Limites de Consistencia Atterberg - Liquidez e Plasticidade do Solo

Limite de liquidez Aula 21082014 Limite de liquidez Limite de plasticidade Limite de contração Determinação dos limites de consistência 2 Limite de liquidez LL Casagrande após as observações de Atterberg normatizou e desenvolveu um equipamento para a realização do ensaio para a determinação do LL o qual é empregado em todo o mundo e padronizado no Brasil pela ABNT NBR 6459 É o teor de umidade que define a fronteira entre o estado plástico e Determinação dos limites de consistência 3 É o teor de umidade que define a fronteira entre o estado plástico e o estado líquido do solo O LL é expresso como o teor de umidade para o qual a ranhura de solo se fecha com 25 golpes no aparelho de Casagrande A determinação do LL é somente aplicável a solos com cerca de 30 ou mais em massa de partículas de dimensões inferiores a 005 mm Ficam portanto excluídas as areias Nestes solos o presente ensaio não tem significado NP Determinação dos limites de consistência Limite de liquidez LL Aparelhos Cápsula de porcelana Espátula flexível Aparelho e cinzel de Casagrande Recipiente hermético Balança Cápsulas de Al Estufa Seringa de borracha Pinça Cronômetro EPIs Equipamento de Casagrande manual Aparelho Limite de liquidez LL Determinação dos limites de consistência 5 cm Aparelho Limite de liquidez LL Determinação dos limites de consistência 6 mm Limite de liquidez LL Determinação dos limites de consistência Concha Aparelho 7 Equipamento de Casagrande elétrico Ponta de calibração Riscador para solos arenosos Riscador para solos argilosos Determinação dos limites de consistência Limite de liquidez LL Preparação da amostra Quantidade de 100g de material seco ao ar e destorroado que passa na peneira Nº 40 042mm Ensaio Adicionar água destilada à amostra e misturar homogeneamente na cápsula de porcelana Moldar amostra na concha do aparelho espessura de 1 cm na parte central Abrir a ranhura no centro da amostra moldada com o cinzel riscador Acionar a manivela golpear com velocidade de 2 golpesseg até que as 2 laterais inferiores da ranhura se unam em 1 cm de comprimento registrar n de golpes Inserir na cápsula com a espátula certa quantidade de solo 10g junto a ranhura unida Para o material da cápsula proceder como no ensaio de determinação da umidade Determinação dos limites de consistência Limite de liquidez LL Ensaio Transferir o restante de solo para a cápsula de porcelana e repetir as operações anteriores de modo que adicionar quantidade de água gradativamente crescente de sorte que os números de golpes sejam próximos de 50 40 30 20 e 10 Construir gráfico com os resultados Teor de umidade vs Número de golpes abscissas vs ordenadas ordenadas n de golpes escala logarítmica abscissas umidade escala aritmética O LL é expresso como o teor de umidade para o qual a ranhura de solo se fecha com 25 golpes no aparelho de Casagrande Ensaio Limite de liquidez LL Determinação dos limites de consistência 10 Ensaio Limite de liquidez LL Determinação dos limites de consistência 11 Gráfico do número de golpes vs umidade para determinação do limite de liquidez Limite de plasticidade LP O ensaio de limite de plasticidade padronizado pela ABNT NBR 7180 consta da determinação do teor de umidade correspondente ao início do fraturamento de uma amostra cilíndrica de 3 mm de diâmetro A amostra é rolada com a mão em um movimento de vaivém Determinação dos limites de consistência 12 determinandose a umidade na qual ela começa a se partir trincar Teor de umidade que define a fronteira entre o estado plástico e o estado semisólido de um solo Determinação dos limites de consistência Limite de plasticidade LP Aparelhos Cápsula de porcelana Espátula flexível Placa de vidro de superfície esmerilhada 30 cm x 20 cm Gabarito cilíndrico para comparação φ 3 mm e ℓ 100 mm Recipientes herméticos para guardar amostras Balança Estufa Cápsulas de Al EPIs Determinação dos limites de consistência Limite de plasticidade LP Preparação da amostra vide aula preparação Quantidade de 100g de material seco ao ar e destorroado que passa na peneira Nº 40 042mm Ensaio Adicionar água destilada à amostra e misturar homogeneamente na cápsula de porcelana massa plástica Formar uma pequena bola com a amostra que deve ser rolada sobre o vidro de modo a lhe dar forma cilíndrica O cilindro deve ser rolado sobre o vidro até que no ponto final do estágio esteja com φ 3 mm e ℓ 100 mm ponto no qual começa a se fragmentar Ou seja até que as duas condições sejam simultaneamente alcançadas a o rolinho tenha diâmetro e comprimento igual ao do cilindro padrão e b o aparecimento de fissuras início da fragmentação Quando isto for verificado inserir na cápsula alguns pedaços do cilindro 10 g Determinação dos limites de consistência Limite de plasticidade LP Ensaio Para o material da cápsula proceder como no ensaio de determinação da umidade Repetir as operações anteriores até se obter no mínimo 3 valores que não difiram da respectiva média de 5 O LP é expresso pela média dos teores de umidade h Ph Ps Ps 100 sendo h teor de umidade em Ph massa peso do solo úmido Ps massa peso do solo seco peso das partículas sólidas Ensaio Limite de plasticidade LP Determinação dos limites de consistência 16 Determinação dos limites de consistência Limite de plasticidade LP Fontes de erro Amostra não representativa Determinação incorreta dos teores de umidade Falta de lubrificação das partículas de solo Temperatura da estufa fora do intervalo 105 110 C Moldagem incorreta do cilindro de solo Avaliação incorreta a fragmentação de cilindro de solo Determinação dos limites de consistência Limite de contração LC Uma argila inicialmente saturada e com um teor de umidade próximo do LL ao perder água sofrerá uma diminuição do seu volume igual ao volume de água evaporada até atingir um teor de umidade igual ao limite de contração A partir deste valor a amostra secará a volume constante Teor de umidade que define a fronteira entre o estado semisólido e o estado sólido de um solo teor de umidade a partir do qual o solo não mais se contrai Ou seja é o teor de umidade abaixo do qual o solo não mais muda de volume ao variar seu teor de umidade é padronizado no Brasil pela ABNT NBR 7183 Limite de contração LC Embora o LC fosse bastante usado durante os anos 1920s é atualmente considerado como sujeito a elevada incerteza e portanto sua determinação não é mais comum Um dos maiores problemas do ensaio de LC é que a magnitude da contração depende não apenas do tamanho do grão mas também da Determinação dos limites de consistência 19 contração depende não apenas do tamanho do grão mas também da estrutura inicial do solo O procedimento padrão consiste em iniciar o ensaio com um teor de umidade próximo mas inferior ao LL Entretanto especialmente nas argilas siltosas e arenosas isto resulta em valores de LC superiores ao LP o que não tem sentido Casagrande sugere que o teor inicial de umidade seja ligeiramente maior do que o LP se possível mas reconhecese que nesta condição é difícil evitar a aprisionamento de bolhas de ar no solo moldados Holtz and Kovacs 1981 Determinação dos limites de consistência Limite de contração LC Aparelhos Cápsula de porcelana Espátula flexível Cápsula de inox cápsula de contração Régua de aço ℓ 300 mm Cuba de vidro φ 50 mm e h 25 mm Placa de vidro com 3 pinos com tripé Proveta 25 ml mercúrio Balança Estufa Vaselina ou óleo apropriado EPIs Conjunto de dispositivos para a determinação LC Determinação dos limites de consistência Limite de contração LC Preparação da amostra vide aula preparação Quantidade de 50 g Ensaio Pesar cápsula de contração Determinar volume V1 da cápsula de contração com Hg e placa de vidro Colocar amostra na cápsula de porcelana adicionar água até saturar o solo misturar a massa fluida para homogeneizála Lubrificar as paredes da cápsula de contração com vaselina ou óleo Colocar amostra até 13 do volume da cápsula e impactar o conjunto de modo moldar o solo em todo o fundo da cápsula Repetir este procedimento mais 2 x até se encher a cápsula completamente 13 13 13 com superfície plana no topo evitar bolhas de ar Determinação dos limites de consistência Limite de contração LC Ensaio Deixar secar ao ar até observar mudança de coloração Secar então em estufa 105 110 C Determinar a massa peso do solo seco da cápsula de contração Determinar a o volume da pastilha seca de solo colocar a cuba de vidro cheia de Hg na cápsula de porcelana retirar a pastilha de solo da cápsula colocar a pastilha de solo sobre o Hg na cuba fazer pressão com a placa de vidro 3 pinos para mergulhar a pastilha registrar o volume de Hg deslocado pela pastilha V2 Ensaio Limite de contração LC Determinação dos limites de consistência 23 cm Ensaio Limite de contração LC Determinação dos limites de consistência 24 cm Ensaio Limite de contração LC Determinação dos limites de consistência 25 Determinação dos limites de consistência Limite de contração LC Ensaio O LC é calculado pela equação LC V2P2 γa 1δ 100 sendo γa densidade massa específica da água P2 massa peso do solo seco V2 volume do solo seco δ massa específica dos grãos A relação de contração RC é calculada pela equação RC P2 V2 Determinação dos limites de consistência Limite de contração LC Fontes de erro Moldagem incorreta da amostra na cápsula de contração bolhas de ar Bolhas de ar entre placa de vidro e a pastilha de solo seco Temperatura da estufa fora do intervalo 105 110 C Perda de material Quantidade de água incorreta para saturar a amostra httpwwwyoutubecomwatchvzceSM0CK1Y