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DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE SOLOS COMPACTADOS DA REGIÃO DE SINOPMT

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(1)

GUSTAVO HENRIQUE MACHADO ALVES

DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA DE SOLOS

COMPACTADOS DA REGIÃO DE SINOP/MT

Sinop

(2)

GUSTAVO HENRIQUE MACHADO ALVES

DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRAÚLICA DE SOLOS

COMPACTADOS DA REGIÃO DE SINOP/MT

Projeto de Pesquisa apresentado à

Banca Examinadora do Curso de

Engenharia Civil

UNEMAT, Campus

Universitário de Sinop/MT, como

pré-requisito para obtenção do título de

Bacharel em Engenharia Civil.

Prof.ª Orientadora:Camila

Regina

Eberle

Sinop

(3)

LISTA DE TABELAS

(4)

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Propriedades geométricas para determinação do gradiente hidráulico... 13

Figura 2. Influência do grau de saturação na condutividade hidráulica ... 15

Figura 3. Influência da compactação na estrutura do solo ... 16

Figura 4. Efeito da dispersão na condutividade hidráulica ... 17

Figura 5. Esquema de um permeâmetro de carga constante ... 19

Figura 6. Esquema de um permeâmetro de carga variável ... 19

Figura 7. Locais1e 2 para coleta de amostras de solo em Sinop/MT. ... 22

Figura 8. Local 3 para coleta de amostras de solo em Sinop/MT... 23

Figura 9. Local 4 para coleta de amostras de solo em Santa Carmem/MT. ... 23

Figura 10. Local 5 para coleta de amostras de solo em Sorrriso/MT. ... 24

Figura 11. Esquema de furo no solo para coleta de amostras (cotas em metros) .... 25

(5)

LISTA DE ABREVIATURAS

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas LL – Limite de Liquidez

LP – Limite de plasticidade NBR – Norma Brasileira PP – Projeto de Pesquisa

TCC – Trabalho de Conclusão de Curso

(6)

DADOS DE IDENTIFICAÇÃO

1. Título: Determinação da condutividade hidráulica em laboratório dos solos da região de Sinop/MT.

2. Tema:3.01.00.00-3 Engenharia civil.

3. Delimitação do Tema:3.01.03.03-7 Mecânica dos solos.

4. Proponente(s):Gustavo Henrique Machado Alves

5. Orientador(a):Camila Regina Eberle

6. Estabelecimento de Ensino:Universidade do estado de Mato Grosso - UNEMAT

7. Público Alvo:Alunos de engenharia civil

8. Localização:Avenida dos Ingás, nº 3001, Centro – Sinop/MT, CEP 78550-00.

(7)

SUMÁRIO

LISTA DE TABELAS ... I LISTA DE FIGURAS ... II LISTA DE ABREVIATURAS ... III DADOS DE IDENTIFICAÇÃO ... IV SUMÁRIO ... V

1 INTRODUÇÃO ... 7

2 PROBLEMATIZAÇÃO... 8

3 JUSTIFICATIVA ... 9

4 OBJETIVOS ... 10

4.1 OBJETIVO GERAL: ... 10

4.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS: ... 10

5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ... 11

5.1 CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA NOS SOLOS ... 11

5.2 LEI DE DARCY ... 12

5.3 FATORES QUE AFETAM A CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA ... 14

5.3.1 Influência da viscosidade do fluido ... 14

5.3.2 Influência do índice de vazios ... 14

5.3.3 Influência do grau de saturação ... 15

5.3.4 Influência da estrutura e da compactação ... 15

5.3.5 Influência da anisotropia ... 17

5.3.6 Influência da granulometria ... 17

5.3.7 Influência da composição mineralógica ... 18

5.4 DETERMINAÇÃO DA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM LABORATÓRIO ... 18

5.4.1 Permeâmetro de carga constante ... 18

5.4.2 Permeâmetro de carga variável ... 19

5.5 MÉTODOS EMPÍRICOS PARA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM AREIAS ... 20

5.6 MÉTODOS EMPÍRICOS PARA CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA EM ARGILAS ... 21

6 METODOLOGIA ... 22

6.1 LOCAL DE ESTUDO ... 22

6.2 CONFECÇÃO DO PERMEÂMETRO... 25

6.3 PREPARO DAS AMOSTRAS ... 26

6.4 CARACTERIZAÇÃO GEOTÉCNICA ... 26

6.5 COMPACTAÇÃO ... 27

6.6 ENSAIO DE CONDUTIVIDADE HIDRÁULICA ... 27

7 RECURSOS MATERIAIS ... 28

8 CRONOGRAMA ... 29

(8)

1 INTRODUÇÃO

Para a Engenharia Civil, o solo é o elemento no qual serão assentados a grande maioria das construções, por isso, conhecer as propriedades que regem o seu comportamento se torna uma ferramenta indispensável. A Mecânica dos Solos contribui para ajudar a prever o comportamento desse elemento quando submetido a tensões que podem tanto ser aplicadas como aliviadas.

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.

A análise da condutividade hidráulica é de grande importância para inúmeras áreas de atuação profissional, principalmente para a Geotecniae sua aplicação envolve diversos problemas do dia a dia. O conhecimento da condutividade hidráulica ou condutividade hidráulica é importante para estimar a quantidade de fluxo subterrâneo sob várias condições hidráulicas, investigar problemas em construções subterrâneas onde se faz necessário o bombeamento de água e na análise da estabilidade de barragens de terra e estruturas de contenção, (DAS, 2007, p.123). Utilizando-se de conceitos propostos por Darcy (1856), que considerou o escoamento laminar nos solos, que depende diretamente do gradiente hidráulico e de uma série de outros fatores que afetam sua determinação, é possível determinar o coeficiente de condutividade hidráulica tanto em campo como em laboratório.

(9)

2 PROBLEMATIZAÇÃO

A região do norte de Mato Grosso está em constante crescimento, porém possui poucas informações do ponto de vista geotécnico, e a condutividade hidráulica é uma informação de suma importância para esta região, que certamente será requisitada futuramente nos mais diversos projetos de engenharia. Dessa forma, busca-se responder os seguintes questionamentos:

(10)

3 JUSTIFICATIVA

A região próxima ao município de SinopMT possui municípios ainda jovens e que apresentam significativos avanços econômicos impulsionados pela produção de grãos, atividade que promove também o crescimento das obras de Engenharia Civil em todos os sentidos, como pavimentação de estradas, construção de edifícios de grande porte e outras obras do gênero.

Quando se trata da infraestrutura de transportes, Sinop conta com a BR 163, uma importante rodovia para escoar os produtos agrícolas e também possui projetos futuros, como o traçado da ferrovia (FERRONORTE), que passará pela região. Segundo Lacerda Filho, (2004, p.178), “O estado dispõe de uma boa infraestrutura básica, com uma malha rodoviária satisfatória e várias hidrovias ainda pouco exploradas, além de uma malha ferroviária implantada e em expansão (FERRONORTE)”.

Devido a esse crescimento eminente e sabendo que o município carece de informações do ponto de vista da mecânica dos solos que engloba uma série de estudos, entre eles o conhecimento sobre condutividade hidráulica dos solos, se torna necessário ampliar o conhecimento geotécnico dessa região. Como as obras civis estão com o mercado aquecido, há espaço para os acadêmicos desenvolverem diversos estudos, não só para a área da mecânica dos solos, mas para diversos campos de pesquisa, acrescentando dessa forma em maior conhecimento para a região do município de Sinop/MT.

(11)

4 OBJETIVOS

4.1 Objetivo Geral:

Determinar por meio de ensaios de condutividade hidráulica em laboratório sob carga variável ou carga constante o coeficiente de condutividade hidráulica (condutividade hidráulica) dos solos no município de Sinop/MT em seu estado compactado.

4.2 Objetivos Específicos:

 Determinar para os tipos de solos coletados, as variações no coeficiente de condutividade hidráulica;

 Determinar a condutividade hidráulica de solos compactados;

(12)

5 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

5.1 Condutividade hidráulica nos solos

Segundo Caputo (1988, p.66), “A condutividade hidráulica é a propriedade que

o solo apresenta de permitir o escoamento da água através dele, sendo o seu grau de condutividade hidráulica expresso numericamente pelo "coeficiente de condutividade hidráulica"”, sendo este representado pela letra k.

Pinto (2006, p.113), afirma que “Com muita frequência a água ocupa a maior parte ou a totalidade dos vazios do solo. Submetida a diferenças de potenciais, a água desloca-se no seu interior”.

Rico e Castilo (1992) discorrem que em solos compactados, a condutividade hidráulica é influenciada antes de tudo, pela natureza de seus componentes mineralógicos e pelo tamanho de seus poros e é circunstancialmente afetada pelo índice de vazios, estrutura e grau de saturação.

A condutividade hidráulica nos solos também sofre interferência de alguns fatores, no qual estão inseridos: viscosidade do fluido, granulometria, índice de vazios, rugosidade das partículas minerais, anisotropia e grau de saturação. (DAS, 2006, p.126).

Constantemente os valores de condutividade hidráulica separam os solos, determinando o seu tipo de drenagem, conforme a tabela 1. Os solos podem ser permeáveis, ou que apresentam drenagem livre, possuindo condutividade hidráulica maior que 10-7 m/s, enquanto os demais são solos ditos impermeáveis ou com drenagem impedida, (ORTIGÃO, 2007, p. 103-104).

Tabela 1. Valores de coeficiente de condutividade hidráulica para os tipos de solo Condutividade

hidráulica Tipo de solo K (m/s) Solos permeáveis

Alta Pedregulhos >10-3

Alta Areias 10-3 a 10-5

Baixa Siltes e argilas 10-5a10-7 Solos impermeáves

Muito baixa Argila 10-7 a 10-9 Baixísssima Argila <10-9

(13)

5.2 Lei de Darcy

A lei de Darcy foi publicada em 1856, em que este engenheiro francês propôs que a condutividade hidráulica dos solos pode ser determinada considerando a velocidade de percolação como sendo diretamente proporcional ao gradiente hidráulico, conforme a equação1, (CAPUTO, 1988, p. 66).

(Equação 1)

Sendo:

vp= velocidade real de percolação da água em cm/s;

kp= coeficiente de percolação, que é a velocidade real média de escoamento através

dos vazios do solo em cm/s, quando i = 1;

= gradiente hidráulico (adimensioanal)= h/ L;

Darcy analisou inicialmente o comportamento do fluxo de água em areias puras sob o regime de escoamento laminar e pode ser aplicada a uma grande diversidade de solos. (DAS, 2006, p. 125).

O escoamento de um líquido pode ser caracterizado como laminar quando as partículas adotam uma trajetória bem definida, em lâminas ou camadas que preservam sua identidade no meio. (PORTO, 2006, p. 3)

Quando se analisa os solos na prática, fica mais conveniente trabalhar com a área total da seção transversal de solo, ou seja, a área de vazios somada com a área de sólidos do que trabalhar com área média de vazios, dessa forma, trabalhando com um gradiente hidráulico igual a um, o coeficiente de condutividade hidráulica k pode ser definido como sendo a velocidade média aparente v percorrendo a área total da amostra, conforme a equação 2. (CAPUTO, 1988, p. 67).

(Equação 2)

(14)

Figura 1. Propriedades geométricas para determinação do gradiente hidráulico Fonte: (Pinto, 2006).

(Equação 3)

Sendo:

Q = vazão em cm³/s;

A = área do permeâmetro em cm²;

k = uma constante para cada solo, que recebe o nome de coeficiente de condutividade hidráulica em cm/s.

h = diferença entre os níveis d'água sobre cada um dos lados da camada de solo ou, em outras palavras, a perda de carga, em cm;

L = espessura da camada de solo, medida na direção do escoamento, em cm;

Z= carga piezométrica em cm.

Segundo Pinto, (2006, p. 115), “A relação h, (a carga que se dissipa na

percolação) 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:

(Equação 4)

(15)

5.3 Fatores que afetam a condutividade hidráulica

5.3.1 Influência da viscosidade do fluido

Sabe-se que o coeficiente de condutividade hidráulica varia para cada tipo de solo e analisando um mesmo solo este coeficiente é afetado pela temperatura e pelo índice de vazios. De maneira geral, o coeficiente de condutividade hidráulica k aumenta quando a temperatura da água sobe isso porque há uma diminuição da 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, p. 68).

(Equação 5)

Em que T é a temperatura do ensaio em °C, a viscosidade da água (à temperatura de T° e de 20°C) e Cv a relação entre as viscosidades.

5.3.2 Influência do índice de vazios

Conforme a equação de Taylor existe uma relação entre o índice de vazios e o coeficiente de condutividade hidráulica, sabendo que quanto mais fofo é o solo, mais permeável ele é, então pela proporcionalidade entre o k de um solo com índice de vazios , pode-se calcular k para outro , e assim tem-se a equação 6:

(Equação 6)

Em que:

k1= condutividade hidráulica para um índice de vazios e1 em cm/s; k2= condutividade hidráulica para um índice de vazios e2 em cm/s; e1= índice de vazios do solo no estado inicial (adimensional); e2= índice de vazios do solo no estado final (adimensional);

A equação acima se aplica muito bem para areias, no caso de argilas obtém-se um melhor resultado da relação entre o índice de vazios e o logaritmo de k. (PINTO, 2006, p. 118-119).

De acordo com Caputo, (1988, p. 69). “A influência do índice de vazios sobre a condutividade hidráulica, em se tratando de areias puras e graduadas, pode ser expressa pela equação de A. Casagrande:”

(16)

Em que k0,85 é o coeficiente de condutividade hidráulica do solo, quando e= 0,85 .

5.3.3 Influência do 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 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. (Pinto, 2006, p. 119). 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 apud Torralba, 2007).

5.3.4 Influência da estrutura e da compactação

Não só o índice de vazios influencia na condutividade hidráulica, como também a disposição dos grãos do solo, como exemplo pose-se citar os solos residuais, pois apresentam estrutura de macroporos que influencia diretamente na sua condutividade hidráulica. (Pinto, 2006, p. 119).

Também, de acordo com Garcia-Bengocheaet al., 1979; Acar e Oliveri, 1990; Benson e Daniel, 1990; apud Torralba (2007, p. 34), “Quando um solo é

(17)

Na figura 3 percebe-se como a estrutura do solo está intimamente ligada com a 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 diminuição da floculação e aumento da dispersão para uma maior energia de compactação. (LAMBE e WHITMAN, 1958 apud TORRALBA, 2007, p. 35).

Figura 3. Influência da compactação na estrutura do solo Fonte: (Lambe e Whitman, 1958 apud Torralba, 2007).

Na tabela 2 também é possível observar a variação da condutividade hidráulica em função da umidade de compactação para um mesmo índice de vazios.

Tabela 2. Influência da umidade de compactação na condutividade hidráulica Umidade de Compactação Índice de Vazios Coef. Condutividade

hidráulica

17% 0,71 2x10-8 m/s

19% 0,71 9x10-9 m/s

21% 0,71 5x10-9 m/s

Fonte: (Pinto, 2006).

(18)

causa um aumento da repulsão das partículas finas do solo e permite que se movam para uma posição de maior estabilidade hidráulica reduzindo a condutividade hidráulica. (LAMBE E WHITMAN, 1958, p. 291).

Figura 4. Efeito da dispersão na condutividade hidráulica Fonte: (Lambe e Whitman, 1958).

5.3.5 Influência da anisotropia

Das (2006), afirma que a condutividade hidráulica na maioria dos solos não é isotrópica, ou seja, varia dependendo da direção do fluxo analisada, sendo que analisando a condutividade em relação a um ângulo com a vertical, pode-se ter ( ) para um fluxo vertical e também ter ( ) para um fluxo horizontal, representadas por kv e kh respectivamente. Basak (1972) e Al-Tabbaa e Wood (1987), (apud, DAS, 2006, p. 140), executaram ensaios em laboratório visando chegar a uma relação para a razão kv/kh denominada de razão de anisotropia rk em função do índice de vazios, para amostras submetidas a adensamento unidimensional (edométrico). Por fim pode-se dizer que rk diminui para um aumento no índice de vazios em condições de compactação estática, também que a razão de anisotropia em areias torna-se igual a 1 para , e que para em areias, o valor de rk torna-se maior que 1 para compactação unidimensional estática, todavia para compactação dinâmica, o valor de rk pode ser menor que 1 para .

5.3.6 Influência da granulometria

(19)

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 houve variação 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.

5.3.7 Influência da 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 despencam para valores que variam de 10-7 a 10-8 cm/s, enquanto que para solos arenosos com cascalhamentos sem finos,constituídos por minerais silicosos(quartzo), a condutividade hidráulica apresenta valores de 1,0 a 0,01 cm/s.

5.4 Determinação da condutividade hidráulica em laboratório

Conforme afirma Das, (2006, p. 127), “Dois ensaios de laboratório padrão são

utilizados para determinar a condutividade hidráulica do solo - o ensaio com carga

constante e o ensaio com carga variável”.

Nestes ensaios, a coleta de amostra de solo no campo tem que ser feita sob condições controladas, com amostra indeformada, que pode ser submetida a ensaios de carga constante ou variável. Em ambos os casos, a amostra é colocada em um cilindro de comprimento L e área transversal A e fechada entre duas placas porosas. No ensaio de carga constante, a amostra é submetida a uma carga constante H até que se atinja a saturação e que o fluxo de saída Q se torne constante. (AGUIAR, 2001, p. 11)

5.4.1 Permeâmetro de carga constante

De acordo com Caputo (1988), quando o solo analisado é de característica granular (areias), é empregado o permeâmetro de nível constante. Este equipamento é uma repetição da experiência de Darcy, e funciona mantendo-se a carga hidráulica h constante durante certo período de tempo, onde depois a água percolada é colhida e feita a determinação de seu volume. Feito isso, devem-se conhecer as características geométricas da amostra, assim calcula-se o coeficiente de condutividade hidráulica pela lei de Darcy, (figura 2): (PINTO, 2006, p. 115).

(20)

Figura 5. Esquema de um permeâmetro de carga constante Fonte: (Pinto, 2006).

Em que:

Q=vazão (cm³/s)

i= gradiente hidráulico (adimensional) = área do permeâmetro (cm²)

5.4.2 Permeâmetro de carga variável

Caputo (1988), afirma que o permeâmetro de nível variável é mais vantajoso do que o permeâmetro de carga constante, sendo assim é mais utilizado para solos finos, como mostra a figura 5:

(21)

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:

(Equação 8)

Em que:

= 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 final em cm.

5.5 Métodos empíricos para condutividade hidráulica em areias

Conforme Pinto (2006, p. 118), “Para os pedregulhos, e mesmo para algumas

areias grossas, a velocidade de fluxo é muito elevada, e o fluxo torna-se turbulento.

A lei de Darcy já não é válida”.

Das (2006), salienta que para areias que se apresentam razoavelmente uniformes, uma relação proposta por Hazen (1930), pode ser usada para estimar sua condutividade hidráulica, como segue:

Em que

c= constante que varia de 1,0 a 1,5. D10= diâmetro efetivo, em mm.

Hazen observou principalmente areias fofas, limpas e filtrantes, e analisou que a presença de pequenas quantidades de silte e argila em areias podem mudar significativamente os valores de condutividade hidráulica. Segundo Pinto (2006, p.

118) “Uma areia grossa com finos pode ser menos permeável que uma areia fina (

(22)

uniforme. Por outro lado, k depende não sé do tipo de solo, como também de sua

estrutura e da compacidade ou consistência”.

5.6 Métodos empíricos para condutividade hidráulica em argilas

Taylor (1948) assimilou o fluxo de água por um conjunto de tubos capilares com a lei de Darcy, e chegou a seguinte equação:

(Equação 10)

Em que:

= coeficiente de condutividade hidráulica de Darcy (m/s); D = diâmetro efetivo das partículas (m);

= peso específico do fluido (kN/m³); = viscosidade do fluido (m²/s); e = índice de vazios (adimensional); C = fator de forma (adimensional).

(23)

6 METODOLOGIA

6.1 Local de estudo

Esta pesquisa fundamenta-se na análise da condutividade hidráulica para solos da região do município de Sinop/MT. O estudo consistirá na retirada de amostras para compactação e determinação da condutividade hidráulica em laboratório, usando amostras compactadas no teor ótimo de umidade e peso específico seco máximo.

Para a execução desse projeto serão coletadas amostras de solos dos municípios de Sinop/MT, Sorriso/MT e Santa Carmen/MT, em cinco locais indicados nas Figuras 7, 8, 9 e 10.

(24)

Figura 8. Local 3 para coleta de amostras de solo em Sinop/MT. Fonte: (Google Earth, 2013).

(25)

Figura 10. Local 5 para coleta de amostras de solo em Sorrriso/MT. Fonte: (Google Earth, 2013).

(26)

Figura 11. Esquema de furo no solo para coleta de amostras (cotas em metros) Fonte: (Autoria própria, 2013).

6.2 Confecção do permeâmetro

O permeâmetro terá as dimensões padronizadas pelas normas citadas anteriormente, conforme a figura 13, sendo o seu corpo construído com tubo de PVC, com 10 cm de diâmetro interno e altura de 15cm. A base e a tampa do aparelho serão feitas de polipropileno ou material similar com cerca de 3 cm de espessura, em sua base será feito um furo para drenagem da água. Também serão utilizados ainda: Papel filtro, mangueira transparente com cerca de 2m de

(27)

Figura 12. Esquema do permeâmetro para montagem (cotas em milímetros) Fonte: (Autoria própria, 2013).

Com os materiais disponíveis, será realizada então a montagem do permeâmetro com auxílio de torneiro mecânico. Com o equipamento pronto, será feito a coleta das amostras de solo com trado perfurando um orifício conforme a figura 18. Com as amostras segue-se para a caracterização mecânica, por meio do ensaio de compactação, segundo as normas da ABNT (1986).

6.3 Preparo das amostras

Após a coleta do material, este será embalado em sacos plásticos, em seguida etiquetados e levados ao laboratório de Engenharia Civil da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT). As amostras serão preparadas segundo a ABNT (1986a), serão dispostas em bandejas para secagem ao ar livre, posteriormente serão destorroados e por último iniciar-se-á o transporte do solo para as peneiras, em que serão utilizados para os ensaios a fração passante na peneira de 4,8 mm.

6.4 Caracterização geotécnica

(28)

padronizado pela ABNT (1984a), enquanto que o ensaio para limite de plasticidade seguirá as recomendações das normas da ABNT (1984b).

Quanto à caracterização granulométrica serão seguidas as recomendações da ABNT(1984c).

6.5 Compactação

Já na fase de estudo em laboratório, dar-se-á inicio aos ensaios de compactação dos solos coletados, que seguirão as recomendações da ABNT (1986b). O solo será compactado no cilindro do permeâmetro de parede rígida tipo molde de compactação, com peso específico seco máximo e no teor de umidade ótima.

6.6 Ensaio de condutividade hidráulica

(29)

7 RECURSOS MATERIAIS

Os ensaios de compactação, condutividade hidráulica e de caracterização geotécnica serão realizados no laboratório de Engenharia Civil, localizado no Campus universitário da Universidade do Estado de Mato Grosso (UNEMAT) em Sinop/MT.

Os custos aproximados de materiais e mão de obra para a execução da montagem do permeâmetro estão descritos na tabela 3:

Tabela 3. Previsão de custos do permeâmetro PREVISÃO DE CUSTOS EM (R$)

Materiais e mão de obra Custo mercado Frete total

Tubo acrílico 12mmx1m 30,00 20,00 50,00

Tarugo polipropileno 160mmx60mm 25,20 21,70 46,90

Mangueira PVC 3/8"x2m 4,80 4,80

Adaptador (niple) de aço para mangueira 3/8":2

unidades 4,28 4,28

O'ring100mm: 2 unidades 2,96 2,96

Parafuso prisioneiro: 4 unidades 30,40 30,40

Tornearia 300,00 100,00

TOTAL 436,34

(30)

8 CRONOGRAMA

Ano 2013

Mês Dez Jan FevMar Abr Mai Jun Jul Ago Set OutNov Dez

Fundamentação Teórica x x x x x x x x x x x x

Aprovação Projeto x

Compra de Materiais x x

Construção Permeâmetro x x

Execução dos Ensaios x x x

Análise dos Resultados x x

Formatação e conclusão x x x

Correção e entrega x

Defesa x

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REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

ABNT. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13292: Determinação do coeficiente de condutividade hidráulica de solos granulares à carga constante. Rio de Janeiro, 1995.

___. 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, 1986.

AGUIAR, Adriana B. de. O emprego do permeâmetro de guelph na determinação dacondutividade hidráulica do solo, de camadas de lixo e sua cobertura. 2001. 67f. Tese (Mestrado em ciências em Engenharia Civil) – Coordenação dos

programas de pós- graduação, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro.

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BARROS, C. da C. M. de. Ensaio de coluna para percolação de contaminantes em misturas solo-bentonita visando alternativa de barreira mineral em região costeira. 2013. 153f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Oceânica) – Comissão de curso de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Universidade Federal do Rio Grande. Rio Grande.

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Tabela 1. Valores de coeficiente de condutividade hidráulica para os tipos de solo  Condutividade
Figura 1. Propriedades geométricas para determinação do gradiente hidráulico  Fonte: (Pinto, 2006)
Figura 2. Influência do grau de saturação na condutividade hidráulica  Fonte: (Lambe e Whitman, 1958 apud Torralba, 2007)
Tabela 2. Influência da umidade de compactação na condutividade hidráulica  Umidade de Compactação  Índice de Vazios  Coef
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Referências

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