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Capítulo 5

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cap 5

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  • UNIVERSIDADE DE BRASILIA FACULDADE DE TECNOLOGIADEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA DA CONSTRUO CIVIL E AMBIENTAL

    GEOTECNIA I

    Captulo 5

    (Consistncia dos solos: Limites de Liquidez, Limite de Plasticidade, Limite de Contrao, ndice de Consistncia das Argilas)PROF. Jos Camapum de Carvalho

  • Referncias Bibliogrficas:Fundamentos de ENGENHARIA GEOTCNICA - Braja M. Das; Traduo da 6a Edio norte-americana 2007;

    Curso Bsico de Mecnica dos Solos Carlos de Souza Pinto 2o Edio, So Paulo : Oficina de Textos, 2002;

  • Consistncia do Solo Limites de Atterberg Histrico: No incio do sculo XX, um cientista sueco chamado Atterberg desenvolveu um mtodo para descrever a consistncia de solos argilosos quando umedecidos. Dividiu-se as propriedades do solo em quatro estados bsicos:Slidosemi-slidoPlsticolquido.

  • Consistncia do Solo Limites de Atterberg

    Para a definio desses estados considerou-se que: Com teor de umidade muito baixo, o solo se comporta como slido;Ganhando umidade ele passa a comportar-se como semi-slido;Aumentando-se a umidade de modo a que o solo possa ser moldado sem variao de volume tem-se o estado plstico;Quando o teor de umidade muito alto, a mistura solo-gua pode fluir como um lquido, tem-se o estado lquido.

  • Consistncia do Solo Limites de AtterbergO teor de umidade no qual ocorre a transio do estado slido para o semi-slido, definido como limite de contrao (wS). O teor de umidade no ponto de transio do estado semi-slido para o plstico o limite de plasticidade (wP) e do estado plstico para o estado lquido o limite de liquidez (wL). Esses parmetros tambm so conhecidos como limites de Atterberg.

  • Onde estaria o limite de contrao nessas curvas caractersticas de reteno de gua?

  • E nesse caso?

    Curva caracterstica de reteno de gua tpica de material que flui ou expande

  • Dependendo do solo a energia gerada na retrao muito grande.

  • O limite de liquidez foi concebido como o menor teor de umidade com que uma amostra de solo pode ser capaz de fluir.

    O Limite de Liquidez pode ser determinado pelos mtodos do cone e de Casagrande. Em ambos ele uma medida de resistncia.

    Resistncia a penetrao de um cone padro;

    Resistncia ao fechamento de uma fenda aberta no solo.Ensaio de Limite de Liquidez

  • Ensaio de Limite de Liquidez Mtodo de Casagrande

  • Esse aparelho consiste de uma concha de lato e uma base de madeira rgida. A concha pode ser golpeada sobre a base por um excntrico operado por uma manivela. Para fazer o ensaio de limite de liquidez, deve-se colocar uma pasta de solo na concha. Ento, um sulco aberto no centro da amostra de solo com a ferramenta-padro, cinzel. Com o uso do excntrico operado por manivela, a concha levantada e cai de uma altura de 10 mm. O teor de umidade necessrio para fechar uma distncia de 12,7 mm ao longo da parte inferior do sulco aps 25 golpes definido como limite de liquidez.Seria o LL (wl) uma medida de resistncia do solo?Ensaio de Limite de Liquidez

  • Ensaio de Limite de Liquidez difcil ajustar o teor de umidade no solo para atender ao fechamento necessrio de 12,7 mm do sulco feito na amostra com exatos 25 golpes. Com isso, pelo menos 3 repeties variando-se o teor de umidade so realizadas para o mesmo solo, registrando-se os diferentes nmeros de golpes, N. Busca-se fazer com que o fechamento se d entre 15 e 35 golpes. O procedimento de ensaio est fixado na NBR 6459/1984.

  • A relao entre o contedo de umidade e o log N aproximada por uma linha reta chamada de curva de fluidez. O teor de umidade correspondente a N=25, determinado a partir da curva de fluidez, fornece o limite de liquidez do solo.Ensaio de Limite de Liquidez

  • Observe que w1 e w2 so invertidos para resultar em um valor positivo, embora seja negativa a inclinao da curva de fluidez pode ser escrita de forma genrica como:

    Em que C uma constante. A inclinao da linha de fluidez definida como ndice de fluidez, que pode ser expresso por:

    Ensaio de Limite de LiquidezIF = ndice de fluidezw1= teor de umidade p/ N1 golpesw2 = teor de umidade p/ N2 golpes

  • Ensaio de Limite de Plasticidade wP, (LL)Atterberg convencionou que a condio para que uma amostra de solo esteja no estado plstico a possibilidade de com ela ser possvel moldar um cilindro de 10 cm de comprimento por 3 mm de dimetro, por rolagem sobre uma placa de vidro, sem que o mesmo fissurasse. O limite de plasticidade , portanto, o menor teor de umidade do intervalo plstico do solo e corresponde ao aparecimento de fissura. O procedimento para o ensaio do limite de plasticidade dado pela NBR 7180/1984.

  • O ndice de plasticidade importante para a classificao de solos com gros finos. a diferena entre o limite de liquidez e o limite de plasticidade de um solo.

    Burmister (1949) classificou o solo quanto ao ndice de plasticidade de forma qualitativa.IP Descrio0No plstico 1-5Ligeiramente plstico 5-10Plasticidade baixa 10-20Plasticidade mdia 20-40Plasticidade alta >40Plasticidade muito altandice de Plasticidade

  • Questes para reflexo:Qual a influncia dos oxi-hidrxidos de ferro na plasticidade do solo? (Vejam Cardoso 2002)

    E dos oxi-hidrxidos de alumnio? Pesquisem.

  • O solo se contrai medida que a umidade gradualmente perdida. Com a continuao da perda de umidade, um estgio de equilbrio atingido, no qual mais perda de umidade no resultar em reduo de volume. O teor de umidade para o qual o volume da massa de solo pra de mudar definido como limite de contrao (LC).

    Onde: M1- Massa de solo mido no incio do ensaio;M2 Massa de solo seco; Vi Volume inicial de solo mido; Vf Volume de solo seco em estufa; rw - Massa especfica da gua.Limite de Contrao

  • Limite de Contrao

  • O Limite de contrao para alguns argilominerais segundo Mitchell 1976, so os seguintes:Mineral Limite de ContraoMontmorilonita8,5 15Ilita15 17Caulinita25 - 29Limite de Contrao

  • Questes para reflexo:Em termos de saturao do solo, a que corresponde o ws?Porque a faixa de ws para a montmorilonita maior que a apresentada para outros argilominerais?O limite de contrao tem alguma importncia prtica para a engenharia?