massa homogênea. Uma amostra foi moldada na mão e em seguida rolada sobre uma superfície de vidro até formar um cilindro com diâmetro de 3 mm.

Várias tentativas foram feitas, adicionando água ou solo, até que o cilindro se rompesse com o diâmetro determinado, pois caso fissurasse antes, a umidade estaria abaixo do limite de plasticidade, e caso não fissurasse com as dimensões citadas, a umidade estaria acima do limite. Com o rompimento, os pedaços do cilindro foram colocados em outra cápsula e, também, colocados na estufa para ser verificado o teor de umidade (Equação 1). Finalmente, foi calculado o índice de plasticidade utilizando a Equação 2.

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Equação 2 - Cálculo do índice de plasticidade do solo.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O perfil do solo estudado é um solo argiloso, que é uma terra úmida e macia composto por 30% de argila, alumínio e ferro. Após a chuva os terrenos de solos argilosos, que absorvem bastante água ficam encharcados. Na época de seca, tende a formar uma camada dura e pouco arejada. Suas características são: grãos pequenos, impermeável e líquidos, grande retenção de água, pouca acidez, mais resistente a erosão, entre outras

Gráfico 1 – Curva Granulométrica

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Fonte: Autores

Segundo a UFBA – Escola Politécnica ([200-]), o limite de liquidez é o teor de umidade no qual o solo fecha o corte feito com o impacto de 35 golpes. Como não se consegue esse limite com precisão através de tentativas, colocam-se os pontos obtidos num gráfico onde o eixo das abscissas corresponde ao número de golpes, e a ordenada, à umidade. Os valores encontrados no ensaio estão dispostos na Tabela 1.

Tentativa/cápsula	Número de golpes	Tara da cápsula (g)	Solo úmido (g)	Solo seco (g)	Teor de umidade (%)
1	39	9,3	15,2	13,5	40,47
2	37	6,7	11,1	9,9	37,5
3	35	6,8	11,6	10,1	45,45
4	33	8,4	15,3	14,2	18,96
5	29	8,5	16,6	13,4	65,30

Tabela 1- Relação tentativas-golpes.