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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ
CAMPUS MINISTRO PETRÔNIO PORTELLA
CENTRO DE TECNOLOGIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
EMANUELE DELMONDES MARTINS DE LIMA
RELATÓRIO TÉCNICO – CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DO SOLO
TERESINA, 2014
EMANUELE DELMONDES MARTINS DE LIMA
RELATÓRIO TÉCNICO - CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DO SOLO
Relatório técnico apresentado na disciplina de Mecânica dos Solos I, na Universidade Federal do Piauí-UFPI, no 6º semestre do curso de Engenharia Civil, sendo solicitado como requisito parcial de aprovação na disciplina.
Profª.: Luciana Barbosa Amancio, mestre em Geotecnia.
TERESINA, 2014
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 4
1.1 PROBLEMA 4
1.2 OBJETIVOS 4
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 5
2.1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA 5
2.2 TEOR DE UMIDADE 6
2.3 GRANULOMETRIA 7
2.4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO) 8
2.5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA 9
2.5.1 Limite de Liquidez 10
2.5.2 Limite de Plasticidade11
3 MATERIAIS E MÉTODOS 12
3.1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA 12
3.2 TEOR DE UMIDADE 12
3.3 GRANULOMETRIA 12
3.4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO) 13
3.5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA 13
3.5.1 Limite de Liquidez 13
3.5.2 Limite de Plasticidade14
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 15
4.1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA 15
4.2 TEOR DE UMIDADE 15
4.3 GRANULOMETRIA 15
4.4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO) 17
4.5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA 17
4.5.1 Limite de Liquidez 17
4.5.2 Limite de Plasticidade18
4.5.2 Determinação do Índice de Plasticidade 19
5 CONCLUSÃO 20
5.1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA 20
5.2 TEOR DE UMIDADE 20
5.3 GRANULOMETRIA 21
5.4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO) 21
5.5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA 22
6 CLASSIFICAÇÃO DO SOLO PELO SISTEMA UNIFICADO 23
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 25
4
1 INTRODUÇÃO
1 1 PROBLEMA
A necessidade de o homem trabalhar com os solos é tão antiga quanto a civilização.
A grande ocorrência de acidentes em obras de engenharia no final do século XIX veio mostrar
a insuficiência de conhecimentos humanos sobre solos para a tomada de nova orientação.
Assim nasceu a necessidade de se exprimir quantitativamente as propriedades dos solos,
estabelecendo sua classificação.
Se o solo será utilizado como material de construção para uma obra de terra ou até
mesmo para uma fundação, deve-se, inicialmente, conhecer as propriedades do mesmo. Com
esse conhecimento, o engenheiro tomará decisões referentes ao uso ou não do solo, ou se este
necessita de intervenções para modificar suas características e assim se tornar utilizável.
As propriedades dos solos são conhecidas através de ensaios laboratoriais, onde uma
pequena amostra do solo será analisada e, a partir dos resultados obtidos, será caracterizada.
1 2 OBJETIVOS
O relatório tem como objetivo apresentar e discutir os resultados dos ensaios
realizados no laboratório de Mecânica dos Solos, na Universidade Federal do Piauí-UFPI,
Teresina-PI, com o auxílio do Profº. Francisco Gabriel de Sousa. São eles: preparação da
amostra, determinação do teor de umidade, densidade real dos grãos (picnômetro),
granulometria e limites de consistência (Limite de plasticidade e de Liquidez). A partir dos
resultados, o solo será classificado de acordo com o Sistema Unificado de Classificação dos
Solos (Sucs).
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2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
2 1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA
Quando um volume de solo precisa ser caracterizado, normalmente não existe a
possibilidade de que todo ele seja examinado, sendo necessário que amostras do mesmo sejam
coletadas. Essas amostras devem ser o mais representativa possível do material original ou
área a ser caracterizada.
A caracterização de um solo depende da qualidade da amostra e do procedimento dos
ensaios. Tanto para amostragem quanto para os ensaios existem normas técnicas que regem o
assunto e devem ser obedecidas. Para cada um dos tipos de amostras representativas, o
procedimento na amostragem será diferente.
A representatividade mede o grau no qual as amostras coletadas refletem as
condições de uma área em particular. A distribuição e localização dos pontos de amostragem
devem ser adequadas para fornecer a representatividade planejada.
As amostras podem ser classificadas em:
Deformadas: retiradas com a destruição ou modificação apreciável de suas
características in situ. Pode ser utilizada em ensaios de granulometria, densidade real,
limites de consistência, entre outros.
Indeformadas: retiradas sem ou com pequena modificação de suas características in
situ, com o uso de equipamentos e técnicas apropriadas, apresentando máximo de suas
estrutura natural; utilizadas para determinação de índices físicos, coeficiente de
permeabilidade, parâmetros de compressibilidade e parâmetros de resistência ao
cisalhamento.
Na retirada de uma amostra, seja ela deformada ou indeformada, deve-se tomar o
cuidado de se retirar toda e qualquer matéria estranha ao solo, orgânica ou não. Se não for
possível realizar essa operação em campo, deve-se informar sobre a existência dessa matéria
ao laboratório para que providências sejam tomadas.
Além de cuidados na retirada, estes também devem ser tomados durante o manuseio
e transporte para que a amostra não sofra nenhuma avaria.
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O ensaio em questão prepara amostras de solos para ensaios de compactação e
caracterização (análise granulométrica, determinação dos limites de liquidez e plasticidade,
massa específica dos grãos que passam na peneira 4,8mm e massa específica, massa
específica aparente e absorção de água dos grãos retidos na peneira 4,8mm).
2 2 TEOR DE UMIDADE
A umidade (h) de um solo é definida como sendo a razão entre o peso da água
contida num certo volume de solo e o peso da parte sólida existente neste mesmo volume,
expressa em porcentagem:
h %= PaPs
x100
Onde:
h = Teor de umidade da amostra (%)
Pa = Massa de água na amostra (g)
Ps = Massa dos sólidos na amostra (g)
No ensaio em questão utilizou-se a seguinte fórmula:
h (% )= P 1−P 2P 2−P 3
x100
Onde:
h = Teor de umidade da amostra (%)
P1 = Massa do solo úmido + massa da cápsula (g)
P2 = Massa do solo seco + massa da cápsula
P3 = Massa da cápsula (g)
Conhecido o teor de umidade de um solo, pode ser imediatamente calculado o fator
de correção de umidade (fc), que ao ser multiplicado pelo peso de uma amostra com esse teor
de umidade informa o peso que tal amostra teria se estivesse seca.
Fc= 100100+h
7
2 3 GRANULOMETRIA
Segundo as dimensões das suas partículas e dentro de determinados limites
convencionais, as “frações constituintes” dos solos recebem designações próprias que se
identificam com as acepções usuais dos termos.
A análise granulométrica, ou seja, a determinação das dimensões das partículas dos
solos e das proporções relativas em que elas se encontram, é representada, graficamente, pela
curva granulométrica.
Essa análise pode ser obtida através do ensaio de granulometria que consiste num
processo que determina a percentagem em peso que cada faixa especificada de tamanho de
partículas representa na massa total ensaiada. Através dos resultados obtidos desse ensaio é
possível a construção da curva de distribuição granulométrica, tão importante para a
classificação dos solos bem como a estimativa de parâmetros para filtros, bases estabilizadas,
permeabilidade, capilaridade etc. A determinação da granulometria de um solo pode ser feita
apenas por peneiramento ou por peneiramento e sedimentação, se necessário.
Para o ensaio foram utilizados os seguintes cálculos:
Para determinação da porcentagem da amostra retida nas peneiras:
( P 1/P ) x 100 , ( P 2/ P ) x100 , ( P3 /P ) x 100 , …
Somando essas porcentagens, têm-se as “porcentagens acumuladas retidas” e
tomando o complemento para 100 têm-se as “porcentagens acumuladas que passam”.
O peso total do solo seco é obtido da seguinte maneira: têm-se o peso da amostra
total úmida, subtrai-se o peso da parte da amostra com diâmetro superior a 2.0mm. Este peso
obtido é multiplicado pelo fator de correção encontrado no ensaio de teor de umidade (no
caso, 0,987) e a este valor é novamente somado o peso de parte das amostras com diâmetro
superior a 2,0mm anteriormente subtraído.
De acordo com a escala granulométrica brasileira da ABNT, classificamos “as
frações constituintes” do solo como:
- Pedregulho, 76 > Ø > 4,8mm;
- Areia, 4,8 > Ø > 0,05mm;
- Silte, 0,05 > Ø > 0,005mm;
- Argila, Ø < 0,005mm.
Também é muito utilizado para fins rodoviários a escala granulométrica da AASHO,
que classifica:
8
- Pedregulho: conjunto de partículas com Ø > 2,0mm;
- Areia grossa: conjunto de partículas com 2,0 > Ø > 0,42mm;
- Areia fina: conjunto de partículas com 0,42 > Ø > 0,074mm;
- Silto + argila: conjunto de partículas com Ø < 0,074mm.
2 4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO)
Densidade real (δ) da fração fina de solos é a razão da massa, ao ar e a uma
temperatura entre 15°C e 30ºC, de um dado volume dessa fração, para a massa ao ar e a 25°C
de temperatura, de um igual volume de água destilada isenta de ar. É adimensional e tem o
mesmo valor numérico que a massa específica dos grãos do solo (ρg).
Sua determinação, feita pelo clássico método do picnômetro, resume-se na aplicação
da seguintes fórmula:
δ=(P 2−P 1)
( P 4−P1 )−(P 3−P2)x δ T
Onde:
δ = Densidade real do solo
P1 = Peso do picnômetro, vazio e seco (g)
P2 = Peso do picnômetro + amostra (g)
P3 = Peso do picnômetro + amostra + água (g)
P4 = Peso do picnômetro + água (g)
δT = = Densidade da água, na temperatura T de ensaio, obtida em tabela (anexo da
NBR 6508/1984).
O volume da amostra seria avaliado pelo seu peso em água destilada à temperatura
de 4ºC. Normalmente o ensaio é executado sob temperatura maior, o que exige a correção
dessa massa, o que é conseguido multiplicando o resultado pela densidade da água destilada
na temperatura de ensaio (δT).
O resultado final consiste na média aritmética das densidades encontradas das duas
amostras.
9
δ= δ 1+δ 22
2 5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA
O comportamento dos solos finos ou coesivos irá depender de sua composição
mineralógica, da sua umidade, de sua estrutura e do seu grau de saturação. Em particular, a
umidade dos solos finos tem sido considerada como uma importante indicação do seu
comportamento desde o início da Mecânica dos Solos.
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 se endurece e, para um certo h =
LL (limite de liquidez), pede 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).
Embora fundamentadas em extensas investigações experimentais, as definições
desses limites são convencionais. Ainda assim, eles permitem, de uma maneira simples e
rápida, dar uma ideia bastante clara do tipo de solo e suas propriedades. Constituem
determinações rotineiras nos laboratórios de Mecânica dos Solos.
A determinação do LL e LP de um solo objetiva o conhecimento da plasticidade do
mesmo. A plasticidade, que é uma das características mais importantes das argilas, é a
propriedade dos solos que consiste na maior ou menor capacidade de eles serem moldados,
sob certas condições de umidade e sem variação do volume; é indicada pelo índice de
plasticiadade (IP). Tanto maior o IP, mais plástico será o solo.
Determina-se o IP da seguinte forma:
IP=¿−LP
De acordo com o IP encontrado, o solo poderá classificar-se em:
Fracamente Plásticos: 1 < IP < 7
Medianamente Plásticos: 7 < IP < 15
Altamente Plásticos: IP > 15
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No presente ensaio só serão determinados os dois primeiros limites (LL e LP) que
são devidos ao cientista sueco Atterberg (1911), não sendo determinado o limite de contração
(LC).
Cálculo do Peso da Água:
Pa=Pbu−Pbs
Onde:
Pa = Peso da água (g)
Pbu = Peso bruto úmido (g)
Pbs = Peso bruto seco (g)
Cálculo do Peso do Solo Seco:
Ps=Pbs−Pcap
Onde:
Ps = Peso do Solo Seco (g)
Pbs = Peso bruto seco (g)
Pcap = Peso da cápsula (g)
Cálculo da umidade:
h=PaPs
x 100
Onde:
h = Umidade (%)
Pa = Peso da água (g)
Ps = Peso do solo seco (g)
2.5.1 Limite de Liquidez
Com os valores obtidos através do ensaio (número de golpes para fechar o sulco e as
umidades correspondentes) traça-se a linha de escoamento do material, a qual no intervalo
compreendido entre 6 e 35 golpes, pode considerar-se como uma reta. Recomenda-se a
determinação de, pelo menos, 6 pontos.
Por definição, o LL do solo é o teor de umidade para o qual o sulco se fecha com 25
golpes.
11
2.5.2 Limite de Plasticidade
O limite de plasticidade é determinado pelo cálculo da porcentagem de umidade para
a qual o solo começa a fraturar quando se tenta moldar, com ele, um cilindro de 3mm de
diâmetro e cerca de 10cm de comprimento.
O LP será determinado pela média aritmética das umidades das três amostras mais
próximas:
LP=h 1+h 2+h33
12
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3 1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA
Os materiais e procedimentos para a Preparação de Amostra são descritos pela NBR
6457/1986, sendo necessário consultar a norma complementar NBR 5734/1980 (Peneiras para
Ensaio - Especificação).
O ensaio foi realizado no laboratório de Mecânica dos Solos, no Centro de
Tecnologia da Universidade Federal do Piauí – UFPI, Teresina-PI.
Obs.: Ausência da peneira de 0,60mm (nº 30), não estando de acordo com a série de
peneiras, NBR 6457/1986.
3 2 TEOR DE UMIDADE
Os materiais e procedimentos para a Determinação do Teor de Umidade são
descritos pelo anexo da NBR 6457/1986, sendo necessário consulta complementar da NBR
6457/1986 (Preparação de amostras de solo para ensaio de compactação e ensaios de
caracterização – Método de Ensaio).
O ensaio foi realizado no laboratório de Mecânica dos Solos, no Centro de
Tecnologia da Universidade Federal do Piauí – UFPI, Teresina-PI.
Obs.: Não se seguiu o quesito A-3 1.4 do anexo da NBR 6457, onde se recomenda
efetuar, no mínimo, três determinações do teor de umidade, no ensaio em questão o teor foi
determinado apenas uma vez.
3 3 GRANULOMETRIA
Os materiais e procedimentos para o ensaio de Granulometria são descritos
pela NBR 7181/1984, sendo necessário consultar: NBR 5734 (Peneiras para ensaio -
Especificação), NBR 6457 (Preparação de amostras de solo para ensaio de compactação e
13
ensaios de caracterização – Método de Ensaio), NBR 6508 (Grãos de solos que passam na
peneira de 4,8mm – Determinação da massa específica – Método de Ensaio).
O ensaio foi realizado no laboratório de Mecânica dos Solos, no Centro de
Tecnologia da Universidade Federal do Piauí – UFPI, Teresina-PI.
Obs.: Ausência da peneira de 0,60mm (nº 30), não estando de acordo com a série de
peneiras, NBR 6457/1986. Apenas uma amostra foi analisada, a norma recomenda duas.
3 4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO)
Os materiais e procedimentos para a Determinação da Densidade Real são
descritos pela NBR 6508/1984, sendo necessário consulta complementar das normas: NBR
5734 (Peneiras para ensaio - Especificação) e NBR 6457 (Preparação de amostras de solo
para ensaio de compactação e ensaios de caracterização – Método de Ensaio).
O ensaio foi realizado no laboratório de Mecânica dos Solos, no Centro de
Tecnologia da Universidade Federal do Piauí – UFPI, Teresina-PI.
Obs.: Não foi utilizada bomba de vácuo para retirada de ar na amostra. Sendo
substituída satisfatoriamente pelo procedimento do aquecedor elétrico, onde aqueceu-se o
picnômetro para expulsar todo o ar existente entre as partículas da amostra, agitando-se para
evitar o superaquecimento.
3 5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA
3.5.1 Limite de Liquidez
Os materiais e procedimentos para determinação do Limite de Liquidez são descritos
pela NBR 6459/1984, sendo necessário consulta complementar da NBR 6457 (Preparação de
amostras de solo para ensaio de compactação e ensaios de caracterização – Método de
Ensaio).
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O ensaio foi realizado no laboratório de Mecânica dos Solos, no Centro de
Tecnologia da Universidade Federal do Piauí – UFPI, Teresina-PI.
3.5.2 Limite de Plasticidade
Os materiais e procedimentos para determinação do Limite de Plasticidade são
descritos pela NBR 7180/1984, sendo necessária consulta complementar das normas: NBR
6457 (Preparação de amostras de solo para ensaio de compactação e ensaios de caracterização
– Método de Ensaio) e NBR 6459 (Solo – Determinação do Limite de Liquidez – Método de
Ensaio).
O ensaio foi realizado no laboratório de Mecânica dos Solos, no Centro de
Tecnologia da Universidade Federal do Piauí – UFPI, Teresina-PI.
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4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4 1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA
Como o ensaio era apenas de preparação de amostra, não há resultados a serem
mostrados. Os pesos e quantidade de amostras variaram para cada ensaio e podem ser
consultados na seção Resultados e Discussões dos mesmos.
4 2 TEOR DE UMIDADE
Os dados obtidos em laboratório e os resultados dos cálculos estão relacionados na
tabela abaixo:
Tabela 1
DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE
CÁPSULA Nº 05
CÁPSULA + SOLO ÚMIDO 184,21g
CÁPSULA + SOLO SECO 182,12g
ÁGUA 2,09g
SOLO SECO 161,15g
UMIDADE (h) 1,3%
FATOR DE CORREÇÃO 0,987g
Fonte: Elaborada pelo Autor
O teor de umidade encontrado no ensaio em questão foi de 1,3%.
4 3 GRANULOMETRIA
Os dados obtidos em laboratório e os resultados dos cálculos estão relacionados na
tabela abaixo:
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Tabela 2
Amostra Total Seca Umidade Higroscópica Resumo Granulometria (%)
Amostra Total 1051g Cápsula N0 5 Pedregulho (>2,0mm) 51,94%
Retido n0 10 (g) 542,50g Cápsula e Solo Úmido (g) 184,21 Areia GrossaPassando N0 10 Úmida (g) 508,5g Cápsula e Solo Seco (g) 182,12 2,0 - 0,42mm 13,74%
Água (g) Solo Seco (g) 161,15 Areia Fina
6,61g Água (g) 2,09 0,42 - 0,074mm 12,49%
Passando N0 10 Seca (g) 501,89g Umidade Higroscópica(%) 1,3% Silte+Argila(<0,074mm) 21,83%Amostra Total Total 100,00
Seca (g)1.044,39
g Fator de Correção 0,987Retido entre nº10 e 200 26,23%
Peneiramento da Amostra Total
Material Retido % Que Passa daPeneira
s
Peneiras Peso (g) % Amostra
Total % Acumulada Amostra Total (mm) 3 pol - - - - 76,2 2 pol - - - - 50,8
1 1/2 pol - - - - 38,1 1 pol - - - 100 25,4
3/4 pol 100,00 9,58 9,58 90,43 19,1 3/8 pol 160,80 15,40 24,97 75,03 9,5
N0 4 152,10 14,56 39,54 60,47 4,8
N0 10 129,60 12,41 51,94 48,06 2,0
N0 16 41,50 3,97 55,92 44,08 1,2
N0 30 - - - - 0,6
N0 40 102,00 9,77 65,68 34,32 0,42
N0 50 32,60 3,12 68,81 31,19 0,30
N0 100 60,50 5,79 74,60 25,40 0,15
N0 200 37,40 3,58 78,18 21,82 0,074Fonte: Elaborado pelo autor
Com os dados da tabela, foi elaborado o gráfico da Curva Granulométrica da amostra:
Gráfico 1
0.001 0.01 0.1 1 10 1000.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
Curva Granulométrica
Diâmetro das Partículas
Por
cen
tage
m q
ue
pas
sa (
%)
Fonte: Elaborado pelo autor4 4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO)
17
Os dados obtidos em laboratório e os resultados dos cálculos estão relacionados na
tabela abaixo:
Tabela 3
DETERMINAÇÃO DA DENSIDADE REAL DO SOLO
Nº do Picnômetro 05 12
(P1) Peso do Picnômetro (g) 26,79 31,09
(P2) Peso do Picnômetro + Solo (g) 40,97 46,67
(P3) Peso do Picômetro + Solo + Água (g) 87,84 90,69
(P4) Peso do Picnômetro + Água (g) 79,63 81,28
Peso do Solo (g) 14,18 15,58
Volume do Solo (g/cm³) 5,97 6,17
Correção devido à Temperatura (25°C) 0,9989 0,9989
Densidade real do Agregado (g/cm³) 2,375 2,5251
Densidade Real Média (g/cm³) 2,447
Fonte: Elaborado pelo autor
4 5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA
4.5.1 Limite de Liquidez
Os dados obtidos em laboratório e os resultados dos cálculos estão relacionados na
tabela abaixo:
Tabela 4
LIMITE DE LIQUIDEZ
Cápsula (nº) 03 25 02 07 23
Golpes (nº) 59 44 34 19 8
Peso Bruto úmido (g) 14,99 13,02
15,76 16,51 17,13
Peso Bruto seco (g) 13,77 11,86
13,98 14,83 14,95
Peso da cápsula (g) 8,29 6,92 6,63 8,39 7,14
Peso da água (g) 1,22 1,16 1,98 1,68 2,18
Peso do solo seco (g) 5,48 4,94 7,35 6,44 7.81
Umidade (%) 22,26 23,48
24,22 26,09 27,91
18
Fonte: Elaborado pelo autor
Resultado: Limite de Liquidez (golpe número 25) = 25,2%
4.5.2 Limite de Plasticidade
Os dados obtidos em laboratório e os resultados dos cálculos estão relacionados na
tabela abaixo:
Tabela 4
LIMITE DE PLASTICIDADE
Cápsula (nº) 06 05 01 51 56
Peso Bruto úmido (g) 7,15
6,70 7,85 7,84 6,87
Peso Bruto seco (g) 6,97
6,53 7,65 7,66 6,67
Peso da cápsula (g) 6,07
5,64 6,65 6,78 5,76
Peso da água (g) 0,18
0,17 0,2 0,18 0,2
Peso do solo seco (g) 0,9 0,89 1,00 0,88 0,91
Umidade (%) 20 19,1 20 20,45
21,98
Fonte: Elaborado pelo autor
1 10 10021.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
Limite de Liquidez
Limite de LiquidezNúmero de Golpes
Um
idad
e (%
)
Gráfico 2
Fonte: Elaborado pelo autor
25
19
Os três valores mais próximos, não diferindo mais 5% entre si, são: 20% (Cápsula
06), 20% (Cápsula 01) e 20,45% (Cápsula 51).
Calculando a média aritmética dos três valores, obtém-se um Limite de Plasticidade
(LP) = 20,15%
4.5.3 Determinação do Índice de Plasticidade (IP)
IP = LL – LP
IP = 25,2 – 20,15
IP = 5,05
20
5 CONCLUSÃO
5 1 PREPARAÇÃO DE AMOSTRA
As amostras preparadas nos ensaios podem são classificadas como deformadas (pois
perderam parte de suas características in situ). A forma de secagem foi ao ar livre.
Todas as amostras preparadas podem ser consideradas como homogêneas e
representativas, atendendo aos critérios da norma. A homogeneidade e a representatividade
são os pontos principais de uma boa amostra, pois permitem que as partículas nela presentes
compartilhem da mesma umidade e possuam tamanho adequado para o fim a que estão
destinadas.
O procedimento de preparação de amostras representa a primeira etapa para todos os
ensaios em que o objetivo é o estudo dos solos, sendo de fundamental importância para a
Mecânica dos Solos. O tipo de preparação varia de acordo com as necessidades do ensaio ao
qual a amostra será submetida.
Uma amostra que foi retirada e preparada de forma adequada, perdendo o mínimo de
suas características originais, é o primeiro passo para a obtenção de resultados confiáveis em
qualquer ensaio.
5 2 TEOR DE UMIDADE
O solo em questão apresentou teor de umidade igual a 1,3%, porém vale ressaltar que
a umidade não se distribui uniformemente nos solos, nem em amostras. A superfície
específica de partículas pequenas é maior que a das maiores. Em uma amostra preparada e
homogeneizada, se separarmos por peneiramento as frações de partículas grandes das
menores (por exemplo, usando uma peneira de 2,0 mm de malha), o teor de umidade será
muito maior na fração de partículas menores.
21
Entretanto, esse valor encontrado já é muito importante para se ter uma ideia sobre
algumas características do solo, como resistência e compactação. Além disso, com o teor de
umidade, sabe-se o quanto deve-se acrescentar de água ao solo em casos em que a umidade
encontrada não se adequa aos fins desejados.
O ensaio de teor de umidade, assim como de preparação de amostras, é considerado
como um dos passos fundamentais para a realização dos ensaios da Mecânica dos Solos.
Sempre que algum ensaio é realizado, a umidade é determinada.
5 3 GRANULOMETRIA
O solo em questão, de acordo com a classificação granulométrica da ASSHO, teve
predominância de pedregulhos (> 2,0mm), e de acordo com a classificação da ABNT,
predominância de areia (4,8 > Ø > 0,05mm). Pela curva granulométrica, pode-se inferir que o
solo possui graduação contínua e bem graduada. Não foi possível calcular diâmetro efetivo,
coeficiente de uniformidade e coeficiente de curvatura, pois não se dispõe do diâmetro
correspondente a 10% da amostra, já que não foi realizado ensaio de sedimentação para a
determinação da granulometria das frações finas do solo.
O ensaio de análise granulométrica é muito importante, pois já é ponto de
partida para uma classificação prévia do solo, considerando cada fração de massa sobre cada
peneira em função do intervalo do tamanho da malha entre as peneiras. Com o resultado do
ensaio em mãos, já se pode conhecer a predominância do tipo de solo, tipos de graduação e
indicação da uniformidade dos grãos.
Os resultados obtidos foram considerados satisfatórios, mas vale ressaltar que, para
ensaios realizados com finalidade profissional, mais de uma amostra deverá ser analisada.
5 4 DENSIDADE REAL (PICNÔMETRO)
A diferença entre as densidades encontradas para as duas amostras não deve ser
superior a 0,009. Porém, o resultado do ensaio encontrou uma diferença de 0,1501, não sendo
considerado satisfatório de acordo com a norma vigente.
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Um possível motivo para o resultado encontrado não ser satisfatório foi o pouco
período de tempo disponível para realização do ensaio, fazendo com que nem todas as
recomendações da norma pudessem ser obedecidas integralmente. Em condições normais, o
ensaio deveria ser repetido até se obter resultados condizentes com a norma.
A densidade real é influenciada pela constituição mineralógica do solo, diminuindo
quando há elevado teor de matéria orgânica e aumentando quando o teor de óxido de ferro é
elevado. Seu conhecimento é indispensável para a realização de ensaios posteriores, além de
contribuir para a classificação final do solo.
5 5 LIMITES DE CONSISTÊNCIA
Os ensaios de consistência determinam o quão plástico é um solo, estabelecendo a
variação do seu comportamento de acordo com a interferência da umidade.
Com a obtenção do IP, podemos classificar o solo como: 1 < 5,05 < 7, Fracamente
plástico.
A determinação dos Limites de Liquidez e Plasticidade completam a série de ensaios
para caracterização do solo, fornecendo informações importantes que serão utilizadas no
Sistema Unificado de Classificação dos Solos.
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6 CLASSIFICAÇÃO DO SOLO PELO SISTESMA UNIFICADO DE
CLASSIFICAÇÃO (SUCS)
Dos ensaios realizados, pôde-se inferir:
a) % da Amostra retida nas peneiras > 0,074mm = 78,17% (> 50%, logo, é um solo
grosso).
b) % da Amostra retida na peneira de 4.8mm = 39,53%
c) % da Amostra que passa na peneira de 4.8mm = 60,47% (> 50%, logo é um solo
grosso arenoso)
d) % da Amostra que passa na peneira de 0,074 = 21,83% (> 12%, logo é uma areia
com finos)
De acordo com o gráfico, a fração fina se encontra entre CL e ML.
Cruzamento de dados:
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Conclusão: De acordo com o SUCS, o solo analisado foi
classificado como SM (Areia Siltosa) e SC (Areia Argilosa).
7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fonte: Elaborado pelo autor
Tabela 5
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CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos Solos e Suas Aplicações – Vol. I. Rio de Janeiro: LTC, 1988. ISBN: 8521605595.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6457: Amostras de Solo – Preparação para Ensaios de Compactação e Caracterização. 1986. 9p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7181: Solo – Análise Granulométrica. 1984. 13p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6508: Grãos de solos que passam na peneira de 4,8mm – Determinação da massa específica – Método de Ensaio. 1984. 8p.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 6459: Solo – Determinação do Limite de Liquidez. 1984. 6p
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7180: Solo – Determinação do Limite de Plasticidade. 1984. 3p