ConsistênciaSolo

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<p>UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE</p><p>CENTRO DE TECNOLOGIA E RECURSOS NATURAIS</p><p>UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA AGRÍCOLA</p><p>CONSISTÊNCIA DO SOLO</p><p>- Introdução</p><p>- Conceitos e processos</p><p>a. Consistência no solo seco</p><p>b. Consistência no solo úmido</p><p>c. Consistência no solo molhado</p><p>- Métodos de risco e previsão de estudos</p><p>- Práticas contra compactação e encrostamento superficial</p><p>- Métodos de estudo da consistência do solo em laboratório</p><p>1. Limite de liquidez</p><p>2. Limite de plasticidade</p><p>i;. Índice de plasticidade</p><p>3. Limite de pegajosidade</p><p>❖ INTRODUÇÃO</p><p>✓ Refere-se às forças de coesão e adesão exibidas nele, expressa o estado físico de</p><p>um solo em um determinado conteúdo de água e é consequência da estrutura.</p><p>1. Comportamento ante a gravidade,</p><p>pressão, compressão e tração.</p><p>2. Tendência da massa do solo para aderir a</p><p>corpos estranhos.</p><p>3. Sensações que evidenciam ao tato pelos</p><p>dedos do observador.</p><p>o Manifestações apresentadas pelo solo incluem:</p><p>❖ INTRODUÇÃO</p><p>Consistência do solo</p><p>➢ Inclui propriedades tais como:</p><p>- Dureza</p><p>- Friabilidade</p><p>- Plasticidade</p><p>- Aderência</p><p>❖ INTRODUÇÃO</p><p>✓ Importância de se conhecer a consistência do solo</p><p>❖ INTRODUÇÃO</p><p>a. Seleção de materiais a serem usados na construção de estradas, barragem e outras</p><p>obras rurais.</p><p>b. Determinação do momento ótimo para as operações com maquinária e implementos</p><p>agrícolas.</p><p>c. O manejo, quando devam ser realizadas movimentações de terra em ações</p><p>paisagísticas ou construtivas.</p><p>d. Estudos de movimentos de massa, tipo deslizamentos.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ CONCEITOS E PROCESSOS</p><p>✓ Influência que as forças de coesão e adesão exercem sobre os constituintes do solo,</p><p>segundo os estados de umedecimento.</p><p>✓ Implica que vários estados de consistência podem ser identificados no solo, à</p><p>medida que a umidade do mesmo e a forma como estão atuando as forças coesivas e</p><p>adesivas.</p><p>a. textura.</p><p>b. Quantidade e natureza do material coloidal</p><p>c. Quantidade de matéria orgânica.</p><p>d. Estrutura, até certo ponto.</p><p>o Varia com:</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ CONCEITOS E PROCESSOS</p><p>a. Seco – umidade está em equilíbrio com a umidade do ar.</p><p>b. Úmido – conteúdo de água correspondente a 0,1 MPa de tensão.</p><p>c. Molhado – umidade vai da capacidade de campo até a saturação.</p><p>o Estados de</p><p>umidade</p><p>a. Tenaz.</p><p>b. Friável.</p><p>c. Plástica.</p><p>d. Pegajosa.</p><p>e. Líquida.</p><p>o Formas de</p><p>consistência</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo seco</p><p>o Tenaz – extrema dureza e resistência à ruptura.</p><p>o Atração entre sólidos é bastante elevada.</p><p>o Tenacidade – função do número de pontos de contato entre partículas.</p><p>↓Partículas maior será a tenacidade</p><p>QUEM TERÁ MAIOR TENACIDADE? UM SOLO ARGILOSO OU ARENOSO? QUAL POSSUI</p><p>MAIOR ASE?</p><p>Consistência do solo</p><p>Consistência do solo</p><p>Revista Cultivar</p><p>Quando se prepara o solo em condições de alta umidade podem ocorrer danos físicos à</p><p>estrutura do solo.</p><p>Consistência do solo</p><p>Solo com excesso de umidade, após a passada de um implemento (esq. e centro), e mais</p><p>seco (dir.) necessita de mais força para desfazes os agregados.</p><p>▪ A consistência do solo para entrar com equipamentos agrícolas é a friabilidade, pois a</p><p>plasticidade (excesso de umidade) agrava o processo de compactação.</p><p>▪ Se for realizar alguma atividade na área é recomendado cessar a irrigação para que o solo</p><p>fique na friabilidade e então, a partir daí, entra-se com a máquina na área.</p><p>Consistência do solo</p><p>Dependendo do solo, quanto mais seco, mais difícil de descompactar.</p><p>Consistência do solo</p><p>Consistência em função do teor de umidade no solo.</p><p>Consistência do solo</p><p>❑ Friabilidade – consistência ideal para entrar com qualquer equipamento no solo, onde as</p><p>forças de adesão e coesão praticamente são iguais, nessa condição o operador consegue</p><p>operar com o mínimo esforço do trator, dando melhores resultados nos serviços realizados,</p><p>esse ponto também é conhecido como ponto de sazão do solo.</p><p>❑ Para verificar se o solo encontra-se na friabilidade, deve-se pegar uma porção de solo e</p><p>tentar moldá-la, se ela for moldada facilmente e também se desfizer facilmente após</p><p>cessar a pressão, esse solo encontra-se na friabilidade.</p><p>❑ O método de identificação da plasticidade ou pegajosidade é semelhante à friabilidade</p><p>diferenciando o resultado; é possível moldar o solo, mas não se desfaz, ou o solo pode ser</p><p>moldado, mas quando é cessada a pressão o mesmo fica aderido aos dedos.</p><p>Consistência do solo</p><p>Como identificar rapidamente a consistência do solo</p><p>Com o solo na palma da mão é possível identificar sua consistência.</p><p>Consistência do solo</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo úmido</p><p>o Friável – denominada de sazão.</p><p>o Caracterizada pela facilidade com que o solo se rompe ou se quebra em agregados</p><p>pequenos.</p><p>o Coesão entre partículas é mínima.</p><p>o Quantidade de água existente entre as partículas individuais é suficiente para minimizar</p><p>os efeitos da cimentação observados na faixa de consistência tenaz.</p><p>Não existe a coesão que se observa</p><p>na faixa plástica</p><p>o Melhor estado de se trabalhar o solo - melhor condição para entrada de máquinas e</p><p>implementos agrícolas.</p><p>Moléculas de água</p><p>Consistência do solo</p><p>+ - + - +</p><p>Cátion</p><p>AgregadoAgregado</p><p>Modelo de união entre agregados em solo no estado friável</p><p>❖ Agregados mantidos juntos (em</p><p>parte) pela orientação das</p><p>moléculas de água entre as</p><p>partículas individuais e os</p><p>cátions de troca presentes.</p><p>❖ Sistema de união molécula de água orientada à partícula-cátion de troca-molécula de água orientada à</p><p>partícula.</p><p>❖ Consistência no solo úmido</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo molhado</p><p>o São conhecidas 3 formas de consistência:</p><p>Quantidade de superfície exposta determina o número de películas de água que contribui</p><p>para a coesão e até que ponto a forma da massa de solo pode ser modificada sem romper-</p><p>se.</p><p>1. Plástica</p><p>2. Pegajosa</p><p>3. Líquida</p><p>1. Consistência plástica</p><p>- Caracteriza que o solo pode sofrer deformações rápidas sem variação volumétrica</p><p>significativa e ruptura.</p><p>- Estado típico de solos argilosos → caráter plástico.</p><p>- Solos → < 15% não exibem plasticidade.</p><p>- Resultante da tensão e deformação → coesão mantida.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo molhado</p><p>Determinada pressionando-se um corpo de prova entre duas placas de prensa.</p><p>Deve achatar-se e ao cessar a pressão e afastarem-se as placas – material deve aderir a</p><p>ambas as peças.</p><p>2. Consistência pegajosa</p><p>- Alcançada a um conteúdo de água superior ao da consistência plástica.</p><p>- Ocorre quando a capacidade do solo de hidratar-se é satisfeita.</p><p>- Força de adesão → máxima e confere ao solo a capacidade de aderir a outros objetos com</p><p>extrema facilidade.</p><p>- Desaconselha-se a entrada de máquinas e implementos agrícolas.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo molhado</p><p>LIMITES DE ATTERBERG</p><p>Limites estabelecidos de forma arbitrária, a partir de ensaios padronizados.</p><p>3. Consistência fluida</p><p>- Conteúdo de água superior ao do solo.</p><p>- Massa de solo toma a forma do recipiente que contém e ser vertida como um líquido</p><p>denso.</p><p>- Consistências → se dá com o aumento gradativo da umidade do solo.</p><p>Estados característicos de consistência dos solos finos e os Limites de Atterberg.</p><p>Consistência do solo</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo molhado</p><p>3. Consistência fluida</p><p>1º) Limite de Liquidez (LL) ou limite plástico superior: é o valor de umidade no qual o solo</p><p>passa do estado líquido para o estado plástico.</p><p>- Determinado com auxílio do aparelho de Casagrande no qual se determina o teor de umidade</p><p>que, com 25 golpes, une os bordos inferiores de uma canelura (um centímetro de comprimento)</p><p>aberta, na massa de solo, por um cinzel de dimensões padronizadas.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo molhado</p><p>1º) Limite de Liquidez (LL) ou limite plástico superior</p><p>Aparelho Casagrande</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Ensaio de Casagrande</p><p>✓ Determinação:</p><p>1. limite de liquidez é feito seguindo o passo-a-passo a seguir (NBR 6459/84).</p><p>a. Preparar uma amostra úmida e homogênea de solo e colocar na concha.</p><p>b.</p><p>Dividir a massa de solo em duas partes, com uma ranhura entre elas, aberta com a</p><p>utilização de um cinzel, como você pode ver no esquema abaixo.</p><p>Vista superior do aparelho Casagrande antes do ensaio.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Ensaio de Casagrande</p><p>✓ Determinação:</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Ensaio de Casagrande</p><p>✓ Determinação:</p><p>c. Girar a manivela na velocidade de 2 rotações por segundo, fazendo com que a concha seja</p><p>levantada e solta em queda livre, colidindo com base de ebonite. Assim, a amostra começará</p><p>a se unir.</p><p>Representação do ensaio de</p><p>Casagrande</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Ensaio de Casagrande</p><p>✓ Determinação:</p><p>d. Quando tiver uma região de 13mm de união entre os dois lados da amostra, deve-se retirar</p><p>o material dessa região e levá-lo para determinar sua umidade, anotando-se o número de</p><p>batidas entre a concha e a base foram necessárias para chegar nessa configuração.</p><p>e. Assim, temos o par de dados: número de batidas x umidade da amostra.</p><p>f. Deve-se refazer o mesmo experimento pelo menos 5 vezes, modificando sempre a umidade</p><p>da amostra antes de recolocá-la no aparelho Casagrande.</p><p>g. Chegamos então a um gráfico de número de batidas x teor de umidade, visto abaixo. Esse</p><p>é o ensaio de Casagrande.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Ensaio de Casagrande</p><p>✓ Resultado do ensaio:</p><p>o De posse desses dados, podemos criar uma reta média com os pontos que obtivemos.</p><p>o Por convenção, no ensaio de Casagrande, o teor de umidade correspondente a 25 golpes,</p><p>necessários para fechar a ranhura, é o limite de liquidez.</p><p>o Ou seja, traça-se uma reta horizontal a partir do número de batidas igual a 25 no gráfico, e</p><p>onde ele tocar a reta que desenhamos anteriormente, traçamos uma reta vertical que</p><p>indicará o teor de umidade do solo que representa o limite de liquidez desse solo, como</p><p>você pode ver na figura abaixo, em que o LL é 29%.</p><p>Determinação do limite de liquidez</p><p>Consistência do solo</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo molhado</p><p>3. Consistência fluida</p><p>2º) Limite de plasticidade (LP) ou limite plástico inferior: corresponde ao conteúdo de água no</p><p>qual o solo dificilmente pode ser moldado como um filete.</p><p>o solo passa a não ter mais comportamento plástico!</p><p>3º) Índice de plasticidade (IP): corresponde à diferença entre os LL e LP.</p><p>- Mede a maior ou menor plasticidade do solo.</p><p>- Fisicamente – representa a quantidade de água necessária a acrescentar ao solo para que ele</p><p>atinja a forma líquida.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Consistência no solo molhado</p><p>3. Consistência fluida</p><p>o Índices de plasticidade:</p><p>❑ < 1 → não apresenta plasticidade.</p><p>❑ 1 a 7 → fracamente plástico.</p><p>❑ 7 a 15 → medianamente plástico.</p><p>❑ > 15 → altamente plástico,</p><p>Consistência do solo</p><p>ESTADO DE</p><p>UMIDADE</p><p>SECO ÚMIDO MOLHADO</p><p>Teores de</p><p>água</p><p>Formas de</p><p>consistência</p><p>Equilíbrio</p><p>com o ar</p><p>Umidade</p><p>equivalente</p><p>Capacidade</p><p>de campo</p><p>Acima da capacidade</p><p>de campo</p><p>Predomínio da</p><p>fase líquida</p><p>TENAZ FRIÁVEL PLÁSTICO ADERENTE OU</p><p>PEGAJOSO</p><p>FLUIDO</p><p>PRESSÃO PRESSÃO PRESSÃO PRESSÃO</p><p>LLLP</p><p>FRAGMENTOS</p><p>GRANDES E</p><p>ALGUM PÓ</p><p>DEFORMAÇÕES</p><p>MASSA ACHATADA</p><p>MASSA ACHATADA</p><p>IP = LL - LP</p><p>Formas de consistência em relação ao teor de água (KIEHL, 1979)</p><p>AGREGADOS</p><p>RECONSTRUÇÃO</p><p>SEPARAÇÃO</p><p>ADERÊNCIA</p><p>MOLHADO</p><p>❖ Método de Casagrande</p><p>✓ Material e Equipamentos</p><p>• Estufa.</p><p>• Aparelho de Casagrande contendo todos os acessórios.</p><p>• Cápsula de porcelana de aproximadamente 420 cm3.</p><p>• Espátula de lâmina flexível.</p><p>• Cinzel.</p><p>• Balança com resolução de 0,01 g.</p><p>• Latas de alumínio de 220 cm3.</p><p>Consistência do solo</p><p>❖ Método de Casagrande</p><p>✓ Procedimento</p><p>• Executado em condições ambientais que minimizem a perda de água do material por</p><p>evaporação (25 °C).</p><p>• Amostra de aproximadamente 150 g de solo seco passado em peneira de 0,42 mm [40</p><p>mesh] e colocar na cápsula de porcelana.</p><p>• Adicionar água destilada em quantidade suficiente até formar uma massa homogênea</p><p>com o auxílio de uma espátula de lâmina flexível.</p><p>• A massa deve ser muito bem misturada para se conseguir a homogeneidade.</p><p>• Colocar aproximadamente 30 g dessa massa na cápsula metálica do aparelho de</p><p>Casagrande.</p><p>Consistência do solo</p><p>• Dividir a massa de solo da cápsula metálica em duas partes, passando o cinzel através</p><p>dela, de maneira a abrir uma ranhura com espessura de 2 mm e altura entre 8 mm e 10</p><p>mm, em sua parte central.</p><p>• Zerar o contador de pancadas do aparelho. Girar a manivela do aparelho numa</p><p>velocidade constante de duas rotações por segundo até a ranhura central se fechar à</p><p>espessura de 1 cm. Anotar o número de pancadas indicado no aparelho.</p><p>• Transferir aproximadamente 50 g do material das bordas que se uniram para uma lata de</p><p>alumínio devidamente tarada para determinação da umidade.</p><p>• Transferir o restante da massa para a cápsula de porcelana. Lavar e enxugar a cápsula</p><p>metálica do aparelho e o cinzel.</p><p>Consistência do solo</p><p>▪ Adicionar 5ml de água destilada à amostra e homogeneizar com auxílio da espátula.</p><p>• Repetir as operações descritas acima de modo a obter pelo menos mais quatro pontos de</p><p>ensaio, com a mesma amostra de solo e com adição de água destilada, de forma a cobrir</p><p>um intervalo de 15 a 35 golpes, estando os pontos distribuídos uniformemente.</p><p>• O limite de liquidez é representado pelo valor da umidade retida pela amostra,</p><p>correspondente a 25 golpes.</p><p>• Estimado por meio de uma equação de ajuste linear utilizando os cinco pontos ensaiados.</p><p>Consistência do solo</p><p>Consistência do solo</p><p>✓ Cálculo</p>