O Ensaio de Permeabilidade

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GABRIEL CARAM FARINHA

ISAQUE FRISSELLI BARBOSA

PROFESSORA:DRA. RAQUEL SOUZA TEIXEIRA

Data do ensaio: 05/10/2017

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Londrina

2017

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SUMÁRIO

1 METODOLOGIA        4

1.1Ensaio de permeabilidade com carga constante        4

1.1.2Aparelhos do ensaio de carga constante        4

1.1.3 Preparação da amostra        4

1.1.4 Execução        5

1.1.5Cálculos        5

1.2Ensaio carga variável        6

1.2.1 APARELHAGEM        6

1.2.2 Execução        7

1.2.5Cálculos        7

2 RESULTADOS        9

3 CONCLUSÕES        12

REFERÊNCIAS        13

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OBJETIVOS

Obter o grau de saturação e o índice de vazios, antes e depois do ensaio, o K na temperatura do laboratório e o K na temperatura normatizada de 20ºC, classificar quanto a permeabilidade e o tipo de solo.

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1 METODOLOGIA

O relatório realizado consistiu em dois ensaios de permeabilidade, um em um solo granular, e o outro em um solo fino. Sendo o solo granular submetido ao ensaio de permeabilidade à carga constante, enquanto o solo fino submetido ao ensaio de permeabilidade à carga variável.

1. Ensaio de permeabilidade com carga constante

Este ensaio foi realizado com base na NBR 13292, que se fundamenta na lei de Darcy. E utiliza como referência normativa, as NBRs: 6457 e 12007. Pode ser feito com amostra deformada ou indeformada.

 O ensaio foi realizado de tal maneira, em que se admitiu que o corpo de prova estava saturado.

1. Aparelhos do ensaio de carga constante

Os aparelhos utilizados para realizar o ensaio foram: Permeâmetro, que é um cilindro, impermeável, com entrada e saída de água  pelo o topo, e extremidade, além de uma saída no meio, que serve para verificar a carga de água; filtro geotêxtil, para que escoe somente a água dentro do permeâmetro, sem partículas; Tubos manométricos; balança; torneira; termômetro; paquímetro e peneiras.

1.1.3 Preparação da amostra

Primeiro dado uma amostra de solo, realizou-se nesta um ensaio de análise granulométrica, regido pela NBR 7181, e também determinou-se sua massa especifica dos sólidos pela NBR 6508, e também seu teor de umidade depois de secada ao ar, então verificou-se que o seu diâmetro efetivo era maior que  0,075mm. Após isso do material que foi passado na peneira 19 mm selecionou-se por meio de quarteamento uma quantidade aproximadamente igual a duas vezes a necessária para preencher o permeâmetro, e pesou-se essa massa, depois de utilizada uma quantia dessa massa para preencher o permeâmetro, pesou-se a massa restante (M).

Após isso de formou o corpo de prova, primeiro colocou-se uma manta geotêxtil no fundo, então foi colocado um volume de britas, até a primeira entra para o manômetro inferior. e logo após outra manta geotêxtil, então adicionou-se a amostra já separada com o auxílio de um funil, e encheu-se  até  o manômetro superior, então colocou-se mais uma manta geotêxtil, novamente brita, e outra manta geotêxtil.

Anteriormente havia se medido a distância entre as duas entradas para os manômetros (L), e o diâmetro do permeâmetro (D).

Para a saturação da amostra, deixou-se a enchendo o permeâmetro até que depois de aberto as duas válvulas, de entrada e saída de água, apresentasse uma vazão constante.

1.1.4 Execução

Após a amostra ter sida devidamente preparada, e ter os valores iniciais anotados, inicia-se o processo de execução, onde se abriu todas as válvulas, e esperou-se as cargas se estabilizarem, e mediu-se a diferença entre o manômetro de cima e o inferior, sendo essa diferença (H), anotou-se a temperatura da água que saia, e realizou-se medições de tempo (t), e o volume que percolava nesse tempo (V), com exatidões de 0,1cm, 0,1°C, e 2cm³.

1. Cálculos

Primeiramente, é necessário calcular a massa seca do corpo de prova, por meio da seguinte expressão:

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Onde:

Ms é a massa seca do corpo de prova, em gramas;

M é a massa do corpo de prova, em gramas;

w é o teor da umidade inicial, em porcentagem.

Depois, é necessário calcular a massa especifica aparente seca inicial do corpo de prova, e se possível, a massa especifica dos grãos, os demais índices físicos iniciais, por meio das expressões:

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Onde:

ρd é a massa especifica aparente seca inicial do corpo de ptova, em gramas por centímetro cúbico;

Vi é o volume inicial do corpo de prova determinado a partir de suas dimensões iniciais, em centimetro cúbico;

ei é o indica de vazios inicial do corpo de prova;

ρs é a massa especifica dos grãos, em grama por centímetro cúbico

Sr é o grau de saturação inicial do corpo de prova, em porcentagem

Ρw é a massa especifica dos grãos, tomada igual a 1 g/cm3

A vazão (Q) é dada por:

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Já o gradiente hidráulico (i) é dado por:

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Sendo adimensional

A velocidade (v) pode ser dada por:

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Onde S é área interna do permeâmetro que se acha através de seu diâmetro, e (u), é a relação entre a viscosidade da água a 20°C e a temperatura em que ela realmente se encontra T.