Conscistencia e Plasticidade Do Solo
-
Upload
daiane-silva -
Category
Documents
-
view
83 -
download
6
Transcript of Conscistencia e Plasticidade Do Solo
Profª Aline Cristina Souza dos Santos
CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
COMPORTAMENTO DOS SOLOSObjetivo da Mecânica dos Solos
Caracterização Granulométrica
Estudar o comportamento dos solos perante as diversas solicitações da Engenharia (aplicação ou alívio de tensões,
escoamento de água entre os vazios, etc...).
COMPORTAMENTO DOS SOLOSObjetivo da Mecânica dos Solos
Caracterização Granulométrica
Permite boa definição do comportamento de solos arenosos e
pedregulhos, porém não para os solos finos (argilosos).
IMPORTÂNCIA DA FRAÇÃO ARGILA
% de argila
Plasticidade, potencial de expansão ou contração, compressibilidade, coesão
Condutividade hidráulica, ângulo de atrito interno
IMPORTÂNCIA DA FRAÇÃO ARGILASolos argilosos possuem grande
superfície específica em suas partículas.
Superfície Específica Total
Frag
me
nto
s
VO
LUM
E =
6 m
³
IMPORTÂNCIA DA FRAÇÃO ARGILAO comportamento de solos com
superfícies específicas tão distintas perante a água é muito diferenciado.
IMPORTÂNCIA DA FRAÇÃO ARGILAPara a mesma fração argilosa, o solo pode ter
comportamento muito diferente dependendo das características dos minerais presentes em suas partículas.
SOLOS ARGILOSOSPara uma melhor caracterização destes solos necessita-se do
estudo das suas propriedades plásticas, as quais dependem de alguns fatores tais como: o teor de umidade, forma das
partículas e da composição química e mineralógica do solo.
CONSTITUIÇÃO DOS SOLOS
Confereplasticidade
PLASTICIDADEPropriedade de certos sólidos
serem moldados (deformações rápidas) sem apreciável variação de
volume (ou ruptura).
Associada aos solos finos
Depende do tipo de argilo-mineral presente no solo
Influenciada pela quantidade de água presente (teor de umidade) e ligação entre as moléculas de água e as partículas
ESTADOS DE CONSISTÊNCIA
Um solo argiloso pode se apresentar em um estado líquido, plástico, semi-sólido ou sólido, dependendo de sua umidade.
Início do Século XX, pesquisas do químico sueco Albert Atterberg:
LIMITES DE ATTERBERG
LC = Limite de ContraçãoLP = Limite de PlasticidadeLL = Limite de Liquidez
LIMITES DE ATTERBERGLimite de Liquidez (LL) - teor de umidade no qual o solo começa a se
comportar como um líquido, ou seja flui
(No limite de liquidez, um solo fino tem uma resistência ao
cisalhamento aproximadamente igual a 2,5 kN/m2)
Limite de Plasticidade (LP) - teor de umidade no qual o solo começa a
comportar como um material plástico
Limite de contração (LC) - teor de umidade a partir do qual reduções
da umidade não acarretam redução de volume da amostra
(LC representa a quantidade de água requerida para saturar o
solo - Sr=100%)
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)É o teor de umidade que separa o estado de consistência
líquido do plástico e para o qual o solo apresenta uma pequena resistência ao cisalhamento.
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)
Aparelho de Casagrande para Determinação do LL
VIDEO: Ensaio de Limite de Liquidez“Ensaio de Limite de Liquidez do Solo – NBR 6459”
DE-2: Departamento de Ensino de Fortificação e Construção
Laboratório de Materiais de
Construção
Disponibilizado digitalmente por Cleberson Souza
(http://www.youtube.com/watch?v=1N_jc014LH0)
LIMITE DE LIQUIDEZ (LL)Após o ensaio lançam-se os pontos experimentais obtidos, num gráfico
“Teor de Umidade X log(n°de golpes)”. Ajusta-se uma reta passando por esses pontos. O limite de liquidez corresponde à umidade para a qual
foram necessários 25 golpes para fechar a ranhura de solo.
70 9010 20 30 40 50 60 80 10043
44
45
46
47
48
49
50
51
Teo
r d
e u
mid
ad
e (%
)
n° golpes25
LL
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)Corresponde a um teor de umidade mínimo no qual a coesão é
pequena para permitir deformação, porém, suficientemente alta para garantir a manutenção da forma adquirida.
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)
VIDEO: Ensaio de Limite de Plasticidade“Ensaio de Limite de Plasticidade do Solo – NBR 7180”
DE-2: Departamento de Ensino de Fortificação e Construção
Laboratório de Materiais de
Construção
Disponibilizado digitalmente por Cleberson Souza
(http://www.youtube.com/watch?v=voyfCB9wsiU)
LIMITE DE PLASTICIDADE (LP)A operação do ensaio é repetida pelo menos 5 vezes. Os valores obtidos de umidade serão considerados satisfatórios quando, de pelo menos três, nenhum deles diferir da respectiva média de mais de 5%
O limite de plasticidade será o valor médio de pelo menos três valores de umidade (teores de umidade) considerados satisfatórios
Se não for possível obter o cilindro com 3 mm de diâmetro, a amostra deve ser considerada como não apresentando limite de plasticidade (NP).
LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC)Representa o menor teor de umidade abaixo do qual o solo argiloso não irá mais reduzir o seu volume, isto é, o solo não mais se contrai, mesmo que ainda continue perdendo peso.
LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC)
VIDEO: Ensaio de Limite de ContraçãoUNITEC - Universidad Tecnológica de México
Laboratorio de Investigación y
Desarrollo en Mecánica de Suelos
Disponibilizado digitalmente por Eduardo Raudales
(http://www.youtube.com/watch?v=zceSM0CK1-Y)
LIMITE DE CONTRAÇÃO (LC)O limite de contração é determinado pela equação:
V = Volume da amostra seca
P = Peso da amostra seca
γw = Peso específico da água
γs = Peso específico das partículas sólidas
100..1
P
VLC w
s
Apesar da definição dos limites ser arbitrária, os resultados permitem a determinação de índices comparativos para os solos.
ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP)
• Faixa de valores em que o solo se apresenta plástico.
• Indica a quantidade de água que deve ser acrescentada ao solo (com
consistência inicial no Limite de Plasticidade) para levá-lo ao estado líquido
(Limite de Liquidez)
•Determina a condição plástica da argila
CONDIÇÃO DA ARGILA FAIXA DE IP
Não Plástica IP = 0
Fracamente Plástica 1 < IP < 7
Medianamente Plástica 7 < IP < 15
Altamente Plástica IP > 15
ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP)
• Os solos costumam ser tanto mais compressíveis quanto maior seu LL
• O IP permite comparar a compressibilidade entre tipos diferentes de solo
ÍNDICE DE PLASTICIDADE (IP)
• Empregado para classificação de solos finos (Ex: Sistema Unificado – Carta de Plasticidade de Casagrande)
ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC)
• Indica a consistência do solo no estado em que se encontra em campo.
ESTADO DA ARGILA FAIXA DE IC
Fluido - denso IC < 0
Plástico 0 < IC < 1
Semi-sólido ou Sólido IC > 1
Umidade natural do solo em campo
ÍNDICE DE CONSISTÊNCIA (IC)
• Indica a consistência do solo no estado em que se encontra em campo e permite estimar a resistência do mesmo.
CONSISTÊNCIADA ARGILA
FAIXA DE IC RESISTÊNCIA (kPa)
Mole IC <0,5 25 a 50
Média 0,5 < IC < 0,75 50 a 100
Rija 0,75 < IC < 1 100 a 200
Dura IC > 1 200 a 400
ÍNDICE DE ATIVIDADE DAS ARGILAS (IA)
• Indica a proporção de influência da atividade da fração de argila presente no solo.
•Determina a condição de atividade da argila
ATIVIDADE DA ARGILA FAIXA DE IA
Inativa IA < 0,75
Normal 0,75 < IA < 1,25
Ativa IA > 1,25
Partículas menores que 0,002mm
EXEMPLO: Exercício 1Na determinação do Limite de Liquidez de um solo, de acordo com o Método Brasileiro NBR 6459, foram feitas cinco determinações do número de golpes para que a ranhura se feche, com teores de umidade crescentes como na tabela a seguir. Qual o Limite de Liquidez do solo ensaiado? R: 54%
EXEMPLO: Exercício 2Com a mesma amostra do exercício anterior, foram feitas quatro determinações do Limite de Plasticidade, de acordo com o Método Brasileiro NBR 7180. Obtiveram-se as seguintes umidades quando o cilindro com diâmetro de 3mm se fragmentava ao ser moldado: 22,3%; 24,2%; 21,9% e 22,5%. Qual o Índice de Plasticidade do solo ensaiado? R: 22%
REFERÊNCIASCAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações 1 – fundamentos. 6.
Ed. Rio de Janeiro: LTC – Livros Técnicos e Científicos. 1988.
PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 3ª ed.
São Paulo: Oficina de Textos. 2006.
SOARES, José Mario Doleys; PINHEIRO, Rinaldo J. B.; TAVARES, Ildomar S.. Notas
de aula – mecânica dos solos. 2006. 15. Apostila – Centro de Tecnologia,
Departamento de Transportes, Universidade Federal de Santa Maria. 2006. Disponível
em < http://www.4shared.com/file/y-YDPPYy/mecanica_dos_solos.htm> Acessado em
14 de Nov. de 2010.