Condutividade hidráulica de solos compactados da região de Sinop-MT
Hydraulic conductivity of compacted soils in the region of Sinop-MT
Gustavo H. Machado Alves1, Flavio Alessandro Crispim2
Resumo:Este trabalho baseou-se no estudo da condutividade hidráulica de amostras de solos da região de Sinop-MT, compactados em laboratório. Foram coletadas amostras de solo em cinco locais da região, nos municípios de Santa Carmem, Sinop e Sorriso que foram compactadas na energia do Proctor Normal. Os solos compactados, no teor ótimo de umidade e peso específico seco máximo, foram submetidos a ensaio de permeabilidade à carga variável em permeâmetro de parede rígida. Quatro dos solos analisados são solos finos, CL ou ML e um classificado como arenoso, SC-ML. Os resultados indicaram condutividade hidráulica da ordem de 1,00E-09 m/s para todos os solos analisados, a exceção do Solo 3, fino, que apresentou condutividade hidráulica da ordem de 1,00E-08 m/s.O solo arenoso apresentou condutividade hidráulica semelhante ao solos finos, o que provavelmente está relacionado à interação entre a areia fina predominante e a parcela fina do solo (silte+argila).
Palavras-chave:permeabilidade; compactação, permeâmetro.
Abstract:This work was based on the study of hydraulic conductivity of soil samples from the Sinop-MT region, compacted in the laboratory. Soil samples were collected at five sites in the region, in the municipalities of Santa Carmen, Sinop and Sorriso that were compressed energy of the Normal Proctor. The compacted soils, the great moisture content and maximum dry unit weight, underwent test permeability variable load permeameter rigid wall. Four of the analyzed soils are thin soils, CL or ML and classified as sandy, SC-ML. The results indicated hydraulic conductivity of about 1.00E-09 m/s for all soils analyzed, except Soil 3, thin, who presented hydraulic conductivity of about 1.00E-08 m/s. The sandy soil presented hydraulic conductivity similar to thin soils, Which is probably related to the interaction between the predominant fine sand and the fine portion of the soil (silt + clay).
Keywords:permeability; soil compaction; permeameter.
1 Introdução
O solo é um elemento de significativa importância nos estudos para a Engenharia Civil e conhecer as suas principais propriedades torna-se uma ferramenta indispensável, não somente para os profissionais desta área, como também para profissionais de outros ramos da engenharia que necessitam destes dados para diversos fins.
De acordo com Libardi (1999), a condutividade hidráulica dos solos (k), é uma propriedade que representa a facilidade com que um fluido percola em um meio poroso e que depende tanto das propriedades do meio quanto das propriedades do fluido.
O conhecimento da condutividade hidráulica é importante para estimar a quantidade de fluxo subterrâneo sob várias condições hidráulicas, investigar problemas em construções subterrâneas onde é necessário o bombeamento de água e também na análise da estabilidade de barragens de terra e estruturas de contenção (DAS, 2007).
São várias as propriedades que influenciam o comportamento dos solos, tais como a sua granulometria e estrutura, que refletem diretamente nos valores de porosidade e condutividade hidráulica, sendo este último, objeto do presente estudo.
Nesse contexto, a pesquisa buscará contribuir para um melhor conhecimento dos solos da região norte de Mato Grosso, sendo possível obter um valor
aproximado da condutividade hidráulica destes solos.
2 Revisão Bibliográfica
2.1Condutividade hidráulica nos solos
A condutividade hidráulica pode ser definida como uma propriedade do solo, que expressa a facilidade com que a água escoa através dele, sendo expressa numericamente pelo coeficiente de condutividade hidráulica e representado pela letra k (CAPUTO, 1988). Constantemente os valores de condutividade hidráulica separam os solos de acordo com sua capacidade de drenagem. Para Pinto (2006), como ordem de grandeza para solos sedimentares podem ser considerados os valores apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Valores de coeficiente de condutividade hidráulica para os tipos de solo
Tipo de solo k (m/s) Argilas <1,00E-09
Siltes 1,00E-06 a 1,00E-09 Areias argilosas 1,00E-07
Areias finas 1,00E-05 Areias médias 1,00E-04 Areias grossas 1,00E-03 Fonte: Adaptado de Pinto (2006).
2.1.1 Lei de Darcy
Darcy, em 1856, analisou inicialmente o comportamento do fluxo de água em areias puras sob o regime de escoamento laminar podendo ser aplicada a uma grande diversidade de solos (DAS, 2007).
1Graduando em Engenharia Civil, UNEMAT, Sinop-MT,
Brasil, E-mail:gustavo.civil1992@gmail.com
2Professor Adjunto, UNEMAT, Sinop-MT, Brasil,
O escoamento do fluido pode ser caracterizado como laminar quando ocorre em lâminas ou camadas que preservam sua identidade no meio (PORTO, 2006). A lei de Darcy indica que há uma proporcionalidade direta entre a velocidade aparente de fluxo de água v, ou taxa de fluxo q, e o gradiente hidráulico i, conforme as Equações 1 e 2.
k.i =
v (Equação 1)
k.i.A =
q (Equação 2)
Através de vários experimentos, Darcy obteve os fatores geométricos que influenciavam na vazão de água em um permeâmetro de acordo com a Figura 1 e definiu os parâmetros na Equação 3.
Figura 1: Propriedades geométricas para determinação do gradiente hidráulico. Fonte: Pinto, 2006.
.A L h k. =
Q (Equação 3)
Sendo:
Q = vazão [L³/t];
A = área da seção transversal do permeâmetro[L²]; k = constante para cada solo, que recebe o nome de coeficiente de condutividade hidráulica [L/t].
h = diferença entre os níveis de água sobre cada um dos lados da camada de solo ou, em outras palavras, a perda de carga, [L];
L = espessura da camada de solo, medida na direção do escoamento [L].
Z= carga piezométrica [L].
Segundo Pinto (2006), há uma relação, na qual h (a carga que se dissipa na percolação) dividido por L (distância ao longo da qual a carga se dissipa) é chamado de gradiente hidráulico, expresso pela letra i. A lei de Darcy então assume o formato da Equação 4.
k.i.A =
q (Equação 4)
2.2Fatores que influem na condutividade hidráulica
O valor da permeabilidade de um solo depende basicamente das características do fluido e do solo, tais como a viscosidade do fluido e quanto ao solo, índice de vazios, grau de saturação, estrutura, composição mineralógica e granulometria.
2.2.1 Viscosidade do fluido
De maneira geral, o coeficiente de condutividade hidráulica k aumenta com o aumento da temperatura.Isso porque há redução na sua viscosidade, que é inversamente proporcional ao coeficiente de condutividade hidráulica. Comumente, os valores de k são normalizados para uma temperatura de 20°C, de acordo com a Equação 5 (CAPUTO, 1988).
° °
20 T 20 =k .µ
µT
k (Equação 5)
Em que:
Té a temperatura do ensaio(ºC);
é a viscosidade da água à temperatura T;
°éa viscosidade da água à temperatura de 20º. 2.2.2 Índice de vazios
Conforme a Equação de Taylor(Equação 6), existe uma relação entre o índice de vazios e o coeficiente de condutividade hidráulica para os solos arenosos. Quanto mais fofo é o solo, mais permeável ele é. Então pela proporcionalidade entre o k de um solo com índice de vazios(e)conforme a Equação 6.
) 1 (
) 1 ( =
2 3 2 1 3 1
2 1
e e
e e
k k
(Equação 6)
Em que:
k1= condutividade hidráulica para um índice de vazios e1(L/t];
k2= condutividade hidráulica para um índice de vazios e2(L/t];
e1= índice de vazios do solo no estado inicial; e2= índice de vazios do solo no estado final;
Segundo Pinto (2006), a equação acima se aplica muito bem para areias. No caso de argilas, obtém-se um melhor resultado na relação entre o índice de vazios e o logaritmo de k.
De acordo com Caputo, (1988),a influência do índice de vazios sobre a condutividade hidráulica, se tratando de areias puras e graduadas, pode ser expressa pela Equação de Casagrande (Equação 7).
2 0,85.e 1,4.k =
k (Equação 7)
Em que k0,85 é o coeficiente de condutividade hidráulica do solo, quando o índice de vazios, e= 0,85. 2.2.3 Grau de saturação
Sabe-se que quando a percolação ocorre em um solo não saturado, permanecem bolhas de ar devido à tensão superficial de água, o que atrapalha o fluxo da
Q Q
mesma. Dessa maneira, em um solo totalmente saturado, a condutividade hidráulica se torna maior do que em um solo não saturado, porém a diferença é pequena, segundo Pinto (2006). A Figura 2 ilustra a influência do grau de saturação nos valores de condutividade hidráulica.
Figura 2. Influência do grau de saturação na condutividade hidráulica. Fonte: Lambe e Whitman, 1958.
2.2.4 Estrutura do solo
A estrutura do solo influi significativamente nos valores de condutividade hidráulica. Libardi(1999),apud Gonçalves (2011), discorre que a estrutura do solo em especial de poros grandes, torna possível que argilas exibam valores de k semelhantes a de solos arenosos.
Também, Lambe e Whitman (1969), afirmam que a estrutura é uma das características que mais afetam a condutividade hidráulica, especialmente em solos finos. Quando se compara amostras de solos com o mesmo índice de vazios, observa-se que a amostra que se apresenta no estado mais floculado obteve maior permeabilidade, enquanto outra amostra, no estado mais disperso, apresenta permeabilidade reduzida. Quanto mais dispersas as partículas, mais estarão paralelas e mais tortuoso será o fluxo se este for normal ás partículas. Em um solo de estrutura floculada,o fator principal é a existência de grandes canais disponíveis para o fluxo, uma vez que o fluxo em um canal grande será maior do que o fluxo através de uma série de pequenos canais de mesmo tamanho e área total igual ao canal maior, isto é,para um mesmo volume de vazios.
Lambe e Whitman (1969) ainda salientam que a energia de compactação também influencia nos valores de condutividade hidráulica, uma vez que altera a estrutura do solo. AFigura 3 mostra como a estrutura do solo está intimamente ligada à compactação. Quando o solo é compactado no ramo seco apresenta estrutura floculada, enquanto que para compactação no ramo úmido apresenta estrutura dispersa, fazendo com que as partículas finas se orientem lamelarmente. Com relação à energia de compactação, observa-se uma mudança no arranjo das partículas, em que há redução da floculação e
aumento da dispersão para uma maior energia de compactação.
Figura 3. Influência da compactação na estrutura do solo. Fonte: Lambe e Whitman, 1958.
2.2.5 Composição mineralógica
Conforme relata Vargas (1977, apud Barros 2013), a influência da composição mineralógica na condutividade hidráulica dos solos tem um papel importante. No caso das argilas moles constituídas por argilominerais (caulinitas, ilitas e montmorilonitas), os valore de k são da ordem de 09a 1,00E-10m/s, enquanto que para solos arenosos com cascalhamentos sem finos, constituídos por minerais silicosos(quartzo), a condutividade hidráulica apresenta valores de 1,00E-02 a 1,00E-04 m/s. 2.2.6 Granulometria
Segundo Mesri e Olson (1971, apud Torralba 2007), o tamanho dos grãos influi na geometria dos canais de fluxo. Pode-se afirmar isso, pois através de ensaios realizados em três argilas: caulinita, ilita e esmectita, a primeira de maior tamanho e a última com tamanho menor e com diferentes composições de argilominerais, verificou-se que houvevariação significativa na condutividade k. Foi constatado que para um mesmo índice de vazios ocorreu um decréscimo da condutividade hidráulica da caulinita para a esmectita, em função da redução dos canais de fluxo e do aumento da tortuosidade dos caminhos de fluxo.
2.3Determinação da condutividade hidráulica
A condutividade hidráulica dos solos pode ser determinada de diversas maneiras. De acordo com Queiroz (1995 apud Gonçalves 2011), para determinar a condutividade hidráulica em solos saturados são empregados uma variedade de métodos com diferentes precisões, variando sua aplicabilidade em função de determinadas condições e objetivos, sendo então agrupados em métodos diretos e indiretos. A determinação da condutividade hidráulica por meio de métodos diretos pode ser feita tanto em laboratório quantoin situ.
2.3.1 Ensaios de laboratório
ensaio com carga constante e o ensaio com carga variável.
De acordo com Caputo (1988), quando o solo analisado é de característica granular (areias), é empregado o permeâmetro de nível constante (Figura 4), que segundo Pinto (2006), é uma repetição da experiência de Darcy, e funciona mantendo-se a carga hidráulica h constante durante certo período de tempo, durante o qual a água percolada é coletada e feita a determinação de seu volume. Conhecidas as características geométricas da amostra, calcula-se o coeficiente de condutividade hidráulica pela Equação 3.
Figura 4. Esquema de um permeâmetro de carga constante. Fonte: Pinto, 2006.
Sendo:
Q= Vazão de água que entra no permeâmetro [L³/t];. h= Carga hidráulica [L]
L= Espessura da camada de solo na direção do escoamento [L].
N.A= Nível de água.
Caputo (1988), afirma que o permeâmetro de carga variável (Figura 5) é mais vantajoso para determinar a permeabilidade de solos finos do que o permeâmetro de carga constante.
Figura 5. Esquema de um permeâmetro de carga variável. Fonte: Pinto, 2006.
Pinto (2006), afirmou que quando se analisa um solo com valor de condutividade hidráulica muito baixa, o
permeâmetro de carga constante torna-se pouco preciso. Então, o permeâmetro de carga variável é empregado, verificando-se o tempo que a água leva para baixar em uma bureta de uma altura inicial hi à altura final hf. Depois do início, em um tempo qualquer a altura se torna h, e o seu gradiente hidráulico h/L. As variáveis envolvidas para determinar a condutividade hidráulica estão expressas na Equação 8:
hf hi
.log A.t
.L 2,3. =
k α (Equação 8)
Em que:
k= coeficiente de condutividade hidráulica em cm/s;
α= área do tubo em cm²;
L= comprimento da amostra em cm; A= área da amostra em cm²; hi=altura de água inicial em cm; hf= altura de água finalem cm. 2.3.2 Ensaiosin situ
A condutividade hidráulica de solos saturados pode ser obtida em campo através de alguns métodos, dentre os quais, de acordo com Vilar (2009 apud Fernandes 2011), destacam-se os ensaios em furos de sondagem, poços ou cavas, piezômetros e equipamentos especiais como os infiltrômetros. 2.3.3 Ensaios por métodos indiretos
Alguns autores criaram modelos empíricos para determinar a condutividade hidráulica, Pinto (2006), afirma que no caso de solos com pedregulhos e areias grossas o fluxo se torna turbulento já não sendo mais válida a lei de Darcy.
Das (2007), salienta que para areias que se apresentam razoavelmente uniformes, uma relação proposta por Hazen em 1930 pode ser usada para estimar a condutividade hidráulica (Equação 9):
2 10
c.D =
k(cm/s) (Equação 9) Em que
k = Coeficiente de condutividade hidráulica em cm/s; c= constante que varia de 1,0 a 1,5;
D10= diâmetro efetivo, em mm.
De acordo com Pinto (2006), no caso de solos argilosos podem-se realizar correlações propostas por Taylor em 1948, que assimilou o fluxo de água por um conjunto de tubos capilares com a lei de Darcy, obtendo a Equação10.
C e e
W .
1 . . D k
3 2
+ =
µ γ
(Equação 10)
Em que
D = diâmetro aproximado dos grãos do solo; w= peso específico da água;
μ= é a viscosidade do líquido;
C é um coeficiente de forma;
Q
N.A. N.A.
3 Metodologia
Esta pesquisa fundamentou-se na análise da condutividade hidráulica de solos da região de Sinop-MT. O estudo consistiu na retirada de amostras deformadas para compactação e determinação da condutividade hidráulica em laboratório.
No município de Sinop-MT, foram amostrados solos em três diferentes locais, sendo o Local 1noCampus da Universidade Federal de Mato Grosso e os Locais 2 e 3 situados no Campus da UNEMAT e em uma empresa da cidade, respectivamente. O Local 1, mostrado na Figura 6,tem as coordenadas geográficas11°52’0,53"S ; 55°28’51,41"W. Os Locais 2 e 3,indicados na Figura 7, tem as coordenadasgeográficas11°51’4,97"S ;
55°30’56,20"We 11°48’49,92"S; 55°33’57,79"W, respectivamente.
Figura 6.Local 1 (UFMT). Fonte: Google Earth, 2014.
Figura 7. Locais 2 e 3 (UNEMAT e Empresa). Fonte: Google Earth, 2014.
Nos municípios de Santa Carmem-MT e Sorriso-MT, foram coletados solos em um local de cada. O Local 4, próximo ao viveiro de mudas da cidade de Santa Carmem, mostrado na Figura 8, tem as coordenadas geográficas11°59’3.33"S;55°17’47.80"W.
Figura 8.Local 4 (Santa Carmem).Fonte: Google Earth, 2014.
No município de Sorriso, a coleta de solo foi feita nas dependências de uma cerâmica, determinando o Local 5, com coordenadas: 12°32’47.47"S; 55°45’1.33"W, mostrado na Figura 9.
Figura 9. Local 5 (Sorriso).Fonte: Google Earth, 2014.
3.1Coleta e caracterização do material
Em cada um dos locais foi executado um furo com auxílio de trado manual helicoidal, conforme o esquema mostrado na Figura 10. As amostras foram coletadas entre 1e 2 metros de profundidade.
Figura 10. Esquema de furo feito no solo para coleta de amostras. Autores, 2014.
As amostras foram coletadas, ensacadas e transportadas para o Laboratório de Engenharia Civil da UNEMAT, onde foram secas ao ar conforme a ABNT (1986a) e estocadas. Os solos foram identificados como Solo 1, Solo 2, Solo 3, Solo 4 e Solo 5, correspondendo respectivamente aos Locais 1 a 5. A caracterização geotécnica dos solos foi feita a partir dos ensaios: de limite de liquidez, LL (ABNT, 1984a), limite de plasticidade, LP (ABNT, 1984b) e análise granulométrica (ABNT, 1984c).
As curvas de compactação dos solos foram obtidas seguindo o procedimento da ABNT (1986b), aplicando a energia de compactação Proctor Normal.
3.2Ensaio de permeabilidade
Figura 11. Esquema do permeâmetro montado (cotas em cm). Fonte: Autores, 2014.
O corpo do permeâmetro foi construído com tubo de PVC, com 0,10 m de diâmetro interno, espessura de 0,05 m e altura de 0,13 m. A base e a tampa do aparelho foram feitas de polipropileno com cerca de 0,03 m de espessura. Em sua base e topo foram feitos furos para permitir a drenagem da água e expulsão do ar do solo. Também foram utilizados: geodreno no topo e base do corpo de prova para garantir a distribuição uniforme das poro-pressões, mangueira transparente, tubo de acrílico, o’ring, niples de aço e termômetro. Os ensaios foram realizados com corpos de prova compactados no teor de umidade ótimo e peso específico seco máximo. Para a execução do ensaio de compactação foi utilizado o tubo de PVC nas mesmas dimensões do cilindro de compactação pequeno do ensaio Proctor Normal, como mostrado na Figura 12.
Figura 12. Solo compactado no cilindro de PVC para ensaio de condutividade hidráulica. Fonte: Autores, 2014.
O ensaio de permeabilidade foi realizado seguindo-se o pressuposto na normativa ABNT (2000), que descreve o ensaio para solos à carga variável. A Figura 13 mostra um ensaio em andamento.
Figura 13. Permeâmetro conectado à bureta graduada. Fonte: Autores, 2014.
Os ensaios foram encerrados após quatro determinações que não apresentassem tendências de crescimento ou de diminuição. Também no início e no final de cada leitura foi determinada a temperatura da água através de um béquer que coletava a água que saía do permeâmetro.
4 Apresentação e análise de resultados
As curvas granulométricas dos solos estudados são apresentadas na Figura 14.
Figura 14. Curva granulométrica das amostras. Fonte: Autores, 2014.
Na Tabela 2são mostrados os resultados da caracterização geotécnica das cinco amostras bem como a classificação UCS e TRB.
Tabela 2. Caracterização geotécnica e classificação dos solos
Solo A.G.A.M.A.F. S+A LL IP UCS TRB IG (%) (%) (%) (%) (%) (%) - - -1 2 3 19 76 42 16 ML-CL A-7-6 11 2 1 5 31 63 39 8 ML A-4 6 3 3 7 29 61 36 21 CL A-6 10 4 2 4 23 71 38 13 ML-CL A-6 8 5 1 10 58 31 21 NP SC-SM A-3 0
Fonte: Autores, 2014.
Os resultados mostraram que quatro das cinco amostras possuem maior porcentagem de solo fino em sua constituição e apenas o Solo5apresentou maior porcentagem de areia. Todos os solos analisados têm sua fração areia constituídos basicamente de areia fina.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0,01 0,10 1,00
P
or
ce
nt
ag
em
q
ue
p
as
sa
(
%
)
Diâmetro da partícula (mm)
Os Solos 1 e 4 são classificados, pela USC, como siltes ou argilas de baixa plasticidade e pelo TRB, como solos argilosos. O Solo1 é argiloso ou siltoso, os Solos 2 e 3 foram classificados como siltoso e argiloso, respectivamente. O Solo5 foi classificado como areia fina pelo TRB e como areia argilosa ou siltosa, pela USC.
As curvas de compactação obtidas para os solos podem ser observadas na Figura 15 e os parâmetros ótimos de compactação são apresentados na Tabela 3.
Figura 15. Curvas de compactação das amostras. Fonte: Autores, 2014.
Tabela 3. Resultado da caracterização mecânica das amostras.
Solo Peso esp. seco máximo Teor de umidade ótimo
(kN/m³) (%)
1 14,04 27,80
2 14,90 24,00
3 15,02 22,50
4 14,64 25,30
5 19,12 10,80
Fonte: Autores, 2014.
Com base nos resultados apresentados percebe-se, como esperado, que quanto mais fino o solo menor o peso específico seco máximo e maior o teor de umidade ótimo. Das05 amostras ensaiadas, 04 possuem curvas de compactação próximas, destacando-se a amostra do Solo5, que é o único solo granular.
4.1Condutividade hidráulica
Os resultados do grau de compactação (GC), teor de umidade ótima (wót) e o coeficiente de condutividade hidráulica (k)médios, obtidos nos ensaios de permeabilidade, bem como os valores médios ajustados para temperatura da água a 20°C dos solos compactados são apresentados na Tabela 4.
Tabela 4. Condutividade hidráulica média das amostras a 20°C
Solo G.C.(%) wót(%) k(m/s) k20°C(m/s)
1 93,85 28,60 8,42E-09 7,40E-09 2 94,00 25,40 2,35E-09 2,20E-09 3 96,00 22,80 1,80E-08 1,70E-08 4 93,60 25,80 5,05E-09 4,80E-09 5 96,90 10,25 8,30E-09 8,00E-09
Fonte: Autores, 2014.
Na Tabela 4 pode-se observar que os Solos1, 2, 4 e 5 apresentaram condutividades hidráulicas da mesma ordem de grandeza, ou seja, 1,00E-09 m/s,sendo considerado de baixíssima permeabilidade,conforme a Tabela 1. A exceção foi o Solo 3 que apresentou condutividade hidráulica maior, mesmo possuindo alto teor de finos e tendo textura semelhante aos Solos 1, 2 e 4.
Resultados obtidos por Bezerra (2014), através de ensaio de rebaixamento realizado em campo mostram que a condutividade hidráulica em condições naturaisdos5solos são da ordem de grandeza de 1,00E-05 m/s, o que caracteriza solos com permeabilidade baixa e típicas de siltes e argilas. Os resultados mostram que a compactação do solo altera significativamente os valores de permeabilidade, diminuindo em mais de 5000 vezes a condutividade hidráulica dos Solos 1, 2, 4 e 5.Quanto ao Solo 3, houve diminuição de cerca de 1000 vezes no coeficiente de condutividade hidráulica, devido provavelmente,a uma menor influência da compactação na quebra de sua estrutura original. Alonso (2005), realizou ensaios com permeâmetros de parede rígida e flexível com solos compactados na energia do Proctor Normal e no teor de umidade ótima, obtendo para um solo arenoso com argila, de classificação SC pelo Sistema Unificado, valores que variam da ordem de 1,00E-09 m/sa 1,00E-10 m/s, aproximando-se do valor encontrado neste estudo para o Solo 5, também classificado como SC. Inicialmente este fato poderia estar relacionado à presença de agregados de argila e silte na estrutura do solo natural, que com o esforço de compactação poderiam se desagregar, porém foi realizada uma nova compactação e após ser executado um novo ensaio de granulometria, esta hipótese foi descartada, pois não houve diferença em relação à primeira análise granulométrica.
Experimentos realizados por Dalla Riva (2010) sugerem que partículas irregulares que possuem maior área superficial contribuem para aumentar a resistência ao fluxo e quando associadas com partículas de menor tamanho apresentam condutividades hidráulicas reduzidas, fato que poderia explicar a baixa condutividade hidráulica do Solo 5, que possui grande porcentagem de areia fina (Figura 16).
Figura 16. Maior presença de areia fina no Solo 5. Fonte: Autores, 2014.
10 12 14 16 18 20
5 10 15 20 25 30 35
P
es
o
E
sp
ec
ífi
co
S
ec
o
(k
N
/m
³)
Teor de Umidade (%)
Curva de saturação (gs = 26,50 kN/m3) Solo 1
Conclusões
Os solos analisados foram classificados como argila ou silte, CL e ML a exceção do Solo 5 (de Sorriso) classificado como arenoso, SC-ML.
O ensaio de permeabilidade realizado no permeâmetro de parede rígida confeccionado se mostrou eficiente na determinação da condutividade hidráulica de solos compactados. Foi observada condutividade hidráulica da ordem de 1,00E-09 m/s para todos os solos analisados a exceção do Solo 3 que apresentou condutividade hidráulica da ordem de 1,00E-08 m/s.
Os solos com maior teor de finos, (Solos 1, 2 e 4) apresentaram menor condutividade hidráulica, com exceção do Solo3, que apresentou a maior condutividade hidráulica do que as demais, mesmo tendo uma das maiores porcentagens de finos, provavelmente devido a não alteração significativa de sua estrutura na compactação. O Solo 5 com maior porcentagem de areia apresentou a segunda menor condutividade hidráulica, fato que pode ter relação com a interação das partículas finas com partículas de maior irregularidade neste solo.
Agradecimentos
Durante esses cinco anos da minha graduação gostaria de agradecer à minha família que sempre confiou em mim me apoiando nos estudos e em tudo na minha vida, em especial à minha mãe Ivonete Machado que me concedeu a vida, meu pai Geso Estevão Alves, grande amigo e minha irmã Ana Karina Alves que sempre me deu força. Também a todos os amigos que estiveram presentes na minha vida acadêmica, aos professores, em especial ao meu orientador Flavio Alessandro Crispim, ao professor Rogério Dias Dalla Riva pelos ensinamentos ao longo do curso e ao meu colega Rafael Lemes Bezerra que contribuiu para esta pesquisa acontecer. Agradeço a UNEMAT e por fim agradecer a Deus, força maior deste universo por mais uma conquista.
Referências
ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.NBR 14545:Determinação do coeficiente de condutividade hidráulica de solos argilosos a carga variável.Rio de Janeiro, 2000.
___.NBR 6489: Determinação do limite de liquidez. Rio de Janeiro, 1984a.
___.NBR 7180: Determinação do limite de plasticidade.Rio de Janeiro, 1984b.
___.NBR 7181: Solo- análise granulométrica.Rio de Janeiro, 1984c.
___.NBR 7182: Ensaio de compactação.Rio de Janeiro, 1986a.
___.NBR 6457: Amostras de solo-Preparação para ensaios de compactação e ensaios de
caracterização.Rio de Janeiro, 1986b.
ALONSO, T de Paula. de.Condutividade hidráulica de solos compactados em ensaios com permeâmetro de parede flexível.2005.120p. Dissertação (Mestrado em
Engenharia Civil) – Escola de Engenharia de São Carlos, USP. São Carlos.
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