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Neste documento, encontram-se detalhes sobre a determinação do coeficiente de permeabilidade de um solo, utilizando o método do permeâmetro de carga variável, conforme as normas abnt 14545:2000 e nbr 6457/1986. A introdução, objetivo, materiais e métodos, resultados e calculos do experimento.
Tipologia: Notas de estudo
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Relatório apresentado no curso de Engenharia Civil da Centro Universitário Ages, como um dos pré-requisitos para a obtenção da nota parcial da disciplina Mecânica dos solos II, do 6º período, sob orientação da Prof.ª. Msc. Gessyca Menezes Costa. Paripiranga Ba Novembro de 2017
Segundo Pinto (2000), A permeabilidade é definida como uma capacidade de solo para permitir que a água passe através dela, isto é, quantidade de fluxo para uma unidade de superfície do solo sob uma pressão de gradiente hidráulico de 1 unidade. A permeabilidade também é conhecida como condutividade hidráulica. Coeficiente de permeabilidade (k) é a velocidade de fluxo produzida pelo gradiente hidráulico de unidade de acordo com o conhecimento experimental da Lei de Darcy. O conhecimento do valor da permeabilidade é muito importante em algumas obras de engenharia, principalmente, na estimativa da vazão que percolará através do maciço e da fundação de barragens de terra, em obras de drenagem, rebaixamento do nível d’água, adensamento, etc.
2. OBJETIVO: Determinar o coeficiente de permeabilidade “K” de uma amostra de solo, em laboratório, usando o método do permeâmetro de carga variável, de acordo com normas ABNT 14545: 3. MATERIAIS E MÉTODOS Na execução do ensaio permeabilidade deve-se utilizar da norma NBR 14545/200 0 , da ABNT, que descreve a determinação do coeficiente de permeabilidade de solos argilosos a carga variável e também utilizou da norma complementar para a preparação da amostra, utilizando norma NBR 6457/1986, que mostra o procedimento para preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização do solo. Para realização do ensaio de permeabilidade e preparação do corpo de prova, os principais equipamentos utilizados foram: Equipamento para compactação do corpo de prova; Pedras Porosa ou areia grossas; Papel-Filtro; Balanças; Cronômetro; Permeâmetros, Água Destilador, Bureta, Termômetro, Argila plástica para vedação, Tela de arame com malha de 2,0mm, Anéis plásticos, etc. Após a execução do ensaio é importante medir os diâmetros da bureta e do corpo de prova para obter-se a área da seção transversal da bureta (a) e da amostra (A) e o comprimento da amostra (L) para que possa ser realizar os cálculos.
Após encontrar o coeficiente de permeabilidade K deve-se fazer a correção da temperatura K20°C de acordo com a norma NBR 14545/2000. Usando a seguinte formula 2 :
Fórmula 2: Correção da temperatura K20°C Sendo: K20ºC - é o coeficiente de permeabilidade na temperatura de 20°C; K – é o coeficiente de permeabilidade na temperatura do ensaio; Cv – é a relação entre as viscosidades do líquido na temperatura do ensaio e na Temperatura de 20ºC.
5. RESULTADOS Após a realizar o ensaio de permeabilidade descrito acima, obtemos as seguintes leituras na bureta graduada conforme a tabela 1 abaixo: Tabela 1: Leituras das alturas inicial e final na bureta e o tempo decorrente Foi medido o diâmetro da bureta que é de 5 cm para encontrar sua área da seção transversal (a) que foi de 19,63 cm² e também o diâmetro do corpo de prova que é de 10 cm e obtendo seção transversal (A) que foi de 78,54 cm² e o comprimento do corpo de prova (L) que foi de 20 cm e altura que o corpo de prova estava do início da bureta que foi de 188 cm. Após esses dados pode-se calcular o coeficiente de permeabilidade, utilizados a leituras da tabela 1 usando a formula 1. Os resultando estão apresentados na tabela 2 abaixo. Tabela 2: Resultado dos cálculos usando as formula 1. LEITURA TEMPO (s) H (CM) 1 0 70 2 946 67, 3 1876 65, 4 2820 63, Tempo (s) h (i) h (f) 1 0 258 258 0,00E+ 2 946 258 255,8 4,52E- (^3 1876 258) 253,8 4,37E- (^4 2820 258) 251,8 4,31E- Leitura Altura k (cm/s)
Encontra o valor médio do coeficiente de permeabilidade K das leituras. K =
Ao encontrar o coeficiente de permeabilidade (K) acima. Com isso, tem-se que o valor médio do coeficiente de permeabilidade (K) é igual a 4 , 40 𝑥 10 −^5 𝑐𝑚/𝑠 na temperatura de 26,6 ºC. Corrigindo esse valor de acordo com a tabela presente na ABNT NBR 14545:2000, tem-se: Para 26,6ºC : Cv=0, Valor corrigido : 𝐾 20 °𝐶 = 𝐾.𝐶𝜈 = 4 , 40 𝑥 10 −^5 𝑥 0 , 855 = 𝐊𝟐𝟎 = 𝟑, 𝟕𝟔𝒙𝟏𝟎−𝟓^ 𝒄𝒎/𝒔 Comparando os resultados com os valores de (K) corrigido, pode-se classificar esses solos de acordo com os intervalos de variação do coeficiente de permeabilidade (K) propostos por A. Casagrande e R. E. Fadum, como mostra a figura 1 abaixo: Figura 1: variação do coeficiente de permeabilidade K segundo A. Casagrande e R. E. Fadum Após analisar a faixa de variação, determinamos que a amostra do solo está classificada com Areias Muitos Finas.
6. CONCLUSÃO Após o ensaio executado pode-se obter o coeficiente de permeabilidade da amostra solo, utilizando a norma ABNT NBR 14545:2000. O coeficientes de permeabilidade (K) da amostra do solo, onde, K = 3 , 76 𝑥 10 −^5 𝑐𝑚/𝑠. Também foi possível classificar o solo de acordo com os Intervalos de variação do coeficiente de permeabilidade na escala de A. Casagrande e R. E. Fadum, a amostra de solo ficou classificada sendo Areia muito finas.
