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rel solos
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UNIVERSIDADE DO VALE DO RIO DOS SINOS - UNISINOS
UNIDADE ACADÊMICA DE GRADUAÇÃO
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
CAREN ADRIANE SANTOS
ISAEL HENRIQUE DA SILVA
JARDEL RICHTER
JÉSSICA TALANA WERLE
MARIÉLI GARCIA
MECÂNICA DOS SOLOS I
RELATÓRIO DE ENSAIOS DE LABORATÓRIO GRAU B
SÃO LEOPOLDO
2014
CAREN ADRIANE SANTOS
ISAEL HENRIQUE DA SILVA
JARDEL RICHTER
JÉSSICA TALANA WERLE
MARIÉLI GARCIA
RELATÓRIO DE ENSAIOS DE LABORATÓRIO
Relatório de experimento de laboratório
apresentado ao Curso de Engenharia Civil da
Universidade do Vale do Rio dos Sinos -
UNISINOS como parte dos requisitos para a
obtenção de nota referente ao grau B da
disciplina de Mecânica dos Solos I.
SÃO LEOPOLDO
2014
2
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 3
2. LOCALIZAÇÃO E AMOSTRAGEM .................................................................... 4
3. LIMITE DE LIQUIDEZ - RESULTADOS OBTIDOS EM ENSAIOS ANTERIORES 6
4. ENSAIOS ................................................................................................................ 7
4.1 ENSAIO NORMAL DE COMPACTAÇÃO ...................................................................... 7
4.1.1 MÉTODO DE ENSAIO ............................................................................... 9
4.1.2 RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................... 10
4.1.3 CURVA DE COMPACTAÇÃO E CURVA DE SATURAÇÃO .................... 12
4.2 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA (ISC) .......................................................... 15
4.2.1 COMPACTAÇÃO ...................................................................................... 15
4.2.2 EXPANSÃO ............................................................................................. 17
4.2.3 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA – PENETRAÇÃO ......................... 18
4.3 CISALHAMENTO DIRETO ...................................................................................... 21
4.3.1 MÉTODO DE ENSAIO E MATERIAIS UTILIZADOS ................................ 21
4.3.2 RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................... 22
4.4 ENSAIO DE COMPRESSÃO SIMPLES ..................................................................... 32
4.4.1 MÉTODO DE ENSAIO E MATERIAIS UTILIZADOS ................................ 32
4.4.2 RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................... 33
4.5 CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA .............................................................................. 37
4.4.1 MÉTODO DE ENSAIO E MATERIAIS UTILIZADOS ................................ 37
4.4.2 RESULTADOS OBTIDOS ......................................................................... 38
5 CONCLUSÕES ....................................................................................................... 40
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 41
3
1. INTRODUÇÃO
O estudo de mecânica dos solos tem por objetivo prever o comportamento
dos solos (maciços terrosos) quando submetidos a solicitações provocadas,
geralmente, por obras da construção civil.
Para aprofundarmos estes conhecimentos práticos, a disciplina de Mecânica
dos Solos I, do curso de Engenharia Civil (Unisinos), propõe aos alunos que tragam
amostras de solos para os laboratórios da Universidade e, a partir daí, iniciem a
análise do material, conforme o conteúdo ensinado em sala de aula. Este processo é
dividido em duas etapas, a primeira já foi concluída e, através dela, definimos que a
amostra que coletada se tratava de um silte arenoso, além disso, obtivemos os
valores dos índices físicos, dos estados de consistência limites, da granulometria,
entre outros dados já relatados anteriormente.
O presente relatório é referente à etapa final da análise do solo e tem a
finalidade de apresentar a descrição, os valores obtidos e a interpretação destes
valores para o Ensaio Normal de Compactação, para o Ensaio de Índice de Suporte
Califórnia, para o Ensaio de Cisalhamento Direto e para o Ensaio de Condutividade
Hidráulica.
4
2. LOCALIZAÇÃO E AMOSTRAGEM
Para a realização dos ensaios de laboratório da disciplina de mecânica dos
solos I, coletamos uma amostra de solo com dimensões aproximadas de 30 cm x 30
cm x 30 cm.
A amostra foi retirada no dia 10 de agosto de 2014, na cidade de Novo
Hamburgo. Em um terreno localizado aproximadamente 229 metros da Rua Tarcísio
Antonio Bruxel, Novo Hamburgo – RS. Conforme Imagem 1.
Imagem 1: Local da coleta da Amostra
No dia da coleta haviam algumas nuvens no céu, mas com sol predominante,
a temperatura estava entre 25°C e 30°C.
As ferramentas utilizadas para a retirada da amostra indeformada foram pá,
pá de corte e enxada. Após a retirada, o solo foi revestido com filme plástico, afim de
preservar a umidade, e acondicionado em uma caixa de papel.
5
Após o material foi transportado em um automóvel até o laboratório da
Universidade, onde se iniciou a preparação das amostras e os ensaios.
Imagem 2: Coleta da amostra indeformada
Imagem 3: Terreno e Material
6
3. LIMITE DE LIQUIDEZ - RESULTADOS OBTIDOS EM ENSAIOS ANTERIORES
Para darmos início aos ensaios de compactação, índice de suporte Califórnia,
ensaio de cisalhamento direto e de compressão simples, precisamos recorrer a
alguns resultados obtidos nos ensaios realizados anteriormente. Abaixo segue
tabela com os principais resultados obtidos, entre eles o de Limite de Liquidez,
utilizado no ensaio de compactação:
Peso específico Real dos Grãos (g s) 2,648
Umidade (ω) 16,478
LL (umidade no gráfico onde nº de golpes é igual 25) 24,70
LP (média entre as umidades) 19,29
LC (resultado obtido na realização de outro ensaio) 16,65
IP = (LL - LP) = 5,41
IC = (LL - ω)/ IP = 1,520
IL = (ω - LP) / IP = -0,520
Tabela 1: dados ensaio limite de liquidez
7
4. ENSAIOS
Foram realizados em laboratório diversos ensaios para determinação da
compactação do solo, cisalhamento, compressão simples e condutividade hidráulica.
Ressalta-se que todos os ensaios foram realizados através de procedimentos
regularizados nas normas brasileiras sob a supervisão da instrutora do laboratório
da Universidade.
4.1 Ensaio Normal de Compactação
A compactação do solo consiste no processo de redução do volume de
vazios, gerando assim um aumento em sua resistência e tornando-o mais estável. A
compactação do solo visa melhorar suas características quanto à resistência,
permeabilidade, compressibilidade e absorção d’água.
Quando realiza-se a compactação de um solo, sob diferentes condições de
umidade e para determinada energia de compactação, a curva de variação dos
pesos específicos, em função da umidade, fica conforme indicado na figura abaixo:
8
Imagem 4: Modelo de Curva de compactação e saturação
A curva acima nos mostra que, em um determinado ponto para o qual o peso
específico aparente é máximo, a umidade correspondente a este ponto é
denominada umidade ótima, portanto, para cada tipo solo, dada uma energia de
compactação, existem um peso especifico aparente máximo e uma umidade ótima.
As curvas de compactação, embora difiram para cada tipo de solo, se
assemelham quanto à forma, conforme indicações abaixo:
9
Imagem 5: Curvas de compactação para diferentes solos
4.1.1 MÉTODO DE ENSAIO
O ensaio de compactação normal é padronizado no Brasil pela NBR 7182/86.
Inicialmente separa-se 3000g de solo destorroado e passante na peneira #4
(4,8mm) e coloca-se na bandeja. Determina-se a umidade higroscópica pelo método
da frigideira, com cerca de 100g de solo e o limite de liquidez através de uma
interpolação linear, a fim de estimar a umidade ótima.
Conforme os cálculos realizados no item 4.1.2, acrescentamos água ao solo,
cerca de 115g, então misturamos o material até ele ficar totalmente homogêneo.
Esta mistura irá ser colocada no molde nº18, cujas descrições também se encontram
no item 4.1.2.
Imagem 6: Destorroamento, ao fundo molde nº18.
Com o molde cilíndrico apoiado sobre uma base rígida, adiciona-se a primeira
camada de solo no cilindro e compacta-se com 26 golpes com auxílio do soquete de
2,5kg que cai de uma altura de 30,5 cm, tomando o cuidado para que os golpes do
soquete sejam aplicados verticalmente e distribuídos uniformemente sobre a
10
superfície da camada. O procedimento deve ser repetido no total de três vezes, de
forma que todas as camadas tenham aproximadamente a mesma altura, e a última
deve ultrapassar o colarinho removível do molde, este pode ser observado na
imagem 6.
Após compactar a primeira camada, antes de colocar a próxima de solo,
devem ser feitas hachuras no solo compactado, para garantir uma melhor fixação
entre as camadas e simular uma situação bem próxima à real. Este procedimento
deve ser repedido a cada camada que for acrescentada.
Após a compactação da última camada, retira-se o colarinho depois de
escarifar o material em contato com a parede do cilindro, o excesso de solo
compactado acima do molde deve ser nivelado com o auxilio de uma régua.
Pesa-se então o conjunto cilindro + solo compactado e subtrai-se o peso do
molde. A diferença é a massa úmida do solo compactado.
Com a ajuda de um macaco hidráulico, retira-se o corpo de prova do molde, e
do centro do corpo de prova é extraída uma amostra para determinação da umidade
pelo método da estufa.
Após desmoldado, destorroa-se o material conforme a preparação inicial e se
junta com o remanescente na bandeja. Para o nosso caso por ser um material
visualmente seco foi adicionado para as amostras (2,3,4 e 5) 4% de água, de forma
agilizar o processo para determinação da umidade ótima.
O ensaio deve ser repetido, com diferentes teores de umidade, até se obter
seis pontos, para assim determinar pontos no ramo seco, umidade ótima e no ramo
úmido da curva de compactação.
4.1.2 RESULTADOS OBTIDOS
Interpolação do valor de Limite de Liquidez
Umidade ótima determinada através de interpolação do valor do Limite de
Liquidez encontrado nos ensaios anteriores.
LL = 24,70%
11
(30 – 20) = (13,5 – 10)
(24,7– 20) = (x – 10)
x = 11,65
ω ótima estimada = 11,65 %
Umidade existente (ω existente) Método da frigideira
DETERMINAÇÃO DE UMIDADE (ω)
Método da Frigideira
Peso da frigideira g 185,05
Frigideira + solo úmido g 244,63
Frigideira + solo seco g 242,22
Solo seco g 57,17
Peso da água g 2,41
Umidade (ω) % 4,22
Tabela 2: Teor de Umidade
Umidade Inicial:
Variação da Umidade:
Peso do Solo Seco:
Peso da Água Inicial:
Variação da Umidade a 2% entre os Pontos de Compactação:
12
Variação da Umidade a 4% entre os Pontos de Compactação:
Dados do cilindro nº 18
Peso sem a base: 2325 g
Peso com a base: 4490 g
Volume: 998,35 cm³
UMIDADE DE MOLDAGEM
CÁPSULA 300 32 313 11 8 301
Cápsula + Solo Úmido g 38,57 30,33 29,61 34,33 31,06 36,63
Cápsula + Solo Seco g 37,39 28,86 27,73 31,03 27,60 32,12
Água g 1,18 1,47 1,88 3,30 3,46 4,51
Peso da Cápsula g 10,96 10,49 11,59 10,12 9,58 10,37
Solo Seco g 26,43 18,37 16,14 20,91 18,02 21,75
Umidade % 4,46 8,00 11,65 15,78 19,20 20,74
Tabela 03 – Umidade de moldagem
DADOS DO ENSAIO DE COMPACTAÇÃO - NBR 7182/86
AMOSTRA 1 2 3 4 5 6
Peso da Amostra e Molde g 6050 6050 6360 6535 6510 6465
Peso do Molde g 4490 4490 4490 4490 4490 4490
Peso da Amostra Compactada g 1560 1560 1870 2045 2020 1975
Volume do Molde cm³ 998,35 998,35 998,35 998,35 998,35 998,35
Peso Específico Úmido (γ) g/cm³ 1,56 1,56 1,87 2,05 2,02 1,98
Peso Específico Seco (γd) g/cm³ 1,49 1,44 1,67 1,77 1,69 1,64
Tabela 04 – Dados do ensaio de compactação
4.1.3 CURVA DE COMPACTAÇÃO E CURVA DE SATURAÇÃO
Considerando os resultados obtidos no ensaio de compactação, foi possível
elaborar a curva de compactação, conforme gráfico abaixo:
13
Grafico1: Curva de compactação
Determinação da umidade ótima (ωótima)
Determina-se através das equações das retas obtidas da curva de saturação
igualando as funções a partir de y.
0,0286 x + 1,3071 = - 0,0325x + 2,3134
x = 16,47
ω ótima = 16,47%
Determinação do peso específico aparente seco máximo (γd)
y = 0,0286x + 1,3071
y = 0,0286 x (16,47) + 1,3071
y = 1,78
γd máximo = 1,78 g/cm³
O Peso Específico Real dos Grãos encontrado nos ensaios anteriores = 1,68
g/cm³.
Determinação da curva de saturação
γd = (γs . S . γw) / (S . γw + w . γs)
γd = (2,65 . 1 . 1) / (1 . 1 + w . 2,65)
γd = (2,65 . 1 . 1) / (1 . 1 + w . 2,65)
14
γd = 2,65 / 1 + 2,65 x umidade
Dados para determinação da Curva de Saturação – S=100%
Peso Esp. Real dos
Grãos (γs)
Grau de saturação
(S)
Peso Específico Água (γw)
Teor de Umidade
(ω)
Peso Esp. Aparante Seco (γd)
2,65 g/cm³ 100% 1 g/cm³ 4% 2,40 g/cm³
2,65 g/cm³ 100% 1 g/cm³ 8% 2,19 g/cm³
2,65 g/cm³ 100% 1 g/cm³ 12% 2,01 g/cm³
2,65 g/cm³ 100% 1 g/cm³ 16% 1,86 g/cm³
2,65 g/cm³ 100% 1 g/cm³ 19% 1,76 g/cm³
2,65 g/cm 100% 1 g/cm³ 21% 1,70 g/cm³
Tabela 05: Dados para determinação de curva de saturação
Gráfico 2: Curva de Saturação
y = -0,0408x + 2,5311
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
0 5 10 15 20 25
Pe
so E
spe
cífi
co A
par
en
te S
eco
(g/
cm³)
Umidade (%)
Curva de Saturação
15
Gráfico 3: Curva de Compactação e saturação
4.2 Índice De Suporte Califórnia (ISC)
4.2.1 COMPACTAÇÃO
Para realizar o ensaio de determinação do ISC (ou CBR – California Bearing
Ratio), foi necessário peneirar 5 quilogramas de solo na peneira número 4 e em
seguida pegar uma pequena quantidade desse solo peneirado para determinar sua
Umidade através do Método da Frigideira.
Dados para determinação do Teor de Umidade (ω)
(Método da Frigideira) Frigideira + Amostra Úmida (Wfu) (g) 239,70
Frigideira + Amostra Seca (Wfs) (g) 237,67
Água (Ww) (g) 2,03
16
Frigideira (Wf) (g) 185,10
Amostra Seca (Ws) (g) 52,57
Umidade (ω) (%) 3,86
Tabela 6: Dados para determinação do teor de umidade.
Com o valor da Umidade existente encontrada, foi possível calcular os valores
de Variação da umidade e o Peso seco da amostra e, com os dois valores, calcular
o Peso de água inicial para deixar a amostra, que tinha antes 3,86% de umidade,
com 16,47% de umidade, que caracteriza a Umidade ótima da amostra em questão,
calculada anteriormente.
Variação da Umidade:
Peso do Solo Seco:c
Peso da Água Inicial:
Depois de calculado a quantidade de água que seria necessária adicionar na
amostra, foi feita a homogeneização do solo e, após isso, foram coletada duas
amostras de solo que foram colocados dentro de uma cápsula e levadas para a
estufa, para determinar sua Umidade.
Dados para determinação da Umidade de Moldagem
(Método da Estufa) Nº da Cápsula 112 114
Cápsula + Solo Úmido (Wcu) (g) 34,74 30,74
Cápsula + Solo Seco (Wcs) (g) 31,83 28,44
Água (Ww) (g) 2,91 2,30
Cápsula (Wc) (g) 13,30 13,16
Solo Seco (Ws) (g) 18,53 15,28
17
Umidade (ω) (%) 15,70 15,05
Umidade Média (ω) (%) 15,375
Tabela 7: Dados para determinação da umidade de moldagem
Para a compactação da amostra, foi utilizado um cilindro metálico, com
dimensões previamente conhecidas.
Dados do Cilindro
Cilindro (n°) 8
Peso (g) 4325,4
Volume (cm³) 2073,58
Altura (mm) 113,90
Tabela 8: Dados do cilindro
Depois de obtido os valores das dimensões do cilindro, o disco espaçador foi
colocado na parte inferior do cilindro, com um filtro de papel molhado entre o
espaçador e o solo que em breve foi colocado. Em seguida, foram adicionadas cinco
camadas de solo, onde foram compactadas com 12 golpes cada uma, com um
soquete de 4500g. Depois de feito a compactação, o conjunto de cilindro com o solo
foi pesado na balança.
Moldagem
Volume (V) (cm³) 2073,58
Peso do Solo(Ws) (g) 4215
Cilindro + Molde(Wcm) (g) 8540
Peso Específico (γ) (g/cm³) 2,032
Peso Específico Seco (γd) (g/cm³) 1,745
Tabela 9: Dados da moldagem
4.2.2 EXPANSÃO
18
Para realizar esse ensaio, foi retirado o disco espaçador do cilindro e o
mesmo foi invertido de lado e então foi encaixado dentro de uma base perfurada.
Em seguida foi colocado o prato perfurado com a haste de expansão, e sobre ele o
disco anelar de 4500g. Foi largada a haste de expansão sobre o cilindro e feito a
leitura inicial e então o cilindro foi imerso no tanque de água.
Conforme exige a norma, o cilindro ficou imerso por mais de quatro dias e
foram realizadas cinco leituras.
Dados para determinação da Expansão
Data Hora Leitura
(mm)
Diferença de leitura
(dl)
Expansão
(%) 17/10 18:40 Li = 3,95
0,28 0,2458
20/10 11:20 4,23
21/10 21:34 4,23
22/10 20:14 4,23
23/10 21:53 Lf = 4,23
Tabela 10: Expansão
4.2.3 ÍNDICE DE SUPORTE CALIFÓRNIA – PENETRAÇÃO
A capacidade de suporte de um solo compactado pode ser medida através do
método do índice de suporte, que fornece o “Índice de Suporte Califórnia - ISC”
(California Bearing Ratio - CBR), idealizado pelo engenheiro O. J. Porter, em 1939,
no estado da California - USA.
Para a realização deste ensaio, onde será determinado o Índice de Suporte
Califórnia, é necessário utilizar a prensa CBR, onde através dela foi possível
determinar as pressões das penetrações do equipamento no solo.
O cilindro juntamente com o solo foi colocado na prensa, onde os
extensômetros foram zerados e então se iniciou o giro da manivela, que tem o papel
de regular a penetração do pistão no solo, com tempo pré-determinado por norma.
19
Imagem 7: Corpo de prova após penetração
( )
Dados para determinação do Índice de Suporte Califórnia (ISC)
Tempo
(min)
Penetração
(mm)
Leitura
deflect. (LD)
Pressão (kgf/cm²) ISC (%)
Calculada
0,5 0,63 2 0,2909 5,78 1 1,27 9 1,3091
1,5 1,90 20 2,9091
2 2,54 30 4,0459 -
3 3,81 43 5,5237 -------
4 5,08 54,5 6,8310 -
6 7,62 70 8,5931 6,50 8 10,16 79 9,6162
10 12,70 90,5 10,9235
Tabela 11: ISC
20
Após a tabela ser calculada, o gráfico de resistência foi plotado para que
fosse possível realizar a correção das pressões correspondentes às penetrações de
2,54 e 5,08 milímetros.
Gráfico 4: Curva de Pressão – Penetração
Observando o gráfico, não é possível enxergar um ponto de inflexão perto da
origem e por isso não é necessário fazer as correções nos pontos de penetração
2,54 e 5,08 milímetros.
e
Para determinar o ISC, usa-se o maior resultado obtido entre os dois cálculos.
γd1= Ensaio ISC = 1,745 g/cm³
γd2= Ensaio Compactação = 1,78 g/cm³
Resultado do ISC
Expansão (%) 0,2458
ISC (%) 6,50
GC (%) 98,03
0,63; 0,2909
1,27; 1,3091
1,9; 2,9091
2,54; 4,0459
3,81; 5,5237
5,08; 6,831
7,62; 8,5931
10,16; 9,6162
12,7; 10,9235
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 11,5 12 12,5 13 13,5 14
Pre
ssão
(kg
f/cm
²)
Penetração (mm)
Gráfico de Resistência
21
Tabela 12: Resultados do ensaio de ISC
4.3 Cisalhamento Direto
O ensaio de cisalhamento direto consiste em determinar sob uma pressão
normal qual a tensão de cisalhamento capaz de provocar a ruptura de uma amostra.
4.3.1 MÉTODO DE ENSAIO E MATERIAIS UTILIZADOS
Para a realização deste ensaio, foi necessário moldar três corpos de prova,
todos a partir de uma amostra indeformada de solo. Cada corpo de prova foi
confeccionado com o auxílio de um vazador quadrado, que moldava o solo com as
dimensões (5,08x5,08x2,00cm) necessárias para os ensaios.
Talha-se o corpo de prova no bloco indeformado empurrando aos poucos o
molde metálico para baixo até que a seção quadrada seja obtida. O corpo de prova
deve preencher o volume do molde; Pesa-se o corpo de prova juntamente com o
molde metálico; Transfere-se o corpo de prova do molde para a caixa de
cisalhamento; Recolhe-se parte do material sobrado da talhagem para a
determinação de umidade.
Posteriormente, instala-se na prensa a caixa de cisalhamento contendo o
corpo de prova entre as pedras porosas e placas dentadas, de tal maneira que o
corpo de prova fique no meio, entre as partes inferior e superior da caixa.
Coloca-se o pendural para aplicação da tensão vertical e aplica-se o
carregamento (através de pesos) previamente definido e iniciar as leituras de
deformação do CP.
As leituras são realizadas no dinamômetro em intervalos de 20 milímetros
avançados no deflectômetro. O término do ensaio se dá quando ocorre o
rompimento do corpo de prova, o que ocorre quando as leituras feitas no
dinamômetro começam a declinar.
Equipamentos utilizados: Caixa bipartida dotada de placas dentadas e
perfuradas, pedras porosas de topo e base; Molde do corpo de prova; Prensa
equipada com motor e sistema de transmissão de carga (pendural); Extensômetros
mecânicos; Anel de carga.
22
4.3.2 RESULTADOS OBTIDOS
Para os valores calculados foram utilizados as seguintes equações:
Deformação:
Área: ( (
))
Carga:
Tensão:
Tensão de 0,50 kgf/cm² - O corpo de prova foi submetido a uma carga de 7
quilogramas no arco, submetendo assim a amostra a uma tensão normal de 0,5
kgf/cm².
Leitura do Anel Deformação Deflectômetro Área (cm²) Carga Tensão de
Cisalhamento Dinamométrico (LDA)
(mm)
(mm) V
(mm)
H
(mm)
F (kgf) (kgf/cm²)
0 0 - 0,00 25,8064 0 0
8 0,12 - 0,20 25,74544 4,028 0,156454891
11 0,29 - 0,40 25,65908 5,5385 0,215849516
15 0,45 - 0,60 25,5778 7,5525 0,295275591
19 0,61 - 0,80 25,49652 9,5665 0,375208068
22 0,78 - 1,00 25,41016 11,077 0,435927991
25 0,95 - 1,20 25,3238 12,5875 0,497062052
26 1,14 - 1,40 25,22728 13,091 0,518922373
27,5 1,325 - 1,60 25,1333 13,84625 0,550912534
28 1,52 - 1,80 25,03424 14,098 0,563148712
29 1,71 - 2,00 24,93772 14,6015 0,585518644
29,5 1,905 - 2,20 24,83866 14,85325 0,597989183
29,6 2,104 - 2,40 24,737568 14,9036 0,602468278
30 2,3 - 2,60 24,638 15,105 0,61307736
23
Tabela 13: valores obtidos e calculados da amostra 1
30,2 2,498 - 2,80 24,537416 15,2057 0,619694429
30,9 2,691 - 3,00 24,439372 15,55815 0,636601873
30,9 2,891 - 3,20 24,337772 15,55815 0,639259419
30,9 3,091 - 3,40 24,236172 15,55815 0,641939247
30,9 3,291 - 3,60 24,134572 15,55815 0,644641637
29 3,51 - 3,80 24,02332 14,6015 0,607805249
29 3,71 - 4,00 23,92172 14,6015 0,610386711
28,5 3,915 - 4,20 23,81758 14,34975 0,602485643
28,1 4,119 - 4,40 23,713948 14,14835 0,596625665
28,1 4,319 - 4,60 23,612348 14,14835 0,599192846
28 4,52 - 4,80 23,51024 14,098 0,599653598
28 4,72 - 5,00 23,40864 14,098 0,602256261
27,8 4,922 - 5,20 23,306024 13,9973 0,600587213
27,5 5,125 - 5,40 23,2029 13,84625 0,596746527
27,1 5,329 - 5,60 23,099268 13,64485 0,590704866
27 5,53 - 5,80 22,99716 13,5945 0,59113821
27 5,73 - 6,00 22,89556 13,5945 0,593761411
27 5,93 - 6,20 22,79396 13,5945 0,596407996
26,6 6,134 - 6,40 22,690328 13,3931 0,590255901
26,6 6,334 - 6,60 22,588728 13,3931 0,592910765
26,4 6,536 - 6,80 22,486112 13,2924 0,59113821
26,1 6,739 - 7,00 22,382988 13,14135 0,587113302
26,1 6,939 - 7,20 22,281388 13,14135 0,589790457
26 7,14 - 7,40 22,17928 13,091 0,590235571
26 7,34 - 7,60 22,07768 13,091 0,592951796
26 7,54 - 7,80 21,97608 13,091 0,595693135
26 7,74 - 8,00 21,87448 13,091 0,598459941
26 7,94 - 8,20 21,77288 13,091 0,601252567
26 8,14 - 8,40 21,67128 13,091 0,604071379
26 8,34 - 8,60 21,56968 13,091 0,606916746
26 8,54 - 8,80 21,46808 13,091 0,609789045
26 8,74 - 9,00 21,36648 13,091 0,61268866
26 8,94 - 9,20 21,26488 13,091 0,615615983
26 9,14 - 9,40 21,16328 13,091 0,618571412
26 9,34 - 9,60 21,06168 13,091 0,621555356
26 9,54 - 9,80 20,96008 13,091 0,624568227
26 9,74 - 10,00 20,85848 13,091 0,627610449
26 9,94 - 10,20 20,75688 13,091 0,630682453
26 10,14 - 10,40 20,65528 13,091 0,633784679
26 10,34 - 10,60 20,55368 13,091 0,636917574
Determinação da Umidade
Cápsula 5 303 331
24
Gráfico 5: Tensão x Deformação (Amostra 1)
Tensão de 1,0 kgf/cm² - O corpo de prova foi submetido a uma carga de 2
quilogramas no braço, submetendo assim a amostra a uma tensão normal de 1,0
kgf/cm².
Leitura do Anel Deformação Deflectômetro Área
(cm²)
Carga Tensão de
Cisalhamento Dinamométrico (LDA)
(mm)
(mm) V
(mm)
H
(mm)
F (kgf) (kgf/cm²)
0 0 - 0,00 25,8064 0 0
7 0,13 - 0,20 25,74036 3,5245 0,136925047
8 0,32 - 0,40 25,64384 4,028 0,157074759
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0,55
0,6
0,65
0,7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Ten
são
de
Cis
alh
amen
to (
kgf/
cm²)
Deformação (mm)
Tensão x Deformação Cisalhamento Direto - Tensão Aplicada = 0,5 kgf/cm²
Cápsula + Solo Úmido g 21,38 20,06 24,55
Cápsula + Solo Seco g 19,71 18,78 22,59
Água g 1,67 1,28 1,96
Peso da Cápsula g 10,06 11,30 11,00
Solo Seco g 9,65 7,48 11,59
Umidade % 17,3057 17,11 16,9111
Umidade Média % 17,11
Tabela 14: Teor de Umidade (amostra 1)
25
11 0,49 - 0,60 25,55748 5,5385 0,216707594
13 0,67 - 0,80 25,46604 6,5455 0,257028576
14 0,86 - 1,00 25,36952 7,049 0,277853109
15 1,05 - 1,20 25,273 7,5525 0,298836703
16 1,24 - 1,40 25,17648 8,056 0,319981189
16,5 1,435 - 1,60 25,07742 8,30775 0,331284079
17,5 1,625 - 1,80 24,9809 8,81125 0,352719478
18 1,82 - 2,00 24,88184 9,063 0,364241551
18,5 2,015 - 2,20 24,78278 9,31475 0,375855735
19 2,21 - 2,40 24,68372 9,5665 0,387563139
19 2,41 - 2,60 24,58212 9,5665 0,38916497
19,5 2,605 - 2,80 24,48306 9,81825 0,401022176
19,5 2,805 - 3,00 24,38146 9,81825 0,402693276
19,5 3,005 - 3,20 24,27986 9,81825 0,404378361
19,5 3,205 - 3,40 24,17826 9,81825 0,406077609
19,5 3,405 - 3,60 24,07666 9,81825 0,407791197
19,5 3,605 - 3,80 23,97506 9,81825 0,409519309
19,5 3,805 - 4,00 23,87346 9,81825 0,41126213
19,5 4,005 - 4,20 23,77186 9,81825 0,413019848
19,5 4,205 - 4,40 23,67026 9,81825 0,414792655
19,5 4,405 - 4,60 23,56866 9,81825 0,416580747
19,5 4,605 - 4,80 23,46706 9,81825 0,418384323
19,5 4,805 - 5,00 23,36546 9,81825 0,420203583
19,5 5,005 - 5,20 23,26386 9,81825 0,422038733
20 5,2 - 5,40 23,1648 10,07 0,434711286
20 5,4 - 5,60 23,0632 10,07 0,436626314
20 5,6 - 5,80 22,9616 10,07 0,438558289
20 5,8 - 6,00 22,86 10,07 0,440507437
20 6 - 6,20 22,7584 10,07 0,442473988
20 6,2 - 6,40 22,6568 10,07 0,444458176
19,5 6,405 - 6,60 22,55266 9,81825 0,435347759
19 6,61 - 6,80 22,44852 9,5665 0,426152815
19 6,81 - 7,00 22,34692 9,5665 0,428090314
19 7,01 - 7,20 22,24532 9,5665 0,430045511
19 7,21 - 7,40 22,14372 9,5665 0,432018649
19 7,41 - 7,60 22,04212 9,5665 0,434009977
19 7,61 - 7,80 21,94052 9,5665 0,436019748
19 7,81 - 8,00 21,83892 9,5665 0,438048219
19 8,01 - 8,20 21,73732 9,5665 0,440095651
19 8,21 - 8,40 21,63572 9,5665 0,442162313
19 8,41 - 8,60 21,53412 9,5665 0,444248476
19 8,61 - 8,80 21,43252 9,5665 0,446354418
19 8,81 - 9,00 21,33092 9,5665 0,448480422
19 9,01 - 9,20 21,22932 9,5665 0,450626775
19 9,21 - 9,40 21,12772 9,5665 0,45279377
26
19,5 9,405 - 9,60 21,02866 9,81825 0,466898509
19,5 9,605 - 9,80 20,92706 9,81825 0,469165282
19,5 9,805 - 10,00 20,82546 9,81825 0,471454172
19,5 10,005 - 10,20 20,72386 9,81825 0,473765505
19,5 10,205 - 10,40 20,62226 9,81825 0,476099613
19,5 10,405 - 10,60 20,52066 9,81825 0,478456833
Tabela 15: valores obtidos e calculados da amostra 2
Determinação da Umidade
Cápsula 15 325 19
Cápsula + Solo Úmido g 24,58 18,58 20,78
Cápsula + Solo Seco g 22,51 17,31 19,34
Água g 2,07 1,27 1,44
Peso da Cápsula g 10,00 9,65 10,43
Solo Seco g 12,51 7,66 8,91
Umidade % 16,5468 16,5796 16,1616
Umidade Média % 16,43
Tabela 16: Umidade da Amostra 2
Gráfico 6: Tensão x Deformação (Amostra 2)
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11Ten
são
de
Cis
alh
amen
to (
kgf/
cm²)
Deformação (mm)
Tensão x Deformação Cisalhamento Direto - Tensão Aplicada = 1,0 kgf/cm²
27
Tensão de 2,0 kgf/cm² - O corpo de prova foi submetido a uma carga de 7,15
quilogramas no braço, submetendo assim a amostra a uma tensão normal de 2,0
kgf/cm².
Leitura do Anel Deformação Deflectômetro Área
(cm²)
Carga Tensão de
Cisalhamento Dinamométrico (LDA)
(mm)
(mm) V
(mm)
H
(mm)
F (kgf) (kgf/cm²)
0 0 - 0,00 25,8064 0 0
14 0,06 - 0,20 25,77592 7,049 0,273472295
23 0,17 - 0,40 25,72004 11,5805 0,450252021
30 0,3 - 0,60 25,654 15,105 0,588797069
36 0,44 - 0,80 25,58288 18,126 0,708520698
41 0,59 - 1,00 25,50668 20,6435 0,809337005
44 0,76 - 1,20 25,42032 22,154 0,871507518
47 0,93 - 1,40 25,33396 23,6645 0,934101893
51 1,09 - 1,60 25,25268 25,6785 1,016862369
53 1,27 - 1,80 25,16124 26,6855 1,060579685
55 1,45 - 2,00 25,0698 27,6925 1,104615912
57 1,63 - 2,20 24,97836 28,6995 1,148974552
58 1,82 - 2,40 24,88184 29,203 1,173667221
60 2 - 2,60 24,7904 30,21 1,218616884
61 2,19 - 2,80 24,69388 30,7135 1,243769711
61,5 2,385 - 3,00 24,59482 30,96525 1,25901511
63 2,57 - 3,20 24,50084 31,7205 1,294669897
65 2,75 - 3,40 24,4094 32,7275 1,340774456
65 2,95 - 3,60 24,3078 32,7275 1,346378529
66 3,14 - 3,80 24,21128 33,231 1,372542055
67 3,33 - 4,00 24,11476 33,7345 1,398915021
68 3,52 - 4,20 24,01824 34,238 1,425499953
69 3,71 - 4,40 23,92172 34,7415 1,452299417
69 3,91 - 4,60 23,82012 34,7415 1,458493912
70 4,1 - 4,80 23,7236 35,245 1,485651419
70 4,3 - 5,00 23,622 35,245 1,492041317
70 4,5 - 5,20 23,5204 35,245 1,49848642
70 4,7 - 5,40 23,4188 35,245 1,504987446
70 4,9 - 5,60 23,3172 35,245 1,511545125
70 5,1 - 5,80 23,2156 35,245 1,518160203
71 5,29 - 6,00 23,11908 35,7485 1,546276928
71 5,49 - 6,20 23,01748 35,7485 1,553102251
71 5,69 - 6,40 22,91588 35,7485 1,559988096
71 5,89 - 6,60 22,81428 35,7485 1,56693527
71 6,09 - 6,80 22,71268 35,7485 1,573944598
71 6,29 - 7,00 22,61108 35,7485 1,581016917
71 6,49 - 7,20 22,50948 35,7485 1,58815308
71 6,69 - 7,40 22,40788 35,7485 1,595353956
71 6,89 - 7,60 22,30628 35,7485 1,602620428
28
71,5 7,085 - 7,80 22,20722 36,00025 1,621105658
71,5 7,285 - 8,00 22,10562 36,00025 1,628556449
72,5 7,475 - 8,20 22,0091 36,50375 1,658575317
72 7,68 - 8,40 21,90496 36,252 1,654967642
72 7,88 - 8,60 21,80336 36,252 1,662679514
72 8,08 - 8,80 21,70176 36,252 1,670463594
72 8,28 - 9,00 21,60016 36,252 1,678320901
72 8,48 - 9,20 21,49856 36,252 1,686252475
72 8,68 - 9,40 21,39696 36,252 1,694259371
72 8,88 - 9,60 21,29536 36,252 1,70234267
72 9,08 - 9,80 21,19376 36,252 1,710503469
73 9,27 - 10,00 21,09724 36,7555 1,742194714
73 9,47 - 10,20 20,99564 36,7555 1,750625368
Tabela 17: valores obtidos e calculados da amostra 3
Determinação da Umidade
Cápsula 39 327 34
Cápsula + Solo Úmido g 17,98 19,84 23,68
Cápsula + Solo Seco g 16,92 18,71 21,86
Água g 1,06 1,13 1,82
Peso da Cápsula g 9,87 10,84 10,12
Solo Seco g 7,05 7,87 11,74
Umidade % 15,0355 14,3583 15,5026
Umidade Média % 14,97
Tabela 18: Umidade da Amostra 3
29
Gráfico 7: Tensão x Deformação (Amostra 3)
Gráfico de Tensão x Deformação – Comparativo
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
11,11,21,31,41,51,61,71,8
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Ten
são
de
Cis
alh
amen
to (
kgf/
cm²)
Deformação (mm)
Tensão x Deformação Cisalhamento Direto - Tensão Aplicada = 2,0 kgf/cm²
30
Gráfico 8: Tensão x Deformação (Comparativo)
Legenda Tensão x Deformação (comparativo)
Gráfico das tensões cisalhantes
Nesta parte encontra-se o gráfico das tensões cisalhantes máximas que o solo
pode suportar sem romper em função das cargas aplicadas no braço ou arco da
prensa mecânica.
Tensões Máximas obtidas através do ensaio de
Cisalhamento
Amostra
Tensão
Normal Tensão de Cisalhamento
(σ) (kgf/cm²) (τ) (kgf/cm²)
1 0,5 0,644641637
2 1 0,478456833
3 2 1,750625368
Tabelav 19: Valor de Tensão Máxima de Cisalhamento das Amostras
31
Gráfico 9: Valor de Tensão Máxima de Cisalhamento x Tensão Normal das Amostras
Com estes valores pode-se traçar a tendência linear da parábola encontrada. A
reta servirá para determinação de dois parâmetros de resistência ao cisalhamento
de um solo. São eles, coesão e o ângulo de atrito interno.
A coesão é a principal parcela da resistência ao cisalhamento dos solos finos e
coesivos, por exemplo, as argilas, já para os solos granulares ou não coesivos,
como as areias, a maior parcela é devida ao ângulo de atrito. De maneira geral os
solos compostos por vários tamanhos de grãos apresentarão tanto a coesão como o
ângulo de atrito interno.
A coesão (c) é facilmente encontrada através da equação da linha de
tendência, igualando-se o valor da incógnita a zero (0), pois onde a linha de
tendência corta o eixo das coordenadas, obtêm-se o valor da coesão.
Para x = 0:
Quanto maior o teor de água no solos, menor será seu ângulo de atrito interno,
pois à medida que o teor de água do solo aumenta, a água age como lubrificante
entre as partículas do solo, diminuindo o atrito entre elas.
Quanto maior o teor de argila, menor o ângulo de atrito interno do solo, pois as
partículas de argila revestem a superfície das partículas de areia, diminuindo o atrito
interno do solo.
y = 0,8172x + 0,0034
R² = 0,8882
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Ten
são
de
Cis
alh
ame
nto
(kg
f/cm
²)
Tensão Normal (kgf/cm²)
Cisalhamento Direto
32
O ângulo de atrito interno do solo (φ) é o ângulo formado entre a linha de
tendência do gráfico de cisalhamento e o eixo das abcissas. Podendo ser
encontrado através de uma relação trigonométrica. Sendo:
Para x = 2:
Sendo x = 2 – 0,5 = 1,5
Considerando Pitágoras, hipotenusa = 2,22
cos
4.4 Ensaio De Compressão Simples
O ensaio de compressão simples é um dos três ensaios que atestam a
resistência ao cisalhamento de um solo. Esse método é normalmente utilizado para
a determinação dessa característica em solos coesivos. O grande diferencial é que
no ensaio de compressão simples não existe pressão confinante, ou seja, não
existem tensões laterais aplicadas no corpo de prova, denominadas “sigma 3” ()
neste ensaio há apenas “sigma 1” (), que é a tensão aplicada verticalmente sobre
o corpo de prova. Genericamente, esse tipo de ensaio é realizado sem drenagem.
Para o ensaio de compressão simples utilizamos uma amostra indeformada,
em formato cilíndrico. O corpo de prova foi moldado no primeiro dia de ensaios,
ainda no GA, abaixo seguem os dados do corpo de prova.
Dados do Corpo de Prova
Peso do CP (g) 441,85
Volume do CP (cm³) 225,914
Diâmetro Médio CP (cm) 5,275333
Altura Média CP (mm) 103,36
Área do CP (cm²) 21,857
Tabela 20: Dados do corpo de prova
4.4.1 MÉTODO DE ENSAIO E MATERIAIS UTILIZADOS
O método foi realizado com o auxilio de um equipamento que executa o ensaio
de compressão do molde.
No mesma continha um deflectômetro e um dinamômetro, os quais através dos
dados obtidos, como o deslocamento da amostra e a compressão da mesma
33
quando submetida a essas tensões, nos possibilitou as tensões de cisalhamento no
CP.
4.4.2 RESULTADOS OBTIDOS
Após o rompimento do corpo de prova, coletamos duas pequenas amostras
do mesmo, mais ou menos do meio do corpo de prova, para a realização do ensaio
de Teor de Umidade, através do método da estufa.
Determinação da Umidade
Cápsula 107 64
Cápsula + Solo Úmido g 28,58 29,83
Cápsula + Solo Seco g 26,49 27,61
Água g 2,09 2,22
Peso da Cápsula g 13,79 13,83
Solo Seco g 12,7 13,78
Umidade % 16,4567 16,11
Umidade Média % 10,86
Tabela 21: Umidade do CP
Abaixo seguem os resultados obtidos no ensaio do corpo de prova.
Deflectômetro Leitura do Anel Deslocamento Deformação Compressão Área (cm²) Tensão Normal
Dinamométrico (LDA) (mm) (mm) (%) Carga (kgf) (kgf/cm²)
10 0 0 0 0,5 21,857 0,022875967
9,9 23 0,1 0,096749226 4,11928 21,878167 0,188282684
9,8 28 0,2 0,193498452 4,90608 21,899375 0,224028312
9,7 33,5 0,3 0,290247678 5,77156 21,920624 0,263293598
9,6 39 0,4 0,386996904 6,63704 21,941915 0,302482265
9,5 41 0,5 0,48374613 6,95176 21,963246 0,316517872
9,4 52 0,6 0,580495356 8,68272 21,98462 0,394945199
9,3 57 0,7 0,677244582 9,46952 22,006035 0,43031469
9,2 64 0,8 0,773993808 10,57104 22,027491 0,479902128
9,1 69 0,9 0,870743034 11,35784 22,04899 0,515118379
9 76 1 0,96749226 12,45936 22,070531 0,564524713
8,9 81,5 1,1 1,064241486 13,32484 22,092113 0,603149175
8,8 91 1,2 1,160990712 14,81976 22,113738 0,670160771
8,7 105,5 1,3 1,257739938 17,10148 22,135406 0,772584886
8,6 104 1,4 1,354489164 16,86544 22,157116 0,761174884
8,5 111 1,5 1,45123839 17,96696 22,178868 0,810093635
8,4 119 1,6 1,547987616 19,22584 22,200664 0,866002945
8,3 128 1,7 1,644736842 20,64208 22,222502 0,928881919
8,2 135 1,8 1,741486068 21,7436 22,244383 0,977487223
8,1 143 1,9 1,838235294 23,00248 22,266307 1,03306219
34
8 151 2 1,93498452 24,26136 22,288275 1,08852571
7,9 159 2,1 2,031733746 25,52024 22,310286 1,143877782
7,8 168 2,2 2,128482972 26,93648 22,33234 1,206164689
7,7 177 2,3 2,225232198 28,35272 22,354438 1,268326218
7,6 187 2,4 2,321981424 29,92632 22,37658 1,337394721
7,5 195 2,5 2,41873065 31,1852 22,398766 1,392273139
7,4 203 2,6 2,515479876 32,44408 22,420996 1,447040111
7,3 210 2,7 2,612229102 33,5456 22,44327 1,494684178
7,2 217 2,8 2,708978328 34,64712 22,465588 1,542230728
7,1 224 2,9 2,805727554 35,74864 22,487951 1,589679762
7 230 3 2,90247678 36,6928 22,510358 1,630040719
6,9 236 3,1 2,999226006 37,63696 22,53281 1,670318091
6,8 243 3,2 3,095975232 38,73848 22,555307 1,717488505
6,7 250 3,3 3,192724458 39,84 22,577848 1,764561403
6,6 256 3,4 3,289473684 40,78416 22,600435 1,804574086
6,5 261 3,5 3,38622291 41,57096 22,623067 1,837547451
6,4 266 3,6 3,482972136 42,35776 22,645745 1,870451161
6,3 270 3,7 3,579721362 42,9872 22,668468 1,896343415
6,2 275 3,8 3,676470588 43,774 22,691237 1,929114781
6,1 277 3,9 3,773219814 44,08872 22,714051 1,941032881
6 278 4 3,86996904 44,24608 22,736911 1,946002215
5,9 278 4,1 3,966718266 44,24608 22,759818 1,944043678
5,8 276 4,2 4,063467492 43,93136 22,78277 1,928271193
5,7 274 4,3 4,160216718 43,61664 22,805769 1,91252657
5,6 274 4,4 4,256965944 43,61664 22,828815 1,910595896
5,5 274 4,5 4,35371517 43,61664 22,851907 1,908665221
5,4 274 4,6 4,450464396 43,61664 22,875046 1,906734546
5,3 274 4,7 4,547213622 43,61664 22,898232 1,904803871
5,2 274 4,8 4,643962848 43,61664 22,921464 1,902873196
5,1 274 4,9 4,740712074 43,61664 22,944744 1,900942521
5 271 5 4,8374613 43,14456 22,968072 1,878458096
4,9 260 5,1 4,934210526 41,4136 22,991446 1,801261188
4,8 246 5,2 5,030959752 39,21056 23,014869 1,703705564
4,7 235 5,3 5,127708978 37,4796 23,038339 1,626836034
Tabela 22:Resultados do ensaio de compressão simples
35
Imagem 8: Corpo de prova após ensaio
Imagem 9: Croqui com fissuras do C.P. após ensaio
36
Imagem 10: Croqui com fissuras do C.P. após ensaio
Grafico 10: Tensão x deformação
00,10,20,30,40,50,60,70,80,9
11,11,21,31,41,51,61,71,81,9
2
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5
Ten
são
(kg
f/cm
²)
Deformação (%)
Tensão Deformação - Compressão Simples
37
4.5 Condutividade Hidráulica
4.5.1 MÉTODO DE ENSAIO E MATERIAIS UTILIZADOS
A permeabilidade é a propriedade que o solo apresenta de permitir o
escoamento da água através dele. O ensaio de permeabilidade tem como finalidade
definir o Coeficiente de Condutividade Hidráulica de um solo (k). O conhecimento do
coeficiente de condutividade hidráulica (k) dos solos é essencial para qualquer obra
de engenharia, principalmente quando se deseja estimar a vazão que percolará
através de um maciço, em obras de barragens, barreiras impermeáveis e até mesmo
em camadas impermeabilizantes de aterros sanitários. No laboratório realizamos o
ensaio de Carga Constante, este é indicado para solos de areias e pedregulhos.
O ensaio foi realizado seguindo as normas da ABNT NBR 13292: 1995. Esta
norma prescreve o método para a determinação do coeficiente de permeabilidade à
carga constante, com a água percolando através do solo. A aplicação deste método
é exclusiva para solos granulares. Para o ensaio sair de acordo com a norma deve
ocorrer a continuidade de escoamento, sem variações de volume do solo durante o
ensaio e o corpo de prova deve estar totalmente saturado.
A realização do ensaio foi feita com uma amostra indeformada. O corpo de
prova foi moldado pelo laboratorista e já estava no permeâmetro antes da realização
do ensaio. O tipo de solo utilizado não foi informado para o grupo, no intuito que
fosse determinado através dos cálculos e valores obtidos.
O ensaio consiste em deixar a água percolar pelo corpo de prova, com o
auxílio de uma proveta graduada foi coletado o volume de água percolado durante o
período de 60 segundos, a cada medição de volume foi medido também a
temperatura da água. Este procedimento foi realizado três vezes.
Os parâmetros abaixo foram fornecidos pelo laboratorista durante o ensaio:
Área do Corpo de Prova: 78,54cm²
Altura do Corpo de Prova: 16,10cm
Viscosidade da água na temperatura do ensaio (gxs/cm²): 9,68x10-6
Viscosidade da água na temperatura a 20ºC (gxs/cm²): 10,29 x10-6
38
Com os valores das leituras e os dados fornecidos foi determinado o
Coeficiente de Condutividade Hidráulica. As variáveis e o valor final obtido estão
expressos na planilha de cálculo a seguir.
4.5.2 RESULTADOS OBTIDOS
Coeficiente de correção (Ck):
Coeficiente de permeabilidade
Coeficiente de Condutividade Hidráulica a 20ºC
PERMEÂMETRO DE CARGA CONSTANTE
Determinação nº 1 2 3
Altura do CP L cm 16,1 16,1 16,1
Área do CP A cm2 78,54 78,54 78,54
Diferença de altura de água h cm 190,8 190,8 190,8
Volume de água coletada V cm3 150 150 150
Tempo de ensaio t s 60 60 60
Coeficiente de permeabilidade kt cm/s 4,57 * 10-3 4,57 * 10-3 4,57 * 10-3
Temperatura do ensaio T ºC 22,5 22,5 22,5
Coeficiente de correção Ck
0,940719144 0,940719144 0,940719144
Coeficiente de permeabilidade a 20º C k20 cm/s 2,69x10-3 2,69x10-3 2,69x10-3
Coeficiente de permeabilidade médio k cm/s 2,53x10-3
Tabela 20: Coeficiente de condutividade hidráulica
39
Conforme Livro: Mecânica dos solos e suas aplicações – Homero Pinto
Caputo, os intervalos de variação de k, para cada tipo de solo são os seguintes:
Imagem 8: Intervalos de Variação de k
Como podemos observar o solo ensaiado está entre areia e areias
muito finas e siltes, mistura de ambos e argila.
40
CONCLUSÃO
O conhecimento dos solos é essencial quando falamos em construção civil,
pois é ele que irá suportar todas as cargas da estrutura, não adianta a estrutura ter
vigas, pilares fundações com características excelentes se o solo não esta
preparado para suportar as cargas transmitidas por estes elementos.
Conhecer o solo vai muito além de ver o local da obra, para saber se o solo é
bom ou não para o destino que queremos dar a ele são realizados vários ensaios. E
é a disciplina de mecânica dos solos que propicia aos acadêmicos de engenharia
civil o conhecimento destes métodos.
Durante este semestre tivemos a oportunidade de trabalhar diretamente com
a mecânica dos solos, aprendendo a teoria mas, principalmente, conhecendo as
rotinas de um laboratório de solos, trabalhando diretamente nos ensaios, o que
proporcionou um conhecimento muito maior sobre os assuntos abordados e sobre
como deveremos proceder em nossa vida profissional, quando o assunto for solos.
.
41
REFERÊNCIAS
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7182. Solo – Ensaio de
compactação. Rio de Janeiro, 1988.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9895. Índice de
suporte Califórnia – Método de ensaio. Rio de Janeiro, 1987.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13292. Solo –
Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos granulares à carga
constante. Rio de Janeiro, 1995.
CAPUTO, Homero Pinto, Mecânica dos Solos e suas aplicações, Fundamentos 1,
Editora LTC, 6ª edição, 1988