Um teste de flexão para a determinação do limite de plástico Atterberg em solos

O objetivo geral deste novo procedimento é determinar o limite de plasticidade em solos mediante a medição de deformações por flexão. O método tradicional de rolamento de filetes é fortemente influenciado pela habilidade dos operadores do laboratório, portanto, apresenta-se uma abordagem alternativa. Este método permite obter o limite de plasticidade com um critério claro e objetivo.

Portanto, os resultados obtidos são altamente confiáveis para classificar e identificar solos com fins botânicos. A principal vantagem desta técnica é que ela é não apenas rápida, simples e barata, mas também precisa e isenta de interpretações subjetivas. Comece com uma amostra fina de solo e seque-a a 60 graus Celsius ou menos, conforme necessário.

Em seguida, desagregue o solo manualmente usando um almofariz. Preferencialmente, utilize um pistilo revestido de borracha para evitar a quebra dos grãos de areia. Em seguida, passe a amostra por uma peneira de 0,4 milímetro e descarte o solo retido na peneira.

Agora, pegue cerca de 20 a 40 gramas de solo e umedeça-o em uma placa de vidro não absorvente. Em seguida, amasse a amostra com uma espátula de metal até obter uma mistura homogênea de solo e água. Usando luvas de látex, enrole a mistura em uma bola com diâmetro entre três e cinco centímetros.

Agora, faça uma segunda bola com mais ou menos água do que a primeira, de modo que as bolas tenham teor de umidade diferente. Ambas as bolas de solo não devem desmoronar nem grudar ao serem manipuladas. Em seguida, envolva cada bola de solo com filme plástico e coloque-as em um saco hermético.

Armazene o saco por 24 horas em condições herméticas. Após o período de repouso, utilizando luvas de látex, achate a bola de solo sobre uma placa de vidro lisa, formando uma pasta com espessura de quase três milímetros. Mantenha a superfície da pasta coberta com filme plástico para evitar perda de umidade.

Em seguida, utilizando um moldador de filetes, reduza a espessura para exatamente três milímetros. Agora, corte as bordas irregulares da massa de solo achatada com uma espátula, e faça tiras de solo com pelo menos 52 milímetros de comprimento e três milímetros de largura. A seguir, enrole a tira de solo com o moldador de filetes até que a seção quadrada se torne redonda, ficando com diâmetro de três milímetros.

Se a fita estiver muito seca e esfarelada, ou muito pegajosa, repita o teste, utilizando solo com maior ou menor teor de água. Em seguida, coloque o filete de solo ao lado da face frontal do moldador de filetes e use a largura do moldador para tornar o cilindro exatamente com 52 milímetros de comprimento. Agora, vire o moldador de filetes de cabeça para baixo e coloque a peça cilíndrica em contato com a parte central do filete de solo.

Coloque os empurradores de aço em contato com o centro do filete de solo. Em seguida, mova cuidadosamente os empurradores de aço em direção às pontas do filete de solo em um percurso circular. Repita este movimento até o ponto de fissuração.

Se a primeira rachadura aparecer próxima a uma das pontas do filete, continue dobrando a outra ponta até que a segunda rachadura apareça na extremidade oposta. Agora, remova o molde do filete e use um paquímetro para medir a distância entre a parte central de cada ponta, com precisão de 0,1 milímetro. Em seguida, coloque o filete de solo em um recipiente de peso conhecido e cubra-o para evitar perda de umidade.

Se as deformações por flexão forem tão grandes que até as pontas do filete entrem em contato, remova os empurradores e o moldador de filetes e continue dobrando o filete de solo manualmente até o ponto de fissuração. Em seguida, meça a distância entre as pontas do filete e registre um valor negativo. A partir do solo excedente, modele outros filetes adicionais, mas não corte suas pontas.

Armazene estes no mesmo recipiente e cubra novamente. Agora, faça um segundo filete de solo com 52 milímetros de comprimento, como o primeiro. Repita o processo de dobramento no segundo filete de solo.

Se os resultados forem semelhantes, não dobre mais fios. Se diferirem, modele e dobre pelo menos mais um fio de solo até obter medidas concordantes. Após obter um mínimo de cinco gramas de fios, registre o peso do recipiente com os fios de solo com uma precisão de pelo menos 01 gramas.

Agora, repita todo o processo para a segunda amostra de solo. Comece colocando os dois recipientes com amostras de solo descobertos em uma estufa a 105 graus Celsius para secar o solo por pelo menos 18 horas. No dia seguinte, coloque os recipientes em um dessecador.

Após atingirem a temperatura ambiente, registre seus pesos com uma precisão de pelo menos 01 gramas. Em seguida, coloque os recipientes novamente no mesmo forno por pelo menos mais seis horas. Resfrie-os novamente em um dessecador e meça seu peso.

Continue repetindo este processo até que duas medições consecutivas de peso sejam completamente idênticas, o que corresponde ao peso do solo quando seco. Agora, para cada amostra de solo, utilizando o teor de água conhecido, W, e sua deformação na fissuração, B, calcule o limite de plasticidade de cada amostra. Em seguida, utilize o valor médio para caracterizar o solo.

O número, subtraindo-se 0,108, na equação do limite de plasticidade, corresponde ao valor médio do término de uma inclinação obtida em um estudo anterior com inversão múltipla, no qual foram testados 24 solos. O número 2,135 refere-se ao valor médio de curvatura correspondente ao limite de plasticidade na curva de curvatura para esses 24 solos, de acordo com nosso teste original de múltiplos pontos. Os limites de plasticidade calculados a partir de 30 solos com o teste de curvatura descrito foram comparados ao teste de curvatura original de múltiplos pontos e ao teste padrão de laminação.

Cada teste foi executado por um operador altamente experiente, e os resultados foram muito semelhantes. Os resultados do limite de plasticidade obtidos por meio do novo teste de flexão apresentaram alta correlação com o teste original de flexão e com o teste padrão de laminação de filetes. A maioria dos resultados foi perfeitamente correlacionada, mesmo com solos de plasticidade muito baixa.

Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como o limite de plasticidade pode ser obtido de forma imediata e precisa com um teste simples, no qual o operador não desempenha um papel crítico no resultado final. Uma vez dominada, essa técnica pode ser realizada em cinco a dez minutos. Assim, pode ser ainda mais rápida do que o teste tradicional.

Além de sua execução rápida, a simplicidade, baixo custo e precisão deste teste o tornam facilmente acessível a qualquer laboratório. Após seu desenvolvimento, esta técnica abriu caminho para pesquisadores e empresas nas áreas de geotecnia, agricultura, cerâmica e ciência do solo obterem resultados mais confiáveis do limite de plasticidade.