Coeficiente de permeabilidade ou condutividade hidráulica

Foi realizado em laboratório através de um ensaio de condutividade hidráulica variável. Para encontrar os valores dos coeficientes de permeabilidade referentes as amostras selecionadas, aplicou medidas de tempo pelo Permeâmetro de Carga Variável. Para isso, foi utilizada a seguinte equação:

Sendo, o K= coeficiente de permeabilidade; a= área de seção interna do tubo; L= altura da amostra; A= área da base da amostra do solo; t= tempo de escoamento decorrido durante o ensaio; hi= altura inicial da lâmina de água; hf= altura final da lâmina de agua. Sabendo-se que o permâmetro foi projetado a partir de uma proveta vazada, tanto o valor de “a” e “A” são coincidentes, logo a=A. Com isso, temos a seguinte equação:

A tabela 4.3 faz referências a medidas aos ensaios de permeabilidade realizados.

31 Amostra/ tamanho do grão (mm) L (m) hi(m) hf (m) T (s) 1- 0,090 0,03 0,265 0,105 16,013 2- 0,125 0,03 0,265 0,105 38,597 3- 0,180 0,05 0,265 0,105 35,835 4- 0,250 0,05 0,265 0,105 56,588 5- 0,255 0,05 0,265 0,105 38,054 6- 0,355 0,05 0,265 0,105 25,308 7- 0,500 0,05 0,265 0,105 12,185 8- 0,710 0,05 0,265 0,105 12,045 9- 1,000 0,03 0,265 0,105 10,288

Já os valores do coeficiente de permeabilidade para cada amostra foram calculados e reunidos na tabela a seguir:

Tabela 4.4 Coeficientes de permeabilidade para as nove amostras/tamanho.

Amostra/ Tamanho do Grão (mm) Coeficiente de permeabilidade (m/s) 1- 0,090 0,0153034 2- 0,125 0,0011979 3- 0,180 0,0012903 4- 0,250 0,0008171 5- 0,255 0,0012150 6- 0,355 0,0018270 7- 0,500 0,0037945

32 4.2.2 Medidas de Permeabilidade

Logo após ter encontrado o valor do coeficiente de permeabilidade (kf), de cada

amostra, é possível então determinar os valores de permeabilidade (k). Dada a equação:

Sendo K, a permeabilidade, ƞ a viscosidade dinâmica do fluído, γ o peso específico da água e kf, o coeficiente de permeabilidade.

Para água, ƞ= 1,0030 x 10-³ Pa e para o peso específico da água γ=1,000 x 104 N/m3 . Sendo assim, podemos encontrar os valores da permeabilidade de cada amostra, aplicando os valores na equação com os valores do coeficiente de permeabilidade (kf) encontrados

anteriormente. Os nove valores de permeabilidade serão reunidos na Tabela 4.5, logo abaixo.

Tabela 4.5 Os valores de permeabilidade para cada unidade (K(m2), D, mD).

Amostra / tamanho malha (mm) K(m2) D mD 1- 0,090 1,53493 x 10-9 1555,306 15555306,399 2- 0,125 1,20152x 10-10 121,747 121747,273 3- 0,180 1,29413x 10-10 131,131 131131,003 4- 0,250 8,19524x 10-11 83,040 83040,212 5- 0,255 1,21867x10-10 123,485 12348,509 8- 0,710 0,0038386 9- 1,000 0,0044942

33

6- 0, 355 1,83424x 10-10 185,676 185675,656

7- 0,500 3,80593x10-10 385,645 385644,604

8- 0,710 3,85016x 10-10 390,127 390126,983

9- 1,000 4,5077x10-10 456,743 45673,451

Fonte : elaborada pelo autor, 2019.

Tendo todos os dados analisados com seus devidos valores, será feito a seguir um gráfico de permeabilidade em função do diâmetro médio de cada partícula, para que tenhamos uma comprovação de que a base da pesquisa literária estaria dentro dos padrões da pesquisa presente realizada.

Figura 4.7- Gráfico representativo da Permeabilidade em função do diâmetro médio da partícula.

O gráfico acima (Figura 4.7), que mostra a permeabilidade em função do diâmetro médio não se encontra de acordo com o esperado na literatura, já que para a literatura, a permeabilidade cresce com o diâmetro médio e no presente trabalho, ocorre justamente contrário. As influências para esses resultados terem ocorridos, justifica-se que algum fator no ato experimental ou em alguma variável pode ter alterado nos valores, mesmo sendo feito de forma minuciosa e repetidas vezes.

Em uma analise comparativa, Araújo (2018) página 30, mostrou-se através de um gráfico, que seus resultados estão dentro do esperado pela literatura, apesar de os dois

0 100 200 300 400 500 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 Per m e ab ili d ad e ( D )

Diâmetro médio dos grãos (ᶲ)

34 trabalhos ter seguido a mesma linha de experimentação, algum outro fator ou variável possa ter alterado nos resultados.

35 CAPÍTULO V- CONCLUSÃO

As analises realizadas em laboratório com material real teve finalidade de fazer com os seus resultados, comparações com outro feitos com material vítreo, seguindo os mesmo procedimentos e fazendo as analises, afim de verificar se os resultados foram satisfatórios ou não.

Na fase inicial da pesquisa, depois de coletado o material, foi feito o peneiramento, afim de selecionar a partir de cada malha da peneira o tamanho médio dos grãos. Com a utilização de um microscópio, registramos uma quantidade de grãos para cada tamanho determinado. Logo após, foi utilizado o software Image J, onde foram manualmente selecionadas de acordo com seu diâmetro. Aplicando a escala logarítmica nos dados obtidos, foram definidos dez subníveis para cada um das faixas. Com isso, foram criados histogramas, com seus respectivos subníveis e frequência, tornando possível uma melhor visualização dos selecionamento dos grãos. Para este trabalho, o histograma realizado ficou dentro do esperado, apresentando um comportamento próximo à curva log-normal, comprovando a literatura em questão. Assim como, para o trabalho comparado a esse procedimento, mostrou- se que além de está dentro da literatura, possuindo algumas coincidências nas proximidades dos resultados da presente pesquisa.

Posteriormente foi realizado as medidas de porosidade, utilizando o porosímetro a gás Hélio. Este equipamento é utilizado para outro tipo de material, tendo que foi adaptado um recipiente com o fechamento deste, por um filtro para a passagem do gás e assim fazer as suas medições. Tendo realizado as medidas, as porosidades tiveram uma variação pequena matematicamente em porcentagem, mas, relativamente grande quando comparamos com o trabalho citado no capítulo IV, já que se esperava uma constância maior quando se fizesse o gráfico ( porosidade x diâmetro médio dos grãos).

Finalmente, as amostras selecionadas, foram submetidas a ensaios de permeabilidade, utilizando um permeâmetro de carga variável. Logo, com a marcação do tempo de escoamento da água, foi possível determinar os coeficientes de permeabilidade e, por conseguinte, as permeabilidades. Logo após, foi feito um gráfico (permeabilidade x diâmetro médio dos grãos), onde mostrou que a permeabilidade decresce com o diâmetro, mostrando justamente o contrário a literatura. O trabalho comparado a esse, nos seus resultados, encontra dentro dos padrões esperados.

36 Logo, os resultados apresentados em cada procedimento, foram satisfatórios, apesar de algumas interferências nos ensaios e protótipos, na utlização dos laboratório, assim como poderiam ter aplicado a variável forma, para que fosse analisadas minusiosamente cada tamanho médio das amostras e assim visualizar melhor as variações entre as variáveis já existentes no trabalho(Porosidade e Porosidade).

37 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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WENTWORTH, C, K. A Scale of Grade and Class Terms for Clastic Sediments. The Journal of Geology, v.30, n.5, p.377-392, jul./Aug.1922.

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