View
214
Download
0
Category
Preview:
DESCRIPTION
Atterberg
Citation preview
SUMÁRIO
1.0- INTRODUÇÃO................................................................................ 2
2.0- REVISÃO TEÓRICA....................................................................... 3
2.1- PLASTICIDADE DE UM SOLO............................................. 3
2.2- LIMITES DE CONSISTÊNCIA............................................... 4
2.3- LIMITE DE LIQUIDEZ............................................... ............ 4
2.4- LIMITE DE PLASTICIDADE..................................... ............ 5
2.5- ÍNDICE DE PLASTICIDADE.................................... ............. 5
3.0- DESENVOLVIMENTO DO ENSAIO................................ .............. 6
3.1- DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ....................... 6
3.2- DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE............. 7
4.0- RESULTADOS OBTIDOS.............................................................. 8
5.0- CONCLUSÃO................................................................................. 9
6.0-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................. 10
1.0-INTRODUÇÃO
A execução deste ensaio foi realizada no Laboratório de Solos ( Bloco-
CT ) da UFPB, campus II e tem por objetivo à Determinação dos Limites de
Liquidez e de Plasticidade de uma amostra de Solo, também conhecidos como
Limites de Atterberg por serem estudados e estabelecidos primeiramente por
Albert Mauritz Atterberg, na Suécia em 1911.
A Normas para determinação do limite de liquidez e do limite de
plasticidade dos solos estão descritos na norma da ABNT – NBR 6459 e NBR
7180, respectivamente. Ambas as normas citam como normas complementares
a NBR 6457 (Amostras de Solo – Preparação de Amostras de Solo para Ensaio
de Compactação e Ensaios de Caracterização – Método de Ensaio).
Na revisão teórica aborda-se um breve comentário sobre sobre os
limites de consistência (Liquidez e Plasticidade) de um solo, bem como o
material e a aparelhagem necessária para a execução do dois ensaios. Os
procedimentos dos ensaios, se encontram enumerados as suas execuções.
E finalmente é feita uma análise dos resultados encontrados para os
limites de Liquidez e Plasticidade, o que tornou-se possível fazer uma análise
da consistência do solo que foi trabalhado
2
2.0-REVISÃO TEÓRICA
Para determinação dos limites de Atterberg, há a necessidade da
determinação do teor de umidade, bem como, uma preparação da amostra de
solo estudada, conforme recomenda a NBR 6457.
O material utilizado para ambos os procedimentos se encontram
listados abaixo:
1- Amostra de solo úmido;
2- Almofariz com mão de gral recoberta de borracha;
3- Repartidor de amostras;
4- Peneira de 0,42 mm (# 40).
5- Cápsulas de porcelana;
6- Água destilada;
7- Espátula;
8- Aparelho de Casagrande (elétrico);
9- Cinzel com gabarito para verificar a altura de queda da
concha;
10-Gabarito cilíndrico para comparação, com 3m de diâmetro e
cerca de 100mm de comprimento;
11-Placa de vidro de superfície esmerilhada, com cerca de 30cm
de lado.
12-Cápsulas Metálicas;
13-Balança de precisão (eletrônica);
14- Estufa;
15-Dessecador com sílica gel;
3
2.1- A PLASTICIDADE DE UM SOLO
De um modo geral, os solos grossos (pedregulhos e areias) são
perfeitamente identificáveis por meio de suas granulométricas, isto é, areias ou
pedregulhos de iguais curvas granulométricas comportam-se, na prática, de
maneira semelhante.
Para solos compostos por uma certa quantidade de finos, não basta a
granulometria para caracterizá-los. Estes solos possuem propriedades
plásticas que dependem do teor de umidade, assim como da forma das
partículas e da composição química e mineralógica do mesmo.
A plasticidade é uma propriedade dos solos, que consiste na maior ou
menor capacidade de serem eles moldados (submetidos a grandes
deformações sem sofre fissuras ou apresentar ruptura), sob certas condições
de umidade, sem variação de volume (CAPUTO, 1983).
2.2-LIMITES DE CONSISTÊNCIA
Sendo a umidade de um solo muito elevada, ele se apresenta como um
fluido denso e se diz no estado líquido. À medida que evapora a água, ele
endurece e, para um certo h = LL (limite de liquidez), perde sua capacidade de
fluir, porém pode ser moldado facilmente e conservar sua forma. O solo
encontra-se, agora, no estado plástico. A continuar a perda de umidade, o
estado plástico desaparece até que, para h = LP (limite de plasticidade), o
solo se desmancha ao ser trabalhado. Este é o estado semi-sólido.
Continuando a secagem, ocorre a passagem gradual para o estado sólido. O
limite entre os dois estados é um teor de umidade h = LC (limite de contração).
(CAPUTO, 1983)
Veja o esquema abaixo para os estados físicos, chamados estados de
consistência, e suas fronteiras, ou sejam, os limites de consistência.
LL LP LC
EstadoLíquido
EstadoPlástico
EstadoSemi-sólido
EstadoSólido
4
Os dois primeiros limites (LL e LP) são devidos à Atterberg e o último
(LC) à Haines.
2.3-LIMITE DE LIQUIDEZ
Segundo Casagrande (1932), o limite de Liquidez (LL%) é o teor de
umidade para qual um sulco longitudinal feito por um cinzel padrão será
fechado em um comprimento de 13mm quando o recipiente (concha) onde está
a amostra de solo é forçado a cair 25 vezes de uma altura padrão de 10mm. O
procedimento é repetido algumas vezes (normalmente cinco) adicionando-se
cada vez mais água à amostra do solo. Retira-se a amostra de solo da parte do
sulco em contato e determina-se o teor de umidade e o correspondente número
de golpes que fez fechar o sulco, sendo este teor de umidade o Limite de
Liquidez (LL%) do solo. (CARVALHO,1997).
2.4 – LIMITE DE PLASTICIDADE
O limite de plasticidade é definido pela determinação do teor de
umidade que marca o ponto onde o solo come0ça fraturar-se quando se tenta
moldar, rolando-se sobre uma placa de vidro fosco, com a mão um cilindro de
diâmetro igual a 3mm e comprimento de aproximadamente 10cm.
(CARVALHO, 1997)
2.5-ÍNDICE DE PLASTICIDADE
Denomina-se índice de plasticidade à diferença entre os limites de
liquidez e de plasticidade:
IP = LL – LP
Este de fine a zona em que o terreno se acha no estado plástico e por
ser máximo para argilas e mínimo, ou melhor,nulo para as areias, fornece um
critério para ajuizar do caráter argiloso de um solo; assim, quanto maior o IP,
tanto mais plástico será o solo. Quando um material não tem plasticidade
5
(areia, por exemplo), considera-se o índice de plasticidade nulo e escreve-se
IP=NP (não plástico). (CAPUTO, 2O Edição)
Portanto os solos podem se classificar em:
-Solos de plasticidade baixa 1 < IP < 7
- Solos de plasticidade média 7 < IP < 15
-Solos de plasticidade alta IP > 15
3 –DESENVOLVIMENTO DO ENSAIO
6
Antes de tudo é apresentada a aparelhagem utilizada no ensaio:
-Cápsula de porcelana com aproximadamente 120mm de diâmetro;
- Estufa capaz de manter a temperatura de 60 a 650 C a 105 a 1100C;
-Espátula de lâmina flexível com aproximadamente 80mm de comprimento e 20
-mm de largura;
-Aparelho Casagrande;
-Cinzel com características padrões;
-Balança em que permita pesar normalmente 200g com resolução de 0,01g e -
sensibilidade compatível;
-Gabarito para verificação da altura de queda e concha;
-Esfera de aço de 8mm de diâmetro;
3.1 – DETERMINAÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ
3.1.1 – Preparação da Amostra:
Tomar metade da quantidade prévia de amostra preparada de acoredo com a
NBR 6457;
Depois de preparada a amostra, efetua-se as seguintes etapas:
1- Coloca-se a amostra na cápsula de porcelana, adiciona-se água
destilada em pequenos incrementos, amassando e envolvendo
continuamente com o auxílio da espátula de forma a obter uma pasta
homogênea. O tempo de homogeneização deve ser de 15 a 30 minutos,
sendo o maior intervalo para solos mais argilosos.
2- Transferir parte da mistura para a concha, moldando-se de forma que na
parte central a espessura seja de ordem de 10mm, e tomando–se o
cuidado de que não se formam bolhas de ar no interior da mistura. Feito
isto o excesso de solo retorna a cápsula;
7
3- Dividir a amostra em duas partes passando o cinzel através da
mesma, de modo a abrir uma ranhura na parte central da massa,
normalmente à articulação da concha. O cinzel deve ser deslocado
perpendicularmente à superfície da concha.
4- A concha do aparelho é golpeada contra a base, deixando-a cair em
queda livre, girando a manivela à razão de duas voltas por segundo.
Anotar o número de golpes para que as bordas inferiores da ranhura se
unam ao longo de 13mm de comprimento aproximadamente.
5- Transferir imediatamente uma pequena quantidade de material de junto
das bordas que se uniram para um recipiente adequado (cápsula
metálica) para determinação da umidade, conforme a NBR 6457.
6- Transferir o restante da massa da concha para a cápsula de porcelana.
Lavar e enxugar a concha e o cinzel.
7- Adicionar solo à amostra e homogeneizar durante 3 minutos,
amassando e revolvendo continuamente como o auxílio da espátula.
Repetir as operações 2 e 3, obtendo-se o restante dos pontos, de modo a
encontrar pelo menos, cinco pontos , cobrindo o intervalo de 8 a 52 golpes.
Terminado o ensaio do Limite de Liquidez, a amostra do solo estará
compatível para o ensaio do Limite de Plasticidade
3.2 – DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE
Da mesma forma, para a determinação do limite de plasticidade deve-se
inicialmente adotar as cinco primeiras etapas do procedimento de
determinação do limite de liquidez. Feito isto, procede-se da seguinte maneira:
6- Tomar cerca de 10g da amostra preparada e formar uma pequena bola, que
deve ser rolada sobre uma placa de vidro com pressão suficiente da palma da
mão para lhe dar a forma de cilindro;
7-Se a amostra se fragmentar antes de atingir o diâmetro de 3mm, deve-se
retorna-la à cápsula de porcelana, adicionar água destilada, homogeneizar
8
durante pelos menos 3 minutos, amassando e revolvendo continuamente
com o auxílio da espátula e repetir i procedimento 6;
8- Se a amostra atingir o diâmetro de 3mm sem se fragmentar, amassar o
material e repetir o procedimento 6.
9- Ao se fragmentar o cilindro, com diâmetro de 3mm e comprimento de
ordem de 100mm (o que se verifica com o gabarito de comparação),
transferir imediatamente as partes do mesmo para um recipiente
adequado (cápsula metálica) para determinação da umidade conforma a
NBR-6457;
Repetir as operações 6 a 9 de modo a obter pelo menos três valores de
umidade.
9
4.0-RESULTADOS OBTIDOS
Os valores usados para encontar os índices abaixo calculados encontram-se
na tabela de dados coletados em anexo
4.1-LIMITE DE LIQUIDEZ
Cápsula AL-21
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 17,41 – 15,10 = 2,31g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 15,10 – 7,77 = 7,33g
h = Pa / Ps x 100 = 2,31/7,33 => h=31,5%
Cápsula AL – 33
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 18,62 – 16,40 = 2,22g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 16,40 – 8,46 = 7,94g
h = Pa / Ps x 100 = 2,22/7,94 => h=27,9%
Cápsula AL – 17
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 21,36 – 18,84 = 2,52g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 18,84 – 9,19 = 9,65g
h = Pa / Ps x 100 = 2,52/9,65 => h=26,1%
Cápsula AL – 04
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 21,19 – 18,46 = 2,73g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 18,46 – 7,54= 10,92g
h = Pa / Ps x 100 = 2,73/10,92 => h=25,0%
10
Cápsula AL – 06
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 23,40 – 20,63 = 2,77g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 20,63 – 9,10 = 11,53g
h = Pa / Ps x 100 = 2,77/11,53 => h=24,0%
Resultados Obtidos
Número de Golpes 8 22 32 42 50
h (%) 31,5 27,9 26,1 25,0 24,0
Com esses resultados traça-se o gráfico do teor de umidade (h) em função do
número de golpes (n);
O gráfico está em anexo e a partir dele verifica-se o teor de umidade
correspondente ao número de golpes igual a 25. Este valor é o Limite de
Liquidez da amostra. Feito isto encontramos para n =25 o teor de umidade
aproximadamente igual a ,logo:
LL = 27,3 %
4.2-LIMITE DE PLASTICIDADE
Com os valores encontra dos na tabela em anexo, obtém-se o limite de
plasticidade da seguinte maneira:
11
Cápsula AL –20
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 11,26-10,94 = 0,32g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,94 – 9,31 = 1,63g
h = Pa / Ps x 100 = 0,32 /1,63=> h=19,6%
Cápsula AL – 55
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 11,33 – 10,99 =0,34g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,99 – 9,25 = 1,74g
h = Pa / Ps x 100 = 0,34/1,74 => h=19,5%
Cápsula AL – 43
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 10,46 – 10,13 = 0,33g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,13 – 8,47 = 1,66g
h = Pa / Ps x 100 = 0,33/1,66 => h=19,8%
Cápsula AL – 42
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 11,78 – 11,44 = 0,34g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 11,44 – 9,71 = 1,73g
h = Pa / Ps x 100 = 0,34/1,73 => h=19,6%
Cápsula AL – 11
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 10,95 – 10,63 = 0,32g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,63 – 8,94 = 1,69g
h = Pa / Ps x 100 = 0,32/1,69=> h=18,9%
12
Cápsula AL – 19
Pa = Pbh – Pbs => Pa = 10,25 – 9,90 = 0,35g
Ps = Pbs – tara =>Ps = 9,90 – 8,12 = 1,78g
h = Pa / Ps x 100 = 0,35/1,78 => h=19,6%
Logo, fazendo a média aritmética desses valores obtemos o teor de umidade
que corresponde ao índice de plasticidade IP,então:
IP = (19,6+19,5+19,8+19,6+18,9+19,6) / 6
IP = 19,5 %
4.3-ÍNDICE DE PLASTICIDADE
Como o índice de plasticidade é a diferença entre o LL e o LP então:
IP = 7,8 %
13
5.0-CONCLUSÃO
Na realização deste ensaio é de fundamental importância que se tome
as precauções necessárias com os matérias utilizados, como por exemplo, a
concha, que deve ser bem limpa no intervalo entre uma parcela e outra da
amostra durante o uso do aparelho de Casagrande, outro exemplo é o cuidado
na homogeneização da mistura de solo e água, caso contrário apareceriam
certas bolhas de ar quando colocada a massa de solo na concha, acarretando
posteriormente resultados não muito confiáveis.
Com respeito a determinação dos limites de Liquidez e plasticidade, os
valores encontrados são considerados satisfatórios. A respeito do limite de
liquidez, o bom valor encontrado deve-se ao fato de que os teores de umidade
juntamente com o número de golpes , definiram uma reta, possibilitando assim
ler o valor de LL através do gráfico traçado. Com respeito ao limite de
plasticidade os teores de umidade encontrados não diferenciaram da média (>
5%), podendo-se assim, de acordo com a norma NBR 6508, confiar no
resultado obtido.
E finalmente determinados os Limites de Liquidez e Plasticidade
encontramos o índice de Plasticidade IP= 7,8%, que finalmente define o solo
como sendo de média plasticidade.
14
6.0-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ABNT, Norma NBR 6459. Solo – Determinação do Limite de
Liquidez –Método de Ensaio. 1984.
ABNT, Norma NBR 6508. Solo – Determinação do Limite de
Plasticidade – Método de Ensaio. 1984.
CARVALHO, João B. Queiroz de. Fundamentos da Mecânica dos
Solos. 1ª Edição. Gráfica Marconi. Campina Grande, PB, 310p.
1997.
CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas Aplicações. 5a
Edição rev. e ampliada. LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora
S.A. Rio de Janeiro, 220p. 1969.
15
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA - UFPB
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL – DEC
DISCIPLINA: Mecânica dos Solos Experimental
PROFESSOR: Ademilson
ALUNO: Alcidney Batista Celeste
MATRÍCULA: 29811202
LIMITES DE ATTERBERG
1-Limite de Liquidez
2-Limite de Plasticidade
Campina Grande –Fev/2001
16
17
Recommended