Permeabilidade à carga variável
O ensaio de permeabilidade à carga variável é aplicado a solos de baixa permeabilidade (k 10^-4 m/s). Para a realização deste ensaio podem ser utilizados corpos-de-prova talhados ou moldados, obtidos respectivamente de amostras indeformadas e deformadas.
O objetivo deste item é prescrever o método para determinar o coeficiente de permeabilidade a carga variável de solos argilosos, com água percolada através do solo, em regime de escoamento laminar de acordo com a ABNT NBR 14545, ou seja é estabelecer valores representativos do coeficiente de permeabilidade de solos finos que ocorram em deposições naturais em maciços de terra para obras civis. Os equipamentos que devem ser utilizados para realizar o ensaio de permeabilidade a carga constante são:
Permeâmetro com diâmetro superior ao da amostra a ser ensaiada, permitindo que na montagem do ensaio o espaço anelar existente entre a amostra e o cilindro possui o diâmetro aproximado de 15 cm e altura de 13 cm. O permeâmetro deverá ser montado com:
– Pedra porosa e papel filtro no topo e na base do corpo-de-prova, com permeabilidade maior que o corpo-de-prova, mas com abertura suficientemente pequena para prevenir o carregamento de partículas. Entre a face superior do permeâmetro e da pedra porosa deve ser colocada uma camada de material granular, de granulometria uniforme, com altura entre 1 cm e 3 cm, conforme granulometria do material que estiver sendo ensaiado.
– Tampas inferiores e superiores dotadas de orifícios. No orifício superior é acoplado a uma bureta de vidro graduada em décimo de centímetro, para medição das cargas hidráulicas;
– Equipamentos de moldagem;
– Balanças com capacidade de 200g e 500g com resoluções de 0,01 g e 0,1 g, respectivamente, e sensibilidades compatíveis;
– Tanque de saturação com altura de lâmina d’água suficiente para total imersão do permeâmetro;
– Estufa elétrica dotada de termostato, capaz de manter a temperatura entre 105°C e 110°C uniforme em todo o seu interior;
– Equipamentos diversos: termômetro, cronômetro, proveta, bandeja, funil, espátula, colher de jardineiro, etc.
Execução do ensaio
Após preparar a amostra e moldar o corpo de prova conforme as prescrições normativa da ABNT NBR 14545 procede-se a execução do ENSAIO.
Colocar o conjunto no tanque de saturação por um período de no mínimo 24 horas de imersão. Após a retirada do conjunto do tanque de saturação conectar a bureta na entrada localizada na placa de base para fluxo ascendente cerca de 24 horas. O processo será considerado satisfatório quando ocorrer o surgimento de água no orifício localizado na tampa superior e a percolação se processar sem a presença de bolhas de ar.
– Conectar o sistema de aplicação e medição de cargas hidráulicas ao orifício localizado na tampa superior aplicar o gradiente hidráulico (carga hidráulica), que pode variar de 1 a 15, sendo tanto maior quanto menor o coeficiente de permeabilidade. Iniciar o ensaio propriamente dito, efetuando medidas das cargas hidráulicas, dos tempos decorridos e da temperatura da água que percola pelo corpo-de-prova.
– Deve-se considerar que gradientes elevados podem provocar carreamento de finos e principalmente adensamento adicional resultante das forças de percolação.
– Prosseguir o ensaio até a obtenção de pelo menos quatro determinações do coeficiente de permeabilidade relativamente próximos, os quais não apresentem tendências evidentes quer de crescimento, quer de diminuição.
– Determinar a massa específica aparente seca e peso específico aparente seco do corpo-de-prova
– Calcular o índice de vazios e o grau de saturação
– Calcular o coeficiente de permeabilidade utilizando-se a equação:
Resultado
O coeficiente de permeabilidade k 20°C deve ser expresso de forma exponencial (base 10), com dois algarismos significativos, em cm/s (por exemplo: 2,6 x 10-5 cm/s), média de pelo menos quatro determinações do coeficiente de permeabilidade relativamente próximos, os quais não apresentem tendências evidentes quer de crescimento, quer de diminuição.
Apresentar o peso específico dos grãos, o peso específico seco, o índice de vazios, o grau de saturação e a natureza da água percolada, quando possível, com exatidão de 0,01 kN/m3, 0,1 kN/m3, 0,01 e 1% respectivamente.
Como o LTEC faz?
O LTEC recomenda que todos os equipamentos sejam calibrados e o ensaio seja realizado em embiente com temperatura controlada. O LTEC ainda recomenda que seja seguido criteriosamente o Procedimento Operacional do Ensaio.
Para mais informações entre em contato:
Eng. Dr. Paulo M F Viana
CREA 66549/D
(62) 99619-7946
paulo@ltec.eng.br
