CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS – UNILESTE

PRÁTICAS DO LABORATÓRIO

Relatórios apresentados como requisito parcial da disciplina de Mecânica dos Solos e Geologia, do Curso de Engenharia Civil sob orientação da Professor: M.Sc Thiago Oliveira

ALUNOS: Andreza Fraga, Bruna Vilela,

Elielton Andrade,

Jéssica Andrade,

Luana Pires,

Marcella Vasconcelos (144589),

Nayana Caciquinho,

Pedro Henrique Lemes,

Rodolpho da Silva,

Tiago Elias Alves .

1

Coronel Fabriciano, Dezembro de 2012

2

ENSAIO PARA DETERMINAÇÃO DO: LIMITE DE LIQUIDEZ E

LIMITE DE PLASTICIDADE DOS SOLOS

1. INTRODUÇÃO

A consistência do solo está entre as características mais importantes nos

estudos da engenharia. Ela determina o comportamento do solo diante

determinadas tensões e deformações.

Em 1911 foram definidos, pelo cientista sueco A. Atterberg, certos limites que

delimitam o intervalo de consistência do solo, denominados limite de liquidez e de

plasticidade, sendo, líquidas, quando estiverem submetidas a muita umidade;

plásticas; semi sólidas e sólidas, na medida que o teor de umidade for reduzido. O

método mais utilizado para determinação do teor de liquidez é o padronizado por

Arthur Casagrande, que utiliza o aparelho de sua própria autoria.

Em estudos geotécnicos, a correlação entre o limite de liquidez e o limite de

plasticidade, tem grande aplicação em avaliações de solo para uso em fundações,

construções de estradas e estruturas para armazenamento e retenção de água

(Mbagwu & Abeh apud SOUZA & RAFFUL, 2000).

Apresenta-se neste relatório mais um ensaio da disciplina de Mecânica dos

Solos e Geologia, que tem por objetivo avaliar o limite de liquidez e limite de

plasticidade dos solos.

Estes ensaios realizados dentro do mês de outubro de 2012, no laboratório de

Solos da Unileste/MG, prescrevendo a norma NBR6459, correspondente ao Limite

de Liquidez e a NBR 7180 correspondente ao Limite de Plasticidade.

O ensaio deve apresentar um gráfico do limite de liquidez em função do

número de golpes aplicados pelo equipamento Casa Grande.

Após a coleta e homogeneização da amostra, faz-se o peneiramento na

malha 0,42 mm de uma fração da amostra. A partir desse peneiramento retira-se

200 g do solo que passou na malha para ser utilizada nos demais ensaios. A

3

amostra de solo para determinação dos Limites de plasticidade e liquidez foi obtida

em um contêiner de amostras, não sendo identificada sua origem ou tipo.

2. LIMITES DE LIQUIDEZ NBR-6459

O limite de liquidez é a quantidade de umidade do solo, onde o mesmo muda

do estado líquido para o estado plástico, ou seja, perde a sua capacidade de fluir.

Ou seja, é o teor de umidade do solo para o qual necessita-se 25 golpes no aparelho

de Casagrande, a razão de 2 golpes/seg., para fechar a ranhura aberta no solo com

cinzel padrão, ao longo de 12 mm na direção desta.

3. LIMITES DE PLASTICIDADE NBR-7180

Segundo a ABNT/NBR 6484/2001, a plasticidade é a propriedade dos solos

finos argilosos de sofrerem grandes deformações permanentes, sem ruptura,

fissuramento ou variação de volume apreciável. Ou seja, é a propriedade dos solos

finos que consiste na maior ou menor capacidade de serem moldados sob certas

condições de umidade. É o teor de umidade no qual o solo começa a se fraturar,

quando se tenta moldar com ele um cilindro de 3mm de diâmetro e

aproximadamente da largura da mão (10 cm) - MB-31.

4. EQUIPAMENTOS UTILIZADOS

Os equipamentos utilizados neste ensaio de Determinação de Limite de

liquidez e Limite de Plasticidade foram os seguintes:

Balança de precisão para décimos de gramas

(ambos).

Estufa para secagem completa dos C.Ps

analisados neste ensaio (ambos).

Cápsulas para a Determinação da Umidade

(ambos).

Peneira #40 (ambos).

Recipiente de Porcelana (ambos).

Espátula (ambos).

Garrafa Plástica com água destilada (ambos).

Aparelho Casagrande (Liquidez).

4

Figura 1: Aparelho de CasaGrandeFonte: Silva (2000)

Cinzéis (Liquidez).

Placa de Vidro Esmerilhada (Plasticidade).

5. PROCEDIMENTOS UTILIZADOS

a. Procedimentos segundo a NBR 6459/94 – Limite de Liquidez

Coloca-se parte da amostra de solo no recipiente de porcelana e aos poucos

se adiciona água a fim de se obter uma perfeita homogeneização da mistura,

que deverá apresentar-se como uma massa plástica.

Passa-se para a concha do aparelho de Casagrande uma certa quantidade

dessa massa plástica de solo, espalhando-a, de modo que a mesma ocupe

aproximadamente 2/3 da superfície as concha.

Alisa-se com a espátula a massa de solo, até que esta se apresente

aproximadamente com 1 cm de espessura máxima (parte central da concha).

Faz-se com o cinzel uma ranhura no meio da massa de solo, segundo o plano

de simetria do aparelho de Casagrande e no sentido de maior comprimento

do aparelho.

Gira-se a manivela a uma velocidade de duas voltas por segundo, contando o

número de golpes até que se constate o fechamento da ranhura num

comprimento de 1.2 cm, quando se deve parar a operação.

Retira-se uma pequena quantidade de material no local onde as bordas da

ranhura de tocaram para a determinação da umidade.

Transfere-se o material de volta ao recipiente de porcelana, adiciona-se mais

um pouco d’água e repete-se o processo por mais quatro vezes, no mínimo.

Objetiva-se neste procedimento obter massas de solo com consistências que

permitam pelo menos uma determinação do número de golpes em cada um

dos intervalos de nº. de golpes: 25 – 35, 20 – 30 e 15 – 25.

5

Figura 2: Ensaio de Liquidez.Fonte: Silva (2000)

b. Procedimentos segundo a NBR 7180/88 – Limite de Plasticidade

Coloca-se parte da amostra de solo no recipiente de porcelana e adiciona-se

água até se obter uma massa bem homogeneizada, misturando-a

continuamente com a espátula.

Com a pasta de solo obtida, molda-se uma pequena quantidade da massa em

forma elipsoidal, rolando-a sobre a placa de vidro, com pressão suficiente da

mão para lhe dar a forma de cilindro, até que fissure em pequenos

fragmentos quando esta massa cilíndrica atingir dimensões de 3 mm de

diâmetro e 10 cm de comprimento.

Ao se fragmentar o cilindro, coletam-se alguns fragmentos fissurados desta

massa de solo para a determinação da umidade.

Repete-se o processo, no mínimo por mais quatro vezes, até que se

obtenham três valores que não difiram da respectiva média em mais de 5%.

Figura 3: Ensaio de PlasticidadeFonte: Notas de Aula (2012)

6

6. RESULTADOS

a) Limite de liquidez

Tabela 1: Ensaio de LiquidezFonte: Dados da prática (2012)

Determinação 1 2 3 4 5

Cápsula 31 54 38 44 35

Massa do Solo Úmido +

Cápsula20,072 20,050 19,110 18,780 20,110

Massa do Solo Seco +

Cápsula17,560 17,732 16,674 16,027 16,925

Massa da Cápsula 11,936 12,757 11,621 10,715 11,238

Massa da Água 2,512 2,318 2,436 2,753 3,185

Massa Solo Seco 5,624 4,975 5,053 5,312 5,687

Teor de Umidade % 44,67% 46,59% 48,21% 51,83% 56%

Número de Golpes 37 20 18 13 10

LL aos 25 Golpes 46,74%

b) GRÁFICO - Limite de liquidez

Gráfico 1: Ensaio de LiquidezFonte: Dados da prática (2012)

7

LL aos 25 Golpes = 46,74%

Figura 4: Ensaio de Liquidez.Fonte: Dados da prática (2012)

c) Limite de Plasticidade

Tabela 2: Ensaio de PlasticidadeFonte: Dados da prática (2012)

Determinação 1 2 3

Cápsula 39 48 21

Massa do Solo Úmido + sem Cápsula 0,561 0,753 0,674

Massa do Solo Seco + sem Cápsula 0,427 0,572 0,515

Massa da Cápsula 10,294 12,417 12,869

Massa da Água 0,134 0,181 0,159

Massa Solo Seco 0,427 0,572 0,515

Teor de Umidade 31,38% 31,64% 30,87%

LP Média

31,30%

5%

1,56%

- = 29,74%

+ = 32,86%

LP = (31,38 + 31,64 + 30,87 = 93,89/3 = 31,30%)

8

De acordo com as exigências da norma o Valor da média é aproximado ao

seu máximo chegando assim ao valor de 32 %.Portanto tem-se um valor que entra

nos limites estabelecidos pela norma, na qual é 5%, sendo assim satisfatório os

resultados obtidos.

Os valores obtidos nos Ensaios de Limite de Liquidez e Limite de Plasticidade

são necessários para obter-se o Índice de Plasticidade(IP), qual classifica a amostra

de solo. Segundo a NBR 7180 para calcular o IP utiliza-se da fórmula a baixo.

d) Índice de Plasticidade

IP = LL – LP

IP = 46,74 – 31,30 = 15,44%

IP > 15 – Solo Altamente plásticos

7. CONCLUSÃO

A necessidade da realização de ensaios técnicos se deve a manter uma

padronização e qualidade no produto analisado.

Estes ensaios têm como objetivos principais verificar se os solos que foram

testados estão ou não dentro das Normas Brasileiras de Regulamentação, ou seja,

se estão saturados, qual a melhor forma de compactação e quanto de água existe

nestes solos, assim determinando a melhor forma de uso na obra.

Concluí-se então que é de primordial importância realizar ensaios para uma

boa elaboração da obra, pois mesmo que as porcentagens de problemas sejam

pequenas em relação as quantidades analisadas, pode-se acabar fazendo escolhas

erradas e adquirindo um material de baixa qualidade se as análises não forem feitas

com a perícia necessária.

9

8. BIBLIOGRAFIA

ABNT NBR – 6459/1984 – Determinação do Limite de Liquidez de Solos;

ABNT NBR – 7180/1988 – Determinação do Limite de Plasticidade de Solos;

Disponível em: http://www.4shared.com/get/tVp8Ux-Y/NBR_7180_-

_LIMITE_DE_PLASTICID.html;jsessionid=F5CCBD3BCAA2591F19CF681E454480B

7.dc516. Acesso em dez/2012.

ABNT NBR – 6484/2001 – Solo - Sondagens de simples reconhecimento com SPT - Método de ensaio; Disponível em: http://www.grupoanpla.com.br/Infraestrutura/arquivos/nbr/Solo_-_Sondagens_de_Simples_Reconhecimento_com_SPT_-_Metodo_de_Ensaio_NBR_06484_-_2001.pdf. Acesso em: dez/2012.

Ensaios realizados no Laboratório de Solos UnilesteMG.

SILVA, MARILIA M. Plasticidade e Limites de Consistência Dos Solos. IFPE.

2000. Disponível em: http://dc399.4shared.com/doc/zjeUBw4F/preview.html. Acesso

em: dez/2012

SOUZA C. M. A.; RAFFUL, L. Z. L.; VIEIRA, L. B. Determinação do Limite de

Liquidez em dois Tipos de Solos, Utilizando Diferentes Metodologias. Revista

Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, vol. 4 460:464 pp. 2000, Campina

Grande, Paraíba, Brasil. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S1415-

43662000000300024&script=sci_arttext. Acesso em: dez/2012.

10