limites de consistência

1

Ensaios de Laboratório

Prof. Anna Silvia

Granulometria

0.001 0.010 0.100 1.000 10.000 100.000Diâmetro dos grãos ( mm)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Por

cen

tage

mqu

eP

assa

(%)

CURVAGRANULOMÉTRICA

AREIAS

médiaPEDREGULHO

AR

GIL

A

SILTE

fina grossa

0.00

2

0.07

5

0.42

0

2.00

0

4.76

0

ABNT

CLIENTE:

LOCAL:

DATA: DES. No.

FURO: AMOSTRA: VISTO:

1 2 3 4 5 6 7891 2 3 4 5 6 7 891 2 3 4 5 6 7891 2 3 4 4 6 7895 6 7891 2 3 5

50.0

00

medidas em mm

==

====

=

=

#200

PeneiramentoSedimentação

2.1 Análise Granulométrica

Limites de Consistência

2.2 Limites de Consistência

Relação entre a superfície total e o tamanho dos grãos

Interação entre água e argilos-minerais

Interação água-solo

2

Limite de Liquidez Casagrande

Limite de Plasticidade

WWLPLP

Limite de PlasticidadeResultados típicos de solos brasileiros

Solos LL % IP %

Residuais de arenito (arenosos finos) 29-44 11-20

Residual de Gnaisse 45-55 20-25

Residual de Basalto 45-70 20-30

Residual de Granito 45-55 14-18

Argilas orgânicas de várzeas quaternárias 70 30

Argilas orgânicas de baixadas litorâneas 120 80

Argila porosa vermelha de São Paulo 65 a 85 25 a 40

Argilas variegadas de São Paulo 40 a 80 15 a 45

Areias argilosas veriegadas de São Paulo 20 a 40 5 a 15

Argilas duras, cinzas de São Paulo 64 42

Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)

Classe IP (%) Termo

1 menor que 1 Não plástico

2 1 – 7 Levemente plástico

3 7 – 17 Moderadamente plástico

4 17 – 35 Altamente plástico

5 maior que 35 Extremamente plástico

Atividade de Skempton

mm002,0%

(%)IPAc

<=

Ac Atividade

Menor que 0,75 Inativa

0,75 a 1,25 Normal

Maior que 1,25 Ativa

3

Índices Físicos

Solo é um material terroso, desagregado,

composto de três fases físicas:

Índices físicosÍndices físicosÍndices físicosÍndices físicos

Sólido Sólido Sólido Sólido ( matéria orgânica ( matéria orgânica ( matéria orgânica ( matéria orgânica e/ou mineral )e/ou mineral )e/ou mineral )e/ou mineral )

Líquido Líquido Líquido Líquido ( H( H( H( H2222O )O )O )O )

Gasoso Gasoso Gasoso Gasoso ( ar )( ar )( ar )( ar )

Ar

Água

Solo

Diagrama de fases

Diagrama de fases

Ar

Água

Solo

VT

VV

VAR

VW

VS

Volumes

MT

MW

MS

Massas

Relação entre massas

Teor de umidade - w (%)

(%)100xM

Mw

S

W=

Ar

Água

Solo

MT

MW

MS

Relação entre volumes

Porosidade - n (%)

(%)100xV

Vn

T

V=

Ar

Água

Solo

VT

VV

VAR

VW

VS

Volumes


Ar

Água

Solo

VT

VV

VAR

VW

VS

Volumes

S

V

V

Ve =

Índice de vazios - e (adimensional)

4


Ar

Água

Solo

VT

VV

VAR

VW

VS

Volumes

Grau de Saturação - Sr (%)

V

w

V

VSr =

Relação entre massas e volumes( g/cm3 )

Massa Específica Natural - ρ ( g/cm3 )

T

T

V

M=ρ

Ar

Água

Solo

VT

Volumes

MT

Massas


Ar

Água

Solo

VT

Volumes

MT

MW

MS

Massas

Massa Específica Seca - ρd ( g/cm3 )

T

Sd

V

M=ρ

Sr = 0%Vw=0 e Mw = 0


Ar

Água

Solo

VT

VV

VAR

VW

VS

Volumes

MT

MW

MS

Massas

Massa Específica Saturada - ρsat ( g/cm3 )

T

Ssat

V

M=ρ

Sr = 100%VAR = 0


Ar

Água

Solo

VT

VV

VAR

VW

VS

Volumes

MT

MW

MS

Massas

Massa Específica dos Sólidos - ρS ( g/cm3 )

S

Ss

V

M=ρ


Massa Específica da Água ρW( g/cm3 )

W

WW

V

M=ρ

ρW = 1.0 = 1.0 g/cm3

Massa Específica do Ar ρar ( g/cm3 )

ar

arar

V

M=ρ

ρar = 0,0012 = 0,0012 g/cm3 ~ 0 g/cm3

5

Determinação dos Índices Físicos

índices

DemaisCorrelações

wρ

sρEnsaios

Compactação

Compactação de um solo é sua diminuição de volume através

da redução do volume de vazios por um processo mecânico.

Diferença entre compactação e adensamento.

No adensamento a redução do índice de vazios é obtida

através da expulsão da água intersticial, num processo natural

ou artificial, que ocorre ao longo do tempo e pode durar

centenas de anos.

Na compactação, esta redução ocorre, em geral, pela expulsão

do ar dos poros, num processo artificial de pequena duração.

Proctor (1933) percebeu que havia uma relação entre a

massa específica seca do solo , seu teor de umidade e a energiade compactação. Pois observou que, à medida que seadicionava água a um solo, ocorria um aumento na sua massaespecífica seca até atingir um máximo a partir do qual, com oaumento da umidade, a massa específica seca passava adiminuir.

Compactação

Ensaio de Compactação

Fonte:Vargas (1977)

V

N.n.L.g.ME =

M = massa do soquete

g = aceleração da gravidade

L = altura da queda do soquete

n = número de camadas

N = número de golpes por camada

V = volume do cilindro

Energia do Proctor Normal<<<<

Energia do Proctor Intermediário

<<<<

Energia do Proctor Modificado

15

16

17

18

19

20

6 8 10 12 14 16 18

Teor de umidade (%)

Pe

so e

spe

cifi

co s

eco

(kN

/m3 )

Wot estimadaWot estimada

Wot – 4%

Wot + 4%

Wot – 2%

Wot + 2%

Wot – 4%Wot – 4%

Wot + 4%Wot + 4%

Wot – 2%Wot – 2%

Wot + 2%Wot + 2%

Ecte

6

15

16

17

18

19

20

6 8 10 12 14 16 18

Teor de umidade (%)

Pe

so e

spe

cifi

co s

eco

(kN

/m3 )

Ecte

wot

γγγγdmax

Curva de Compactação

Sousa Pinto (2000)

Curva de Compactação de diversos solos brasileiros

Sousa Pinto (2000)

O controle de compactação

• Controle do teor de umidadeControle do teor de umidadeControle do teor de umidadeControle do teor de umidade

•Define-se a faixa de valores. Por ex. waterro = wotima ± 2%

• Controle da energia aplicada Controle da energia aplicada Controle da energia aplicada Controle da energia aplicada �� Grau de compactação (GC)Grau de compactação (GC)Grau de compactação (GC)Grau de compactação (GC)

(%)100.maxd

daterroGCγ

γ=

8

Permeabilidade

Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)Classes de solos pelo IP (%) (IAEG, 1979)

Classe IP (%) Termo

1 menor que 1 Não plástico

2 1 – 7 Levemente plástico

3 7 – 17 Moderadamente plástico

4 17 – 35 Altamente plástico

5 maior que 35 Extremamente plástico

limites de consistência

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