Ensaios e Caracterização de Materiais. Prof. Lucas Máximo Alves. Aula Prática 4. Determinação dos Limites de Atterberg. Procedimento Experimental.

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1 Ensaios e Caracterização de Materiais Prof. Lucas Máximo Alves Aula Prática 4 Determinação dos Limites de Atterberg Objetivo: Determinar o limite de liquidez (LL), o limite de plasticidade (LP) e calcular o índice de plasticidade de matérias primas cerâmicas. a) Limite de Liquidez (LL) Procedimento Experimental. Colocar a matéria prima cerâmica (secada previamente em estufa a 110 o C) numa cápsula de porcelana e adicionar água destilada em pequenas quantidades homogeneizando continuamente com auxílio de uma espátula, de forma a obter uma pasta homogênea e consistente. Transferir parte da mistura para a concha do aparelho Casagrande (Fig.1) moldando-a de forma que na parte central a espessura seja de aproximadamente 10 mm (tomar cuidado para que não fiquem bolhas de ar no interior da mistura). Fig. 1 Aparelho Casagrande e detalhes do mesmo. Abrir uma ranhura na parte central da massa passando o cinzel através da mesma, normal a articulação da concha, dividindo a massa em duas partes (Fig.2).

2 Fig. 2 Ilustração do aspecto da ranhura. Introduzir a concha no aparelho e golpeá-la contra a base, girando a manivela a razão de duas voltas por segundo. Anotar o número de golpes necessário para que as bordas inferiores da ranhura se unam ao longo de 13 mm de comprimento, aproximadamente. Transferir uma pequena quantidade do material de junto das bordas que se uniram para um vidro de relógio para determinação da umidade (utilizar a estufa). Transferir a massa restante para a cápsula de porcelana. Lavar e enxugar a concha e o cinzel. Adicionar água destilada a matéria prima e homogeneizar durante aproximadamente três minutos com auxílio da espátula. Repetir as operações 2 a 6, obtendo o segundo ponto do ensaio. Repetir as operações 7 e 2 a 6 de modo a obter pelo menos mais três pontos do ensaio, cobrindo o intervalo de 35 a 15 golpes de forma bem distribuída. Construir um gráfico no qual as abscissas (em escala log) são os números de golpes e as ordenadas (em escala aritmética) são os teores de umidade correspondentes e ajustar uma reta pelos pontos assim obtidos. Obter na reta o teor de umidade correspondente a 25 golpes, que é o limite de liquidez do solo.

3 Obs.: Casagrande estabeleceu que o limite de liquidez (LL) do solo é o teor de umidade para o qual o sulco se fecha em 25 golpes, sendo este valor obrigatoriamente obtido no gráfico da reta de escoamento, tal como exemplificado na Fig. 3. Fig. 3. Obtenção do limite de liquidez correspondente a 25 golpes. Na impossibilidade de se conseguir a abertura da ranhura ou o seu fechamento com mais de 25 golpes, considerar a amostra como não apresentando limite de liquidez (NL). Nota: calibração do aparelho. Afrouxar os parafusos de fixação e ajustar o aparelho de modo que o ponto de contato da concha com a base esteja 10 mm acima da base, utilizando um gabarito. Após o ajuste e o aperto dos parafusos, testar o ajuste girando rapidamente a manivela várias vezes e verificando novamente a altura de queda da concha.

4 b) Limite de Plasticidade (LP) Fig. 4. Determinação do limite de plasticidade 1) Colocar a amostra na cápsula de porcelana, adicionar água destilada com pequenos incrementos, de forma a obter uma pasta homogênea, de consistência plástica. 2) Tomar cerca de 10 g da amostra assim preparada e formar uma pequena bola, a qual deve ser rolada sobre a placa de vidro com pressão suficiente da palma da mão para lhe dar forma de cilindro (com diâmetro e comprimento padronizados). Obs.: Atterberg convencionou que a condição para que uma amostra de solo esteja no estado plástico é a possibilidade de com ela ser possível moldar um cilindro de 10 cm de comprimento por 0,3 centímetros de diâmetro, por rolagem sobre uma placa de vidro. 3) Se a amostra se fragmentar antes de atingir o diâmetro de 0,3 cm, retorná-la a cápsula de porcelana, adicionar mais água destilada, homogeneizar durante pelo menos 3 minutos e repetir o procedimento descrito em 2. 4) Quando a conformação (ou moldagem) do cilindro com as dimensões mencionadas for conseguida, a matéria prima se encontra no estado plástico. Refazer a esfera e repetir a rolagem sobre placa de vidro até que haja fragmentação do cilindro com dimensões próximas as do gabarito de comparação. 5) Transferir imediatamente as partes fragmentadas para um recipiente adequado, para determinação da umidade em estufa. 6) Repetir as operações 2 a 5 para obter pelo menos três valores de umidade com precisão de mais ou menos 5%, fazendo a média dos mesmos. c) Cálculo do índice de plasticidade (IP).

5 O índice de plasticidade deve ser obtido pela expressão: IP = LL LP, sendo IP índice de plasticidade; LL limite de liquidez; LP limite de plasticidade. Obs.: o índice de plasticidade deve ser expresso em porcentagem (inteira). Quando não for possível determinar o limite de liquidez ou o de plasticidade, ou se for obtido LP maior ou igual a LL, anotar o índice de plasticidade como NP.