SUMÁRIO

1.0- INTRODUÇÃO................................................................................ 2

2.0- REVISÃO TEÓRICA....................................................................... 3

2.1- PLASTICIDADE DE UM SOLO............................................. 3

2.2- LIMITES DE CONSISTÊNCIA............................................... 4

2.3- LIMITE DE LIQUIDEZ............................................... ............ 4

2.4- LIMITE DE PLASTICIDADE..................................... ............ 5

2.5- ÍNDICE DE PLASTICIDADE.................................... ............. 5

3.0- DESENVOLVIMENTO DO ENSAIO................................ .............. 6

3.1- DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ....................... 6

3.2- DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE............. 7

4.0- RESULTADOS OBTIDOS.............................................................. 8

5.0- CONCLUSÃO................................................................................. 9

6.0-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................. 10

1.0-INTRODUÇÃO

A execução deste ensaio foi realizada no Laboratório de Solos ( Bloco-

CT ) da UFPB, campus II e tem por objetivo à Determinação dos Limites de

Liquidez e de Plasticidade de uma amostra de Solo, também conhecidos como

Limites de Atterberg por serem estudados e estabelecidos primeiramente por

Albert Mauritz Atterberg, na Suécia em 1911.

A Normas para determinação do limite de liquidez e do limite de

plasticidade dos solos estão descritos na norma da ABNT – NBR 6459 e NBR

7180, respectivamente. Ambas as normas citam como normas complementares

a NBR 6457 (Amostras de Solo – Preparação de Amostras de Solo para Ensaio

de Compactação e Ensaios de Caracterização – Método de Ensaio).

Na revisão teórica aborda-se um breve comentário sobre sobre os

limites de consistência (Liquidez e Plasticidade) de um solo, bem como o

material e a aparelhagem necessária para a execução do dois ensaios. Os

procedimentos dos ensaios, se encontram enumerados as suas execuções.

E finalmente é feita uma análise dos resultados encontrados para os

limites de Liquidez e Plasticidade, o que tornou-se possível fazer uma análise

da consistência do solo que foi trabalhado

2

2.0-REVISÃO TEÓRICA

Para determinação dos limites de Atterberg, há a necessidade da

determinação do teor de umidade, bem como, uma preparação da amostra de

solo estudada, conforme recomenda a NBR 6457.

O material utilizado para ambos os procedimentos se encontram

listados abaixo:

1- Amostra de solo úmido;

2- Almofariz com mão de gral recoberta de borracha;

3- Repartidor de amostras;

4- Peneira de 0,42 mm (# 40).

5- Cápsulas de porcelana;

6- Água destilada;

7- Espátula;

8- Aparelho de Casagrande (elétrico);

9- Cinzel com gabarito para verificar a altura de queda da

concha;

10-Gabarito cilíndrico para comparação, com 3m de diâmetro e

cerca de 100mm de comprimento;

11-Placa de vidro de superfície esmerilhada, com cerca de 30cm

de lado.

12-Cápsulas Metálicas;

13-Balança de precisão (eletrônica);

14- Estufa;

15-Dessecador com sílica gel;

3

2.1- A PLASTICIDADE DE UM SOLO

De um modo geral, os solos grossos (pedregulhos e areias) são

perfeitamente identificáveis por meio de suas granulométricas, isto é, areias ou

pedregulhos de iguais curvas granulométricas comportam-se, na prática, de

maneira semelhante.

Para solos compostos por uma certa quantidade de finos, não basta a

granulometria para caracterizá-los. Estes solos possuem propriedades

plásticas que dependem do teor de umidade, assim como da forma das

partículas e da composição química e mineralógica do mesmo.

A plasticidade é uma propriedade dos solos, que consiste na maior ou

menor capacidade de serem eles moldados (submetidos a grandes

deformações sem sofre fissuras ou apresentar ruptura), sob certas condições

de umidade, sem variação de volume (CAPUTO, 1983).

2.2-LIMITES DE CONSISTÊNCIA

Sendo a umidade de um solo muito elevada, ele se apresenta como um

fluido denso e se diz no estado líquido. À medida que evapora a água, ele

endurece e, para um certo h = LL (limite de liquidez), perde sua capacidade de

fluir, porém pode ser moldado facilmente e conservar sua forma. O solo

encontra-se, agora, no estado plástico. A continuar a perda de umidade, o

estado plástico desaparece até que, para h = LP (limite de plasticidade), o

solo se desmancha ao ser trabalhado. Este é o estado semi-sólido.

Continuando a secagem, ocorre a passagem gradual para o estado sólido. O

limite entre os dois estados é um teor de umidade h = LC (limite de contração).

(CAPUTO, 1983)

Veja o esquema abaixo para os estados físicos, chamados estados de

consistência, e suas fronteiras, ou sejam, os limites de consistência.

LL LP LC

EstadoLíquido

EstadoPlástico

EstadoSemi-sólido

EstadoSólido

4

Os dois primeiros limites (LL e LP) são devidos à Atterberg e o último

(LC) à Haines.

2.3-LIMITE DE LIQUIDEZ

Segundo Casagrande (1932), o limite de Liquidez (LL%) é o teor de

umidade para qual um sulco longitudinal feito por um cinzel padrão será

fechado em um comprimento de 13mm quando o recipiente (concha) onde está

a amostra de solo é forçado a cair 25 vezes de uma altura padrão de 10mm. O

procedimento é repetido algumas vezes (normalmente cinco) adicionando-se

cada vez mais água à amostra do solo. Retira-se a amostra de solo da parte do

sulco em contato e determina-se o teor de umidade e o correspondente número

de golpes que fez fechar o sulco, sendo este teor de umidade o Limite de

Liquidez (LL%) do solo. (CARVALHO,1997).

2.4 – LIMITE DE PLASTICIDADE

O limite de plasticidade é definido pela determinação do teor de

umidade que marca o ponto onde o solo come0ça fraturar-se quando se tenta

moldar, rolando-se sobre uma placa de vidro fosco, com a mão um cilindro de

diâmetro igual a 3mm e comprimento de aproximadamente 10cm.

(CARVALHO, 1997)

2.5-ÍNDICE DE PLASTICIDADE

Denomina-se índice de plasticidade à diferença entre os limites de

liquidez e de plasticidade:

IP = LL – LP

Este de fine a zona em que o terreno se acha no estado plástico e por

ser máximo para argilas e mínimo, ou melhor,nulo para as areias, fornece um

critério para ajuizar do caráter argiloso de um solo; assim, quanto maior o IP,

tanto mais plástico será o solo. Quando um material não tem plasticidade

5

(areia, por exemplo), considera-se o índice de plasticidade nulo e escreve-se

IP=NP (não plástico). (CAPUTO, 2O Edição)

Portanto os solos podem se classificar em:

-Solos de plasticidade baixa 1 < IP < 7

- Solos de plasticidade média 7 < IP < 15

-Solos de plasticidade alta IP > 15

3 –DESENVOLVIMENTO DO ENSAIO

6

Antes de tudo é apresentada a aparelhagem utilizada no ensaio:

-Cápsula de porcelana com aproximadamente 120mm de diâmetro;

- Estufa capaz de manter a temperatura de 60 a 650 C a 105 a 1100C;

-Espátula de lâmina flexível com aproximadamente 80mm de comprimento e 20

-mm de largura;

-Aparelho Casagrande;

-Cinzel com características padrões;

-Balança em que permita pesar normalmente 200g com resolução de 0,01g e -

sensibilidade compatível;

-Gabarito para verificação da altura de queda e concha;

-Esfera de aço de 8mm de diâmetro;

3.1 – DETERMINAÃO DO LIMITE DE LIQUIDEZ

3.1.1 – Preparação da Amostra:

Tomar metade da quantidade prévia de amostra preparada de acoredo com a

NBR 6457;

Depois de preparada a amostra, efetua-se as seguintes etapas:

1- Coloca-se a amostra na cápsula de porcelana, adiciona-se água

destilada em pequenos incrementos, amassando e envolvendo

continuamente com o auxílio da espátula de forma a obter uma pasta

homogênea. O tempo de homogeneização deve ser de 15 a 30 minutos,

sendo o maior intervalo para solos mais argilosos.

2- Transferir parte da mistura para a concha, moldando-se de forma que na

parte central a espessura seja de ordem de 10mm, e tomando–se o

cuidado de que não se formam bolhas de ar no interior da mistura. Feito

isto o excesso de solo retorna a cápsula;

7

3- Dividir a amostra em duas partes passando o cinzel através da

mesma, de modo a abrir uma ranhura na parte central da massa,

normalmente à articulação da concha. O cinzel deve ser deslocado

perpendicularmente à superfície da concha.

4- A concha do aparelho é golpeada contra a base, deixando-a cair em

queda livre, girando a manivela à razão de duas voltas por segundo.

Anotar o número de golpes para que as bordas inferiores da ranhura se

unam ao longo de 13mm de comprimento aproximadamente.

5- Transferir imediatamente uma pequena quantidade de material de junto

das bordas que se uniram para um recipiente adequado (cápsula

metálica) para determinação da umidade, conforme a NBR 6457.

6- Transferir o restante da massa da concha para a cápsula de porcelana.

Lavar e enxugar a concha e o cinzel.

7- Adicionar solo à amostra e homogeneizar durante 3 minutos,

amassando e revolvendo continuamente como o auxílio da espátula.

Repetir as operações 2 e 3, obtendo-se o restante dos pontos, de modo a

encontrar pelo menos, cinco pontos , cobrindo o intervalo de 8 a 52 golpes.

Terminado o ensaio do Limite de Liquidez, a amostra do solo estará

compatível para o ensaio do Limite de Plasticidade

3.2 – DETERMINAÇÃO DO LIMITE DE PLASTICIDADE

Da mesma forma, para a determinação do limite de plasticidade deve-se

inicialmente adotar as cinco primeiras etapas do procedimento de

determinação do limite de liquidez. Feito isto, procede-se da seguinte maneira:

6- Tomar cerca de 10g da amostra preparada e formar uma pequena bola, que

deve ser rolada sobre uma placa de vidro com pressão suficiente da palma da

mão para lhe dar a forma de cilindro;

7-Se a amostra se fragmentar antes de atingir o diâmetro de 3mm, deve-se

retorna-la à cápsula de porcelana, adicionar água destilada, homogeneizar

8

durante pelos menos 3 minutos, amassando e revolvendo continuamente

com o auxílio da espátula e repetir i procedimento 6;

8- Se a amostra atingir o diâmetro de 3mm sem se fragmentar, amassar o

material e repetir o procedimento 6.

9- Ao se fragmentar o cilindro, com diâmetro de 3mm e comprimento de

ordem de 100mm (o que se verifica com o gabarito de comparação),

transferir imediatamente as partes do mesmo para um recipiente

adequado (cápsula metálica) para determinação da umidade conforma a

NBR-6457;

Repetir as operações 6 a 9 de modo a obter pelo menos três valores de

umidade.

9

4.0-RESULTADOS OBTIDOS

Os valores usados para encontar os índices abaixo calculados encontram-se

na tabela de dados coletados em anexo

4.1-LIMITE DE LIQUIDEZ

Cápsula AL-21

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 17,41 – 15,10 = 2,31g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 15,10 – 7,77 = 7,33g

h = Pa / Ps x 100 = 2,31/7,33 => h=31,5%

Cápsula AL – 33

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 18,62 – 16,40 = 2,22g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 16,40 – 8,46 = 7,94g

h = Pa / Ps x 100 = 2,22/7,94 => h=27,9%

Cápsula AL – 17

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 21,36 – 18,84 = 2,52g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 18,84 – 9,19 = 9,65g

h = Pa / Ps x 100 = 2,52/9,65 => h=26,1%

Cápsula AL – 04

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 21,19 – 18,46 = 2,73g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 18,46 – 7,54= 10,92g

h = Pa / Ps x 100 = 2,73/10,92 => h=25,0%

10

Cápsula AL – 06

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 23,40 – 20,63 = 2,77g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 20,63 – 9,10 = 11,53g

h = Pa / Ps x 100 = 2,77/11,53 => h=24,0%

Resultados Obtidos

Número de Golpes 8 22 32 42 50

h (%) 31,5 27,9 26,1 25,0 24,0

Com esses resultados traça-se o gráfico do teor de umidade (h) em função do

número de golpes (n);

O gráfico está em anexo e a partir dele verifica-se o teor de umidade

correspondente ao número de golpes igual a 25. Este valor é o Limite de

Liquidez da amostra. Feito isto encontramos para n =25 o teor de umidade

aproximadamente igual a ,logo:

LL = 27,3 %

4.2-LIMITE DE PLASTICIDADE

Com os valores encontra dos na tabela em anexo, obtém-se o limite de

plasticidade da seguinte maneira:

11

Cápsula AL –20

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 11,26-10,94 = 0,32g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,94 – 9,31 = 1,63g

h = Pa / Ps x 100 = 0,32 /1,63=> h=19,6%

Cápsula AL – 55

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 11,33 – 10,99 =0,34g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,99 – 9,25 = 1,74g

h = Pa / Ps x 100 = 0,34/1,74 => h=19,5%

Cápsula AL – 43

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 10,46 – 10,13 = 0,33g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,13 – 8,47 = 1,66g

h = Pa / Ps x 100 = 0,33/1,66 => h=19,8%

Cápsula AL – 42

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 11,78 – 11,44 = 0,34g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 11,44 – 9,71 = 1,73g

h = Pa / Ps x 100 = 0,34/1,73 => h=19,6%

Cápsula AL – 11

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 10,95 – 10,63 = 0,32g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 10,63 – 8,94 = 1,69g

h = Pa / Ps x 100 = 0,32/1,69=> h=18,9%

12

Cápsula AL – 19

Pa = Pbh – Pbs => Pa = 10,25 – 9,90 = 0,35g

Ps = Pbs – tara =>Ps = 9,90 – 8,12 = 1,78g

h = Pa / Ps x 100 = 0,35/1,78 => h=19,6%

Logo, fazendo a média aritmética desses valores obtemos o teor de umidade

que corresponde ao índice de plasticidade IP,então:

IP = (19,6+19,5+19,8+19,6+18,9+19,6) / 6

IP = 19,5 %

4.3-ÍNDICE DE PLASTICIDADE

Como o índice de plasticidade é a diferença entre o LL e o LP então:

IP = 7,8 %

13

5.0-CONCLUSÃO

Na realização deste ensaio é de fundamental importância que se tome

as precauções necessárias com os matérias utilizados, como por exemplo, a

concha, que deve ser bem limpa no intervalo entre uma parcela e outra da

amostra durante o uso do aparelho de Casagrande, outro exemplo é o cuidado

na homogeneização da mistura de solo e água, caso contrário apareceriam

certas bolhas de ar quando colocada a massa de solo na concha, acarretando

posteriormente resultados não muito confiáveis.

Com respeito a determinação dos limites de Liquidez e plasticidade, os

valores encontrados são considerados satisfatórios. A respeito do limite de

liquidez, o bom valor encontrado deve-se ao fato de que os teores de umidade

juntamente com o número de golpes , definiram uma reta, possibilitando assim

ler o valor de LL através do gráfico traçado. Com respeito ao limite de

plasticidade os teores de umidade encontrados não diferenciaram da média (>

5%), podendo-se assim, de acordo com a norma NBR 6508, confiar no

resultado obtido.

E finalmente determinados os Limites de Liquidez e Plasticidade

encontramos o índice de Plasticidade IP= 7,8%, que finalmente define o solo

como sendo de média plasticidade.

14

6.0-REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT, Norma NBR 6459. Solo – Determinação do Limite de

Liquidez –Método de Ensaio. 1984.

ABNT, Norma NBR 6508. Solo – Determinação do Limite de

Plasticidade – Método de Ensaio. 1984.

CARVALHO, João B. Queiroz de. Fundamentos da Mecânica dos

Solos. 1ª Edição. Gráfica Marconi. Campina Grande, PB, 310p.

1997.

CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e suas Aplicações. 5a

Edição rev. e ampliada. LTC - Livros Técnicos e Científicos Editora

S.A. Rio de Janeiro, 220p. 1969.

15

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA - UFPB

CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA – CCT

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL – DEC

DISCIPLINA: Mecânica dos Solos Experimental

PROFESSOR: Ademilson

ALUNO: Alcidney Batista Celeste

MATRÍCULA: 29811202

LIMITES DE ATTERBERG

1-Limite de Liquidez

2-Limite de Plasticidade

Campina Grande –Fev/2001

16

17