Os ensaios de permeabilidade executados em laboratório são de dois tipos: Ensaios de carga variável – NBR 14545 e o Ensaios de carga Constante – NBR 13292.
Ensaios de carga variável – NBR 14545
O ensaio de permeabilidade em solos argilosos, conforme descrito na norma NBR 14545, pode ser realizado utilizando dois métodos: o método A e o método B. O método A é preferido, pois utiliza contrapressão, garantindo uma saturação efetiva do corpo de prova. O método B é utilizado em condições menos controladas, quando não se dispõe dos equipamentos necessários para o método A.
Procedimento do Ensaio
- Preparação do Corpo de Prova:
- O corpo de prova deve ter dimensões mínimas específicas, sendo 3,5 cm de diâmetro e altura para o método A, e 10 cm para o método B.
- O corpo de prova pode ser compactado ou indeformado, dependendo do tipo de amostra utilizada.
- Saturação:
- No método A, a saturação é realizada por contrapressão, onde a pressão neutra deve ser monitorada para garantir que o corpo de prova esteja completamente saturado.
- A água utilizada deve ser potável e previamente deaerada para evitar a presença de bolhas de ar que possam afetar os resultados.
- Execução do Ensaio:
- O ensaio deve ser conduzido até que se obtenham pelo menos quatro determinações do coeficiente de permeabilidade que sejam relativamente próximas e sem tendências evidentes de crescimento ou diminuição.
- Durante o ensaio, são medidas as cargas hidráulicas, os tempos decorridos e a temperatura da água que percola pelo corpo de prova.
- Cálculo do Coeficiente de Permeabilidade:
- O coeficiente de permeabilidade (k) é calculado com base nas medições de carga hidráulica e tempo, utilizando a lei de Darcy, que relaciona a velocidade de percolação com o gradiente hidráulico.
Resultados
Os resultados do ensaio devem incluir a média dos coeficientes de permeabilidade obtidos, além de informações sobre o processo de compactação, índices físicos do corpo de prova e a natureza da água utilizada.
Ensaios de carga Constante – NBR 13292
O ensaio de permeabilidade em solos, conforme descrito na norma NBR 13292, é realizado para determinar o coeficiente de permeabilidade de solos granulares à carga constante. O processo envolve várias etapas, que incluem a preparação da amostra, a formação do corpo de prova e a execução do ensaio.
Etapas do Ensaio de Permeabilidade:
- Preparação da Amostra:
- A amostra deve ser seca ao ar e conter menos de 10% de material que passe na peneira de 0,075 mm.
- Realiza-se uma análise granulométrica e determina-se a massa específica dos grãos do solo.
- Formação do Corpo de Prova:
- O corpo de prova é colocado em um permeâmetro, que deve ter um diâmetro interno adequado em relação ao tamanho dos grãos do solo.
- O solo é compactado em camadas, e a compacidade relativa deve ser controlada.
- Execução do Ensaio:
- O ensaio é realizado em regime de escoamento laminar, onde se deve garantir a saturação total do corpo de prova e a continuidade do escoamento.
- A carga é aplicada gradualmente, e são registradas as diferenças de nível de água nos tubos manométricos, a temperatura, o tempo e o volume de água percolado.
- Resultados:
- O coeficiente de permeabilidade é calculado a partir da relação entre a velocidade de fluxo e o gradiente hidráulico, e deve ser expresso em forma exponencial com dois algarismos significativos.
Essas etapas garantem que o ensaio seja realizado de forma precisa, permitindo a determinação confiável do coeficiente de permeabilidade do solo em questão.
Benefícios na análise de drenagem e estabilidade de terrenos.
Com os resultados dos ensaios de permeabilidade pode-se obter os valores dos coeficientes de permeabilidade dos solos que são extremamente importantes para a análise do sistema de drenagem e certamente contribuem para elaboração do modelo geológico para o cálculo da estabilidade dos taludes.
