INTRODUÇÃO Solos finos granulometria não é suficiente para caracterização; formados por partículas de grande área superficial (argilominerais) interação com a água propriedades plásticas f(tipo de argilomineral); propriedades plásticas estão relacionadas ao comportamento geotécnico dos solos finos quanto à expansão e contração e à compressibilidade. Plasticidade: Propriedade apresentada por alguns materiais sólidos de serem moldados sem rupturas e sem variação de volume. Fundamental na caracterização de solos finos f(teor de argila, teor de umidade e mineralogia dos argilominerais presentes). Teor de argila plasticidade Intervalo de umidade específico (estado plástico) plasticidade Argilominerais 1:1 < argilominerais 2:1 ESTADOS DE CONSISTÊNCIA Comportamentos diferenciados de um solo argiloso frente a variação no teor de umidade Estado sólido: não há variação de volume do solo com a secagem Estado semi-sólido: verifica-se variação de volume com a secagem Estado plástico: facilmente moldável Estado líquido: comportamento de um fluído denso Variação de volume sólido semi-sólido plástico líquido teor de umidade
LIMITES DE CONSISTÊNCIA Teores de umidade limites entre os estados de consistência Estudos do eng. químico Albert Atterberg adaptados e obtidos por ensaios padronizados por Arthur Casagrande Limite de Liquidez - LL ou wl Teor de umidade limite entre o estado líquido e o estado plástico, correspondente a uma resistência não drenada de 2,5 kpa. Determinação: Aparelho de Casagrande - NBR 6459/84 Ensaio de cone de laboratório Método do aparelho de Casagrande Teor de umidade no qual se fecha uma ranhura feita no solo disposto em uma concha metálica, por meio de 25 golpes a velocidade constante, desta concha contra uma base fixa
Método do cone de laboratório Baseado na definição de wl. Busca-se o teor de umidade no qual o solo argiloso apresenta Su 25kPa, medida pela penetração de um pequeno cone metálico padronizado sobre uma amostra de solo moldada (norma britânica BS 1377:1975) Limite de Plasticidade - LP ou wp Teor de umidade limite entre o estado plástico e estado semi-sólido. Mínimo teor de umidade no qual é possível moldar um cilindro de solo com 3mm de diâmetro e 10cm de comprimento sem fissurar. Determinação: ensaio de limite de plasticidade (NBR 7180/84). Determina-se o teor de umidade no qual um cilindro de solo executado com a palma da mão, por meio de movimentos regulares de vaivém, sobre uma placa de vidro fosco, começa a fissurar ao atingir dimensões padrões (φ 3mm e l 10cm)
Limite de contração - LC ou Teor de umidade limite entre os estados semi-sólido e sólido. Teor de umidade no qual o solo não mais varia de volume ao secar. Determinação pelo ensaio do limite de contração (NBR 7183/82) - método do deslocamento de mercúrio Busca-se determinar o teor de umidade que ainda ocuparia os vazios de um solo colocado a secar em estufa até não mais contrair onde: Cálculos: w - teor de umidade inicial da amostra wc - teor de umidade associado a redução de volume com a secagem W - peso inicial da amostra úmida W s - peso da amostra seca V - volume inicial da amostra V d - volume da amostra após seca em estufa (determinado pelo método de deslocamento de mercúrio) Determinação indireta de pelos índices físicos: Considerando que no estado sólido o índice de vazios não se altera quando o solo está seco (w0) ou saturado (w ) solo saturado solo seco igualando γs γs e G e 1 Grau de contração: S γw indica a variabilidade de γd volume do solo com a alteração γd na sua umidade C w wc V V V d W W Ws s (V W V d) solos bons C < 5% solos regulares 5< C < 10% solos ruins 10 < C < 15% solos péssimos C > 15% γ s w γ w 1 G
Parâmetros definidos pelos limites de consistência Índice de plasticidade - Quantitativo da plasticidade dos solos 1<<7 - solo fracamente plástico 7<<15 - solo medianamente plástico >15 - solo altamente plástico NP (não plástico) - quando da impossibilidade de se determinar wl e/ou wp Empregado na especificação da qualidade de solos empregados em obras viárias e de terra e em correlações com parâmetros de compressibilidade. Índice de consistência - Ic Indicativo do grau de consistência do solo em seu teor de umidade natural (w) Ic < 0 - muito mole (vaza) solo no estado fluído 0 < Ic < 0,5 - mole 0,5 < Ic < 0,75 - média solo no estado plástico 0,75 < Ic < 1 - rija Ic > 1 - dura solo no estado sólido ou semi-sólido Índice de liquidez - IL Permite inferir sobre a sensibilidade e pré-adensamento dos solos argilosos IL > 1 - argilas extra-sensíveis IL 1 - argilas normalmente adensadas IL 0 - argilas pré-adensadas IL < 0 argilas muito pré-adensadas Índice de atividade coloidal - Ia Diz respeito a atividade da fração argilosa, ou seja avalia o potencial da fração argila em conferir plasticidade e coesão ao solo. Indicativo do tipo de argilomineral. Ia < 0,75 - solo inativo (indicativo de argila 1:1) 0,75 < Ia < 1,25 - solo de atividade normal Ia > 1,25 - solo ativo (indicativo de argila 2:1) wl wp IL Ic w wp Ia wl w % < 2µ