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Prof. Patrício Pires [email protected] Caracterização / Limites de Consistências 28/05/2013

Caracterização / Limites de Consistências - EcivilUFES · NBR-7180 Solo – Determinação do limite de plasticidade NBR-7183 Determinação do limite e relação de contração

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Prof. Patrício Pires – [email protected]

Caracterização /

Limites de Consistências

28/05/2013

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Caracterização Granulométrica 2

Número Nome Obs.

NBR-6502 Rochas e solos Terminologia

NBR-13441 Rochas e solos Simbologia

NBR-2395 Peneiras de ensaio de peneiramento Vocabulário

NBR-5734 Peneiras de ensaio

NBR-6457 Amostras de Solo – Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização

NBR-7181 Solo – Análise Granulométrica

NBR-6459 Solo – Determinação do Limite de Liquidez

NBR-7180 Solo – Determinação do limite de plasticidade

NBR-7183 Determinação do limite e relação de contração de solos

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Coleta e preparação de amostras 3

Com secagem prévia; Amostras secas até próximo a umidade higroscópica;

Por quarteamento ou com repartidos de amostras reduzir

até a quantidade requerida par o ensaio; Granulometria;

De acordo com a tabela 3(NBR-6457)

Limite de liquidez e plasticidade; 200g do material que passa na #0,42mm Nº40.

Massa específica dos grãos; 500g do material que passa na #4,8mm Nº4 ou na

#2,0mm Nº10.

#2,0mm Nº10 destinados a cálculo do ensaio de

sedimentação.

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Análise Granulométrica

Por peneiramento

Percentual em peso do solo que passa por peneiras com aberturas pré-estabelecidas em Normas Técnicas

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Análise Granulométrica Sedimentação

Lei de Stokes: velocidade de queda de partículas sólidas em suspensão em uma solução água-solo é proporcional ao quadrado do diâmetro das partículas

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Limites de Consistência - Introdução

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1 - Plasticidade:

Plasticidade é a maior ou menor capacidade dos solos de serem moldados, sob certas condições de umidade, sem variação do volume.

É uma propriedade de grande importância para as argilas (solos de textura fina).

Devido à forma lamelar dos grãos das argilas, pode ocorrer um deslocamento das partículas sem variação do volume.

As propriedades plásticas dependem do teor de umidade, forma das partículas, granulometria e composição química e mineralógica.

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Limites de Consistência (Limites de Atterberg)

Limite de Liquidez (wL ou LL)

Limite de Plasticidade (wP ou LP)

Limite de Contração (wC ou LC)

semi-sólido plástico fluido ou líquido

Estado do Solo

Teor de Umidade Limite de

Plasticidade (wP)

Limite de Liquidez

(wL)

Limite de Contração

(wC)

sólido

Solo: comportamento elasto-plástico.

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Limite de Liquidez (wL)

Norma NBR 6459

Aparelho de Casagrande

Método do cone (Norma Britânica)

Teor de umidade correspondente ao fechamento de uma ranhura

padrão sob 25 golpes no Aparelho de Casagrande.

EXPERIMENTALMENTE VEIRIFICOU-SE QUE:

A resistência que o solo oferece ao fechamento do sulco medida pelo número de golpes

provém da sua resistência ao cisalhamento correspondente à umidade que apresenta. Para solos plásticos, no limite de liquidez, esta resistência tem valor constante de 25 g/cm²

(2,5 kPa). Daí convencionou-se 25 golpes para fechar a ranhura é o LL.

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Determinação do

Limite de Liquidez

Aparelho de Casagrande

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10

Determinação do Limite de Liquidez

30

32

34

36

38

40

42

44

46

1 10 100

Número de Golpes

Teo

r d

e U

mid

ad

e (%

)

25 golpes

LL

Limites de Consistência

Curva de Fluidez

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Limite de Liquidez (wL)

Cone Penetração – British standard (Ásia e Europa****)

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Limite de Plasticidade (wP)

Norma NBR 7180 ABNT

Teor de umidade em que o solo começa a

trincar ao ser moldado um cilindro com 3mm

de diâmetro rolando-se o solo com a palma da

mão sobre uma placa de vidro esmerilhado.

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Limite de Plasticidade (wP) 13

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Limite de Plasticidade (wP)

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Limite de Plasticidade (wP) 15

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Limite de Contração (wc)

Norma NBR 7183/82 ABNT

Teor de umidade abaixo do qual o solo não

varia mais de volume em um processo de

secagem.

Método do mercúrio

Método da parafina

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Limite de Contração (wc) 17

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Limite de Contração (wc)

60

62

64

66

68

70

72

74

76

78

80

10 20 30 40 50

Teor de Umidade (%)

Vo

lum

e o

u V

ari

ação

de V

olu

me

(cm

3)

wc

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IP = wL – wP

Fornece uma indicação da plasticidade do solo

IP = 0 solo não plástico

1 < IP < 7 solo de baixa plasticidade

7 < IP < 15 solo de plasticidade média

IP > 15 solo de alta plasticidade

Índice de Plasticidade

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Valores típicos de limites de consistência de

minerais argílicos (Lambe & Whitman, 1967)

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Índices de Consistência

Índice indicativo da história de tensões do solo natural

IL ~ 1 Solo normalmente adensado

IL ~ 0 Solo sobre-adensado

IL >> 1 Argila de alta sensibilidade

IL < 0 Argila altamente sobre-adensada ou ressecada

Índice de Liquidez

PL

P

ww

wwIL

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Fornece uma indicação do estado de consistência em que o solo se encontra no campo

IC < 0 solo no estado fluido

0 < IC < 1 solo no estado plástico

IC > 1 solo no estado sólido ou semi-sólido

IP

wwIC L

Índice de Consistência

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Índice de Sensibilidade das Argilas

(Sensitivity Index de Skempton)

lgamo

ind

c

c

tS

cind = resistência à compressão simples do solo indeformado.

camolg = resistência à compressão simples do solo amolgado, reconstituído no mesmo teor de umidade do solo indeformado.

St < 1 não sensível

1 < St < 2 sensibilidade baixa

2 < St < 4 sensibilidade média

4 < St < 8 sensível

St > 8 ultra-sensível

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Atividade da Fração Fina (Activity Index de Skempton)

Ac < 0,75 Inativa

0,75 < Ac < 1,25 Normal

Ac > 1,25 Ativa

m

IPIA Ac

2%

Caulinita: Ac = 0,3 a 0,5

Ilita: Ac = 0,5 a 1,5

Montmorilonita: Ac = 4 a 8