Relatório Limite De Liquidez

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

DEPARTAMENTO DE GEOTECNIA E TRANSPORTES

ENSAIOS DOS LIMITES DE ATTERBERG

Prof. Paulo Albuquerque

CAMPINAS

ABRIL 2014

OBJETIVOS

O objetivo desse ensaio é determinar os Limites de Atterberg e alguns outros índices de grande importância, para a caracterização das propriedades de solos que possuem porção fina. Além de familiarizar os alunos com as técnicas utilizadas nesse tipo de ensaio.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Quando existe a presença de materiais argilosos em um solo granular fino, esse pode ser remoldado na presença de alguma umidade sem desagregar. Essa natureza coesiva é causada pela água adsorvida ao redor das partículas de argila. No inicio do século XX, um cientista sueco chamado Atterberg desenvolveu um método para descrever a consistência se de solos granulares finos com teores de umidade variados. Com teores de umidade muito baixos, o solo se comporta como sólido. Quando o teor de umidade é muito alto, o solo e a água podem fluir como um liquido. Portanto, em uma base arbitrária e dependendo do teor de umidade, o comportamento do solo pode ser divido em quatro estado básicos–sólido, semissólido, plástico e liquido. (BRAJA DAS, 2011)

Figura 1 Desenho esquemático dos Limites de Atterberg

Os limites de Atterberg são todos teores de umidades e expressos em porcentual. O limite de contração é o teor de umidade no qual ocorre a transição de estado sólido para o semissólido. O limite de plasticidade é o teor de umidade no ponto de transição do estado semissólido para o estado plástico. Na transição do estado plástico para o estado liquido tem-se o limite de liquidez.

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.

LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)

Como já foi dito, é o teor de umidade de um solo na passagem do estado plástico para o estado líquido. Para efetuar esse ensaio utiliza-se um aparelho composto por uma concha de latão, uma base de borracha e uma manivela, que possibilita a concha de latão ser golpeada contra a base de borracha. Esse aparato também é conhecido como aparelho de Casagrande.

Figura 2 Detalhes do aparelho de Casagrande

Coloca-se uma amostra de pasta de solo na concha do aparelho, em seguida uma ranhura deve ser aberta no centro da amostra com um cinzel padronizado. Com a manivela, a concha é erguida e derrubada de uma altura de 10mm, duas vezes por segundo. O teor de umidade necessário para fechar a ranhura aberta com o cinzel, após 25 golpes, é definido como limite de liquidez.

No mínimo três testes são realizados em um mesmo solo com teores de umidade diferentes, com o numero N de golpes necessários para obter o fechamento da ranhura, variando entre 15 e 35. Isso porque, é difícil ajustar o teor de umidade no solo para obter o fechamento requerido na ranhura da pasta com 25 golpes.

Para representar os resultados desse ensaio, o teor de umidade e o número de golpes correspondentes são plotados em um gráfico semi-logarítmico. A relação entre o teor de umidade e o log N forma quase uma reta, que é chamada de curva de fluidez. A inclinação da linha fluidez é definida como índice de fluidez, sendo escrita como:

IF = w1 – w2 /log (N2/N1) (Eq. 1)

IF = índice de fluidez

w1 = teor de umidade correspondente ao numero de golpes N1

w2 = teor de umidade correspondente ao numero de golpes N2

Inverte-se ao valores de w1 e w2, para que o valor de IF seja positivo, visto que a inclinação da curva de fluidez é negativa. A equação da curva de fluidez pode ser escrita genericamente como

W = IF log N + C

Sendo C uma constante.

LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)

É definido como teor percentual de umidade no qual o solo começa a apresentar fissuras, quando são moldados em pequenos cilindros com aproximadamente 3,2 cm de diâmetro. O ensaio é relativamente simples e realiza-se enrolando uma pasta de solo repetidas vezes em uma placa de vidro, até que ela atinja o tamanho do gabarito (3,2 cm de diâmetro) e comece a apresentar fissuras.

O índice de plasticidade é a diferença entre o limite de liquidez e o limite de plasticidade de um solo:

IP = LL – LP (Eq. 2)

De posse dos dados de LL e LP á possível caracterizar alguns solos finos. O gráfico de plasticidade de Casagrande permite caracterizar solos finos a partir do IP e do LL: Os solos com LL maior que 50% são muito compressíveis e abaixo de 40% tem baixa ou nenhuma (LL<20%) compressibilidade. Acima da linha A situam-se as argilas inorgânicas (mais plásticas) e abaixo argilas orgânicas e siltes, como pode ser visto na Figura 3.

Figura 3 Carta de Plasticidade de Casagrande

Figura 4 Valores típicos de LL, LP e A

Figura 5 Valores típicos de IP

LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC)

Conforme o solo perde água, ele perde volume também, vai se contraindo. No entanto, com uma contínua perda, chega-se em um estado de equilíbrio no qual uma perda maior de umidade não fará mais alterações no volume do solo em questão. Assim, o limite de contração é definido como o teor de umidade porcentual, no qual o volume da massa de solo se mantém constante.

Para esse ensaio, coloca-se o solo úmido em uma cápsula,