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PAU DOS FERROS-RN 2018

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Academic year: 2021

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO

CENTRO MULTIDISCIPLINAR PAU DOS FERROS BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL

SÁVIO FELIPE PEREIRA BARBOSA

ESTUDO TÉCNICO E AMBIENTAL DE BARRAGEM DE TERRA NA ZONA RURAL DE ÁGUA NOVA/RN.

PAU DOS FERROS-RN 2018

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SÁVIO FELIPE PEREIRA BARBOSA

ESTUDO TÉCNICO E AMBIENTAL DE BARRAGEM DE TERRA NA ZONA RURAL DE ÁGUA NOVA/RN.

Trabalho final de graduação apresentado à Universidade Federal Rural do Semi-Árido UFERSA, Centro Multidisciplinar Pau dos Ferros, como requisito para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Orientador: Prof. M.Sc. Marília Cavalcanti Santiago UFERSA.

Có-orientador: Prof. M.Sc. José Daniel Jales Silva UFERSA

PAU DOS FERROS-RN 2018

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© Todos os direitos estão reservados a Universidade Federal Rural do Semi-Árido. O conteúdo desta obra é de inteira

responsabilidade do (a) autor (a), sendo o mesmo, passível de sanções administrativas ou penais, caso sejam infringidas as leis que regulamentam a Propriedade Intelectual, respectivamente, Patentes: Lei n° 9.279/1996 e Direitos Autorais: Lei n°

9.610/1998. O conteúdo desta obra tomar-se-á de domínio público após a data de defesa e homologação da sua respectiva ata. A mesma poderá servir de base literária para novas pesquisas, desde que a obra e seu (a) respectivo (a) autor (a) sejam devidamente citados e mencionados os seus créditos bibliográficos.

O serviço de Geração Automática de Ficha Catalográfica para Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC´s) foi desenvolvido pelo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo (USP) e gentilmente cedido para o Sistema de Bibliotecas da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (SISBI-UFERSA), sendo customizado pela Superintendência de Tecnologia da Informação e Comunicação (SUTIC) sob orientação dos bibliotecários da instituição para ser adaptado às necessidades dos alunos dos Cursos de Graduação e Programas de Pós-Graduação da Universidade.

B238 Barbosa , Sávio Felipe Pereira .

ESTUDO TÉCNICO E AMBIENTAL DE BARRAGEM DE TERRA NA ZONA RURAL DE ÁGUA NOVA/RN. / Sávio Felipe Pereira Barbosa . - 2018.

59 f. : il.

Orientadora: Marília Cavalcanti Santiago . Coorientador: José Daniel Jales Silva . Monografia (graduação) - Universidade Federal Rural do Semi-árido, Curso de , 2018.

1. Barragem . 2. Geotecnia . 3. Solo. 4. Meio- ambiente . I. Santiago , Marília Cavalcanti, orient. II. Silva , José Daniel Jales , co- orient. III. Título.

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Eu não preciso de despertador para me acordar todos os dias, a minha causa me levanta e me dá a energia necessária para que todos os dias eu faça, feliz, o que preciso fazer para

(Lucianna Araújo)

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AGRADECIMENTOS

Gratidão é a palavra chave de toda conquista. Antes de mais nada, agradeço a Deus por ter me ensinado com cada desafio e por me fazer perseverar a cada vitória, tendo sempre a certeza de que amanhã preciso ser alguém melhor do que fui hoje. A fé me faz ver que a grandeza de Deus é o alicerce da minha vida. Agradeço a minha família, meus pais Antônia e Francisco por serem o pilar firme da minha jornada, cada conquista, assim como esta, eu dedico a vocês e as minhas irmãs, Simone, Silvana, Suzana, Emily e ao meu irmão Fábio. Vocês são o combustível da minha Jornada.

Aos meus orientadores Marília Cavalcanti e Daniel Jales, muito obrigado. Me senti seguro em cada passo, a cada nova etapa deste trabalho, pois tive o apoio incondicional de vocês. Toda essa dedicação me influenciou a seguir adiante. Sou eternamente grato por serem muito mais que orientadores, mas também minha mãe e meu tio, como carinhosamente os considero. Assim também quero agradecer ao professor Jennef Tavares, que também adotei como tio, por todos os conselhos e por me fazer acreditar que tudo daria certo, obrigado pelo apoio de sempre.

Agradeço a equipe da secretaria de obras da prefeitura de Água Nova, pela gentileza e disponibilidade, de forma especial ao amigo engenheiro João Paulo e ao secretário Neto Gato.

A amizade é uma peça valiosa em nossas vidas, e o que seria de mim se não pudesse contar com a energia e o incentivo dos meus amigos loucos Helison, Luálison, Camila, Marcikele e Elaine. Vocês sempre estiveram comigo e acreditaram junto que tudo seria possível. Agradeço a meu grupo inseparável Moisés e Rebeca, nossa parceria desde o início, mas sobretudo nesta reta final, me deu animo e energia para prosseguir, obrigado por me incentivarem todos os dias.

Como bolsista do setor de atendimento multidisciplinar, recebi todos os dias o apoio e motivação de minhas coordenadoras. Obrigado Lélia, Hortênsia, Luana, Mariana e também Isabella e Rayanna, pelas dicas, pelo apoio de sempre, os conselhos e por todo conhecimento e contribuição a minha formação. Da mesma forma quero agradecer ao Núcleo Avançado de Urbanismo, na pessoa do professor Antônio Leite, por toda contribuição a minha formação, apesar das diferenças pontuadas, devo muito aprendizado a tudo que vivenciei e vivencio no projeto.

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Esse último agradecimento que faço é a uma dupla que muito acrescentou a minha vida nessa reta final de curso, que estiveram e permanecem comigo em todos os momentos, que me fizeram acreditar e que não medem esforços para que eu consiga sempre o melhor. Meus amigos Cícero Renato e Léo Fontes, sem vocês eu não teria chegado aqui com tanta disposição. Essa jornada sem dúvida não teria sido a mesma.

Obrigado por dividirem comigo cada desafio e cada conquista, por tudo que me ensinaram e ensinam. Trio Eng. Irmãos, uma marca que levarei por toda a vida.

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RESUMO

Barragem é o termo que se associa a toda obra de engenharia que tem por finalidade o

abastecimento, geração de energia elétrica, navegação etc. As barragens são classificadas de acordo com materiais e métodos construtivos, podendo ser de terra ou concreto, tipologias mais comuns no meio civil. O projeto de um barramento deve levar em

topografia regional, presença de jazidas próximas ao local da obra, dentre outros fatores que averiguaram a viabilidade técnica e econômica da construção. Partindo deste pensamento, este trabalho teve como objetivo principal estudar as características físicas de uma barragem de terra localizada no sítio Nafuê, pertencente ao município de água Nova, Rio Grande do Norte. Além de uma revisão bibliográfica, o trabalho conta com importante acervo técnico no que diz respeito a caracterização do solo utilizado na obra, dados obtidos a partir de ensaios de granulometria, compactação, massa específica, limite de plasticidade, dentre outros. A pesquisa revelou que a obra não possui as características mínimas referenciadas e que durante o processo de ampliação não foram feitos os estudos necessários para uma obra desse porte, relacionados à técnica construtiva e materiais, bem como às questões ambientais, importante ponto de debate nos dias atuais.

Palavras chave: Barragem; Geotecnia; Solo; Meio-ambiente.

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ABSTRACT

Dam is the term that is associated with all engineering work that has as purpose the of a water course for retention of its volume. Among the purposes are supply, electricity generation, navigation, etc. The dams are classified according to construction materials and methods, they can be of land or concrete, typologies more common in the civil environment. The design of a should take into account a set of factors, such as characteristics of watercourses, regional topography, the presence of deposits near the site, among other factors that verified the technical and economic viability of the construction. Based on this thought, this work had as main objective to study the physical characteristics of a dam of earth located in the site Nafuê, belonging to the municipality of Água Nova, Rio Grande do Norte. In addition to a bibliographical review, the work has an important technical collection regarding the characterization of the soil used in the work, data obtained from tests of granulometry, compaction, specific mass, plasticity limit, among others. The research revealed that the work does not have the minimum characteristics referenced and that during the enlargement process, the necessary studies for a work of this size, related to construction technique and materials, as well as to environmental issues, important point of debate in the days current.

Keywords: Dam; Geotechnics; Ground; Environment.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Processo de formação do solo residual ... 15

Figura 2 - Dunas de areia ... 16

Figura 3 - Barragem Concreto gravidade ... 17

Figura 4 - Barragem Concreto aliviada ... 18

Figura 5 - Seção de uma barragem de terra zonada ... 18

Figura 6 - Hidrelétrica de Itaipu ... 20

Figura 7 - Processo de compactação em barragem de terra Três Marias/MG ... 23

Figura 8 - Elementos básicos de uma barragem ... 25

Figura 9 - Vertedouro do tipo retangular ... 26

Figura 10 - Barragem de Santa Cruz/RN... 26

Figura 11 - Construção da Barragem de Belo Monte ... 28

Figura 12 - Localização da Barragem no Município ... 29

Figura 13 - Maciço de terra da barragem ... 31

Figura 14 - Planta planialtimétrica ... 32

Figura 15 - Seções transversais do maciço ... 33

Figura 16 - Ponto de vazamento de água ... 34

Figura 17 - Características da região de localização da barragem ... 35

Figura 18 - Equipamentos necessários aos ensaios realizados in loco ... 36

Figura 19 - Volume de areia que preenche o funil ... 37

Figura 20 - Furo cilíndrico ... 38

Figura 21 - Procedimento realizado em campo para o ensaio com frasco de areia ... 38

Figura 22 - Speedy test ... 40

Figura 23 - Série de peneiras para o ensaio de peneiramento ... 41

Figura 24 - Frasco Chapman Determinação da massa específica ... 45

Figura 25 - Materiais utilizados para determinação do limite de plasticidade ... 46

Figura 26 - Formato a ser obtido no ensaio de plasticidade ... 47

Figura 27 - Amostra fragmentada após ensaio ... 47

Figura 28 - Material utilizado para o ensaio de compactação ... 49

Figura 29 - Procedimento do ensaio de compactação ... 50

Figura 30 - Características da vegetação ... 54

Figura 31 - Ponto de escoamento do volume de água ... 55

Figura 32 - Dispositivo de drenagem Talvegue ... 56

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LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1 - Curva granulométrica ... 42 Gráfico 2 - Curvas de Compactação e Saturação ... 52

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Classificação dos solos segundo a granulometria ... 24

Tabela 2 - Material retido em cada peneira ... 41

Tabela 3 - Valores de massa obtidos para a amostra 1 ... 43

Tabela 4 - Valores de massa obtidos para a amostra 2 ... 43

Tabela 5 - Teor de umidade em cada cápsula ... 44

Tabela 6 - Características relacionadas a energia de compactação ... 48

Tabela 7 - Valores de massas e umidades obtidas no ensaio... 51

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SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ... 14

2. REVISÃO TEÓRICA ... 15

2.1.Geologia ... 15

2.2.Barragem ... 16

... 21

2.4.Propriedades dos solos importantes à construção de barragens ... 21

2.5.Elementos ... 25

2.6.Impactos ambientais ... 27

2.7.Caracterização da área de estudo ... 28

3. METODOLOGIA ... 29

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 31

4.1.Características gerais da barragem ... 31

4.2.Ensaios ... 35

4.3.Impactos socioambientais ... 53

4.4.Possíveis soluções ... 55

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ... 57

6. REFERÊNCIAS ... 58

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1. INTRODUÇÃO

Barragem, como descrevem diversos autores como Chiossi (2013), Costa (2012) e Gaioto (2003), é o termo associado à um reservatório que, dentre tantas finalidades, se de concreto (gravidade, gravidade aliviada, em arco) e barragem de terra e de enrocamento.

Dentre as funcionalidades de uma barragem destacam-se a geração de energia, o que requer uma maior estrutura, em geral em concreto, e obviamente se trata de um grande projeto, e o armazenamento para fins agrícolas e/ou uso doméstico, e neste caso se encaixam as barragens de terra.

A viabilidade para a construção desta obra de engenharia, elencados pelos autores mencionados anteriormente, parte de um estudo que leva em consideração, nas suas fases iniciais, o estudo da uma bacia hídrica e as suas condições e seguindo, de uma análise geológica-geotécnica e topográfica da área onde será edificada a obra e sua área de inundação. Após estes estudos define-se o tipo de barragem a ser edificada e o local para sua construção ou leito de fundação. Procede-se também a avaliação socioeconômica, espacial e de impactos ambientais que deve se fazer presente desde a fase inicial, projeto e execução.

Como toda obra de engenharia, as barragens também sofrem com a ação do tempo, com a ocorrência de processos de erosão, assoreamento resultantes do intemperismo, contribuindo para o desgaste da construção. Na fase de projeto deve-se prever e estimar a ocorrência desses acontecimentos e, desde a sua concepção, encontrar formas de amenizar o surgimento de patologias através dos métodos de prevenção. Em caso de aparecimento de tais problemas, deve-se pensar na melhor maneira de solucioná-los com vistas a provocar o mínimo de impactos possíveis e preservar sempre o meio ambiente e o bem-estar social.

Dentre os tipos de barragens citados, pode-se destacar as barragens de terra, localizadas comumente em pequenas áreas rurais, como a barragem localizada na zona rural do município de Água Nova, interior do estado do Rio Grande do Norte. O objetivo principal deste trabalho é realizar um estudo técnico e ambiental acerca dessa obra hídrica, fazendo uma análise através de ensaios laboratoriais a respeito do tipo de solo utilizado em sua construção, principais características, dentre outros fatores que permitam identificar sua viabilidade técnica e socioeconômica. Além de um referencial teórico, este

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trabalho reunirá um importante acervo técnico que favorecerá o conhecimento e o melhor gerenciamento da barragem em estudo.

2. REVISÃO TEÓRICA 2.1. Geologia

Solo

Os solos são apresentados por Chiossi (2013) como sendo divididos em dois grandes grupos: solos residuais e transportados. A formação do solo se dá devido aos processos de desintegração das rochas, provocados, por exemplo, pela ação do intemperismo. Em se tratando da composição mineralógica do solo, esta dependerá da composição da própria rocha de origem, ou seja, a mineralogia da rocha mãe. A partir daí serão formados os solos de características arenosas, argilosas, entre outros. Enquanto os residuais referem-se ao tipo em que os produtos da rocha intemperizada permanecem no local onde se deu a transformação, os transportados, como o próprio nome sugere, são aqueles que são transportados por algum agente, como por exemplo o vento, para um local diferente de onde ocorreu a transformação. A Figura 1 apresenta uma ilustração dos solos residuais.

Figura 1 - Processo de formação do solo residual

Fonte: Pinto, 2006

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A ilustração apresentada detalha o processo de decomposição da rocha, que resulta na formação dos solos. De acordo com Pinto (2006) fatores como temperatura, vegetação e regime de chuvas influenciam diretamente na velocidade de decomposição dos solos, e em regiões tropicais, como o Brasil, favorecem a uma degradação mais rápida da rocha.

Para Filho e Nummer (2014) a distinção do solo residual em relação à rocha não é bem definida e é difícil de ser estabelecida na prática, definindo solo residual como sendo o conjunto de materiais resultantes da intemperização da rocha.

Os solos transportados são apresentados por Filho e Nummer (2014) em uma classificação secundária, como sendo aluviões, quando o transporte é feito por meio da água; eólicos, transportados pelo vento e colúvios, que se deslocam pela ação do próprio peso e águas das chuvas, como é o caso das encostas. Todos estes são comuns e estão presentes na paisagem de muitas regiões. Um bom exemplo de solos eólicos é a formação das dunas, como mostra a Figura 2.

Figura 2 - Dunas de areia

Fonte: gigantesdomundo.com

2.2. Barragem Tipos

Barragem é definida por Chiossi (2013) como sendo um elemento estrutural

criação de um reservatório artificial de acumulação de água. Os principais tipos de barragem elencados por Gaioto (2003) são: barragem de concreto, dos tipos: gravidade,

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gravidade aliviada e em arco executada em concreto armado; barragem de terra e de enrocamento. Essa classificação está relacionada à geometria e aos materiais utilizados no processo construtivo. A barragem do tipo gravidade (Figura 3) é citada por Costa (2012) como sendo maciça de concreto. Segundo o autor, esta tipologia faz uso de pouca armação e tem como característica principal o trabalho à compressão pela sua estrutura.

É ainda citada por Chiossi (2013) como o tipo mais resistente e que requer o menor custo de manutenção.

Figura 3 - Barragem Concreto gravidade

Fonte: Costa (2012)

De maneira semelhante, a barragem do tipo gravidade aliviada (Figura 4) faz uso de uma quantidade menor de concreto com o objetivo de imprimir menos pressão sobre a fundação. Em contrapartida, neste caso, há uma necessidade de um maior uso da armação, em virtude dos esforços de tração existentes.

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Figura 4 - Barragem Concreto aliviada

Fonte: Costa (2012)

As barragens de terra, tipologia comum principalmente em áreas rurais, podem ser ainda divididas em homogêneas, predominância de um único material, e zoneadas, (Figura 5), constituída pelo zoneamento de materiais terrosos diferentes, interferindo em suas características, sobretudo relacionadas aos materiais e/ou permeabilidade (Costa, 2012).

Figura 5 - Seção de uma barragem de terra zoneada

Fonte: Costa (2012)

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Um ponto bastante positivo na construção desse tipo de barragens, como cita Stephens (2011), é o fato de serem utilizados materiais naturais, encontrados no próprio local de construção, além da simplicidade na elaboração dos projetos. Para Chiossi (2013) as barragens de terra não apresentam dificuldade quanto ao uso de material para a sua construção:

As barragens de terra são as obras mais elementares e, normalmente, prestam- se a qualquer tipo de fundação, desde rocha compacta até um terreno constituído por materiais inconsolidados. Este último, aliás, é seu campo típico de aplicação. Existe certa variabilidade no tipo de barragem de terra, que poderá ser homogêneo ou zoneado. (Chiossi 2013, pág. 251).

O projeto para a implantação dessa obra hidráulica, segundo Assis, Hernandez e Colmanetti (2003), parte do estudo da bacia hidrográfica e de toda uma pesquisa do uso da água, evitando que este uso tenha apenas uma finalidade e otimizando assim o aproveitamento global.

Funções

Desde a antiguidade as barragens de terra têm sido usadas para o aprisionamento As finalidades desta obra de engenharia são as mais diversas. As principais citadas por Filho e Nummer (2014) são para o abastecimento de água doméstica e industrial, geração de energia, irrigação, dentre outras. A Figura 6 mostra a usina de Itaipu, considerada a segunda maior barragem do mundo, que é uma hidrelétrica binacional, gerenciada pelo Brasil e o Paraguai em função de sua localização abranger território das duas nações, de grande importância na geração de energia, tendo destaque mundial pela produção de energia limpa e renovável.

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Figura 6 - Hidrelétrica de Itaipu

Fonte: Folha de S. Paulo

Técnicas construtivas e materiais de construção

De acordo com Costa (2012), o projeto de uma barragem envolve aspectos muito diversificados, sobretudo por abranger fatores de natureza bastante distinta quando considerados em função do aspecto enfocado: obra propriamente dita ou ambiente em que a obra está inserida. Para Gaioto (2003), a finalidade da construção de uma barragem é um fator que pode levar à complexidade do projeto e consequentemente a sua execução, necessitando de um conhecimento multidisciplinar, como por exemplo mecânica dos solos, geologia, geotécnica, hidrologia, arquitetura, estatística, dentre outras.

Existem vários fatores que influenciam a escolha do tipo mais adequado de barragem, que segundo Chiossi (2013),

depende da segurança da obra e ao custo. Enquanto o primeiro está ligado as próprias condições geológicas, por exemplo, o segundo refere-se à disponibilidade de materiais.

Massad (2010) também reforça os princípios básicos da economia e segurança, e inclui para o segundo os custos de manutenção ao longo de toda a sua vida útil.

No que diz respeito aos materiais de construção, tudo dependerá do tipo de barragem a ser construída, ou seja, de terra ou concreto. A disponibilidade de um determinado material próximo à área de construção, pode influenciar até mesmo modificações no projeto, como cita Chiossi (2013). O autor destaca ainda, que no caso de

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barragens de terra, que requer uma maior quantidade de material terroso, é essencial que seja retirado de uma jazida próxima, pois a distância pode elevar o preço da obra. Além disso, outros cuidados devem ser tomados, como retrata Gaioto (2003):

As áreas de empréstimo que poderão fornecer materiais terroso para a construção dos aterros das barragens deverão ser investigadas, também com o objetivo de se determinar aos parâmetros de resistência, permeabilidade e compressibilidade, necessários às análises do projeto. Nas investigações faz- se também uma avaliação dos volumes disponíveis dos materiais, em função de sua distância de transporte até os locais de lançamento. (Gaioto 2003, pág.

21)

Esse mesmo pensamento é reforçado por Costa (2012) quando diz que o transporte do material é o fator que mais onera a sua utilização, e que todos os esforços devem ser feitos para que a localização das jazidas não ultrapasse um raio de dois quilômetros. Uma importante colocação, quanto a economia em vistas a proximidade dos materiais da obra, é feita por Assis, Hernandez e Colmanetti (2003):

Uma regra básica, quanto aos materiais de construção a serem utilizados, é considerar, em primeiro lugar, os materiais provenientes das escavações obrigatórias. No caso de materiais terrosos, a sua utilização só é econômica, quando utilizado diretamente das escavações. Por outro lado, as escavações rochosas obrigatórias, devem sempre ser incorporadas ao maciço independente da possibilidade de sua utilização direta ou não. (Assis, Hernandez e Colmanetti 2003, pág. 20)

2.3.

O escoamento da água pela superfície da terra é, segundo Chiossi (2013), consequência das chuvas, geadas, dentre outros fatores climáticos e geológicos. A partir daí surgem os rios, lagos etc. O rio é definido por Filho e Nummer (2014) como sendo todo curso natural de água corrente sobre a superfície da terra e que possui caráter mais

de escolha de um tipo de barragem e até mesmo na fase de estudo de viabilidade.

2.4. Propriedades dos solos importantes à construção de barragens Classificação

Para as obras de barragem de terra os materiais a serem utilizados são material pétreo, arenoso, obtidos por meio de escavação no próprio local da obra ou em áreas de empréstimo. A classificação dos materiais é feita de acordo com a finalidade para o qual

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cada um deverá ser utilizado. Para Costa (2012) a realização de ensaios laboratoriais é essencial na fase de projeto, capaz de identificar e apresentar a possível aplicabilidade de um determinado material. Para reforçar sua ideia, o autor cita as seguintes justificativas acerca da classificação dos materiais:

Eliminação e redução da formação de depósitos ou bota-fora dos materiais escavados, que representam sérios impactos ambientais;

Eliminação da recuperação de áreas degradadas pela escavação de áreas de empréstimo, o que também significa impactos ambientais significativos;

Eliminação dos custos de desapropriação das áreas de empréstimo;

Eliminação dos custos com construção, manutenção e desapropriação de acessos para as áreas de empréstimo;

Eliminação dos custos de transporte dos materiais provenientes de áreas de empréstimo.

As finalidades de cada material empregado na construção de uma barragem são elencadas por Chiossi (2013):

Argila: Zonas impermeáveis da barragem (núcleo e cortinas de vedação);

Silte: Maciço da barragem;

Areia fina: Filtros e drenos;

Areia grossa: Concreto;

Cascalho: Agregado para concreto;

Brita: Agregado para concreto.

Compactação

Para algumas obras de engenharia é necessário um trabalho de compactação, como é o caso das barragens. Pinto (2006) define compactação como sendo a densificação do solo por meio de equipamento mecânico, um rolo compactador em caso de grandes obras ou um soquete em caso trabalhos mais simples. O autor cita que a compactação tenderá a deixar o solo mais homogêneo, aumentando o contato entre os grãos e assim melhorando várias propriedades deste, dentre elas a resistência.

Outra definição é apresentada por Massad (2010), cita compactação como a rápida redução do índice de vazios de um solo qualquer a partir de processo mecânicos. Tal redução, se dá devido a expulsão do ar dos vazios dos poros, segundo o autor que continua dizendo que o objetivo da compactação é homogeneizar o solo e assim melhorar as suas

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propriedades mecânicas, como o aumento da resistência ao cisalhamento e à erosão e reduzir os recalques. A Figura 7 mostra o trabalho de compactação em barragem de terra.

Figura 7 - Processo de compactação em barragem de terra Três Marias/MG

Fonte: Terramil

Com relação a quantidade de água presente no solo, Massad (2010) cita que a umidade é parâmetro decisivo para a compactação, pois existe uma comunicação do ar com a atmosfera na presença de água, o que faz com que o mesmo seja expulso mais facilmente a depender da energia de compactação.

Granulometria

A respeito da granulometria do material utilizado, Costa (2012) afirma que o material arenoso deve rigorosamente estar entre o material mais fino e o mais grosseiro, a brita, isso para o caso de barragens de terra. No caso das barragens em concreto, o autor cita que o material arenoso deve satisfazer condições de limites de granulometria, gradação e diâmetro dos grãos.

De acordo com Massad (2010), os ensaios de granulometria são realizados com a finalidade de se ter uma ideia da quantidade de argila e silte existentes entre os grãos de areias, por exemplo. Os dados obtidos orientam eventuais processamentos que devem ser feitos através de peneiramentos e lavagens para que se obtenha um material granular para

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o uso na obra. Esse material granular é a areia com diversas graduações no que diz respeito ao tamanho dos grãos.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) classifica desde de blocos de pedra até os solos. Os principais tipos de solo apresentados, e que também são os mais utilizados em obras civis, como a construção de barragens, são areia, argila e silte. Essa classificação é atribuída a depender das dimensões do grão, como mostrado na Tabela 1.

Tabela 1 - Classificação dos solos segundo a granulometria Rocha

Bloco de rocha Acima de 1,0 m

Matacão 25 cm 1,0 m

Pedra 7,6 cm 25 cm

Solo

Pedregulho 4,8 mm 76 mm

Areia Grossa 2,0 mm 4,8 mm

Areia Média 0,42 mm 2,0 mm

Areia Fina 0,05 mm 0,42 mm

Silte 0,002 mm 0,05 mm

Argila Inferior a 0,002 mm

Fonte: ABNT, 1995

Permeabilidade

Numa definição da mecânica dos solos, a permeabilidade está relacionada a uma menor ou maior dificuldade da água de percolar através dos poros do solo. De acordo com Pinto (2006), a água ocupa com frequência o interior dos solos, a maior parte ou a totalidade de seus vazios. Na construção de uma barragem procura-se diminuir a permeabilidade a níveis aceitáveis. Para Filho e Nummer (2014) todo maciço, seja ele terroso ou rochoso, possui um certo grau de permeabilidade tanto pela presença dos poros, quanto pela existência de fraturas. Segundo o autor o principal problema de permeabilidade pode estar na fundação.

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2.5. Elementos

São muitos os elementos que compõem uma barragem. A Figura 8 mostra os elementos básicos.

Figura 8 - Elementos básicos de uma barragem

Fonte: Chiossi, 2013

A crista é a parte superior do barramento e que serve de pista de passagem para veículos na maioria das vezes, sobretudo em se tratando de barragens de terra. Os taludes de jusante e montante são as partes do plano do terreno inclinado localizados a frente e posterior ao barramento, respectivamente. A base e a fundação são as partes inferiores da obra de engenharia e atuam na estabilidade do maciço, sendo as partes principais.

Outro elemento de fundamental importância na constituição de uma barragem é o vertedouro, que segundo Filho e Nummer (2014) pode também ser chamado de vertedor ou sangradouro. Para os autores a função deste componente é escoar o volume de água excedente à acumulação do reservatório, e é indispensável a qualquer barramento independentemente do tipo e/ou finalidade. Existem os mais variados tipos de vertedouros, desde os mais convencionais até outros mais completos que variam de acordo com a finalidade do projeto. A Figura 9 apresenta um vertedouro do tipo retangular.

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Figura 9 - Vertedouro do tipo retangular

Fonte: USP, 2012

O vertedouro é apresentado por Chiossi (2013) como um dispositivo de segurança, reforçando as ideias postas anteriormente. O autor cita que a capacidade do vertedouro deve ser calculada para permitir o escoamento máximo, prevendo assim uma enchente catastrófica que poderia ocorrer na seção da barragem. A Figura 10 mostra uma visão ampla do sangradouro da barragem de Santa Cruz, localizada no município de Apodi/RN.

Figura 10 - Barragem de Santa Cruz/RN

Fonte: Cassinho Morais, 2017

O exemplo acima é capaz de ilustrar a importância deste elemento para uma obra de barragem. Neste caso, além da inclinação, o vertedouro foi executado como uma

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espécie de escadaria, ou seja, degraus que são responsáveis por amortecer a velocidade da água e consequentemente impedir o processo de erosão do solo a jusante do barramento.

2.6. Impactos ambientais

O tipo de obra que mais influencia no meio ambiente são as barragens, especialmente as de grande porte, segundo Filho e Nummer (2014). Os autores citam que o regime do rio é modificado, fazendo surgir um lago artificial. Além disso as formações geológicas saturadas passam a ter comportamento diferente em virtude do represamento da água e o desnível da água entre montante e jusante promove a criação de gradientes hidráulicos elevados.

Os impactos podem estar presentes desde a fase de projeto, de acordo com Costa (2012), quando a áreas de estudo será invadida por pessoas, máquinas e equipamentos de sondagens. O agravo dos problemas ocorre nas fases seguintes, com a abertura de acessos, construção e preparação do reservatório, até que se chegue na fase de enchimento do reservatório. A chamada inundação das áreas marginais, que é todo o perímetro de acúmulo da água, pode provocar, ainda de acordo com Costa (2012), destruição da vegetação, até mesmo de grande porte, a destruição também das propriedades rurais, inundação de estradas dificultando o acesso das populações, dentre outros.

A construção de uma barragem, para Stephens (2011), modifica toda a paisagem ao seu redor com todo o processo de escavação, limpeza de áreas, vias de acesso. O autor cita ainda que esses trabalhos devem ser realizados com o mínimo de impacto possível, de acordo com o porte da barragem, ou seja, pequenas obras irão gerar menores problemas e consequentemente não será necessário muito trabalho para mitiga-los. A Figura 11 mostra o trabalho de maquinário na construção da barragem de Belo Monte no Pará, evidenciando os impactos citados.

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Figura 11 - Construção da Barragem de Belo Monte

Fonte: Veja, 2012

Os cuidados devem ser intensos e frequentes, como destaca Chiossi (2013) ao citar que estudos geológico-geotécnicos e hidráulicos precisam ser bem projetados e precisos em virtude dos riscos, que podem decorrer de grandes vazões ou até mesmo rompimentos.

O problema do extravasamento no vertedouro, que pode levar ao rompimento a depender da vazão, é, segundo Filho e Nummer (2014), relativamente comum. O que acontece em alguns casos, é que a capacidade do vertedouro acaba sendo inferior as condições de escoamento do rio barrado, por exemplo.

2.7. Caracterização da área de estudo

A área de estudo trata-se da barragem de terra localizada na zona rural do município de Água Nova, mais precisamente o sítio Nafuê. De propriedade do município, a obra citada tem finalidade de abastecimento das comunidades próximas e fins agrícolas, bem como irrigação das áreas verdes em espaços públicos municipais, como praças.

Localizada a aproximadamente quatro quilômetros, do perímetro urbano, o acesso é realizado somente por uma única estrada de terra que também liga à outras comunidades do município. A Figura 12 mostra a área de localização do barramento em estudo, sendo possível ter noção da sua distância até a cidade.

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Figura 12 - Localização da Barragem no Município

Fonte: Adaptação google maps

De acordo com dados fornecidos pelo setor de engenharia da prefeitura municipal, a capacidade de armazenamento da barragem, depois de ter passado por ampliação no ano de 2013, é de 892.572,50 metros cúbicos. Anteriormente a área constava de um pequeno açude, com capacidade volumétrica desconhecida. De acordo com o secretário de obras da cidade, a ampliação foi feita com recursos próprios do município e todo o material da construção foi retirado de jazidas próximas a área.

3. METODOLOGIA

A fase inicial de todo e qualquer estudo é uma revisão bibliográfica, que confere ao trabalho todo o acervo científico necessário para o melhor entendimento da temática abordada. Além disso, é importante o comparativo entre pesquisas já realizadas, reforçando aquilo que se deseja apresentar ao final do estudo: resultados condizentes com os objetivos propostos. Posteriormente, a busca por materiais técnicos como relatórios, mapas, dentre outros, serão de extrema importância para o melhor andamento dessa pesquisa, levando em consideração a necessidade de um maior conhecimento acerca da área de estudo.

Para que os resultados almejados sejam alcançados de forma satisfatória, alguns procedimentos devem ser seguidos, obedecendo uma sequência organizacional que favorecerá o desenvolvimento da pesquisa. O fluxograma a seguir apresenta detalhadamente cada fase da pesquisa:

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A Pesquisa documental trata da junção de acervo técnico junto aos órgãos responsáveis pela construção e manutenção do objeto em estudo, como a prefeitura de Água Nova, por exemplo, mais especificamente o setor de obras. Outro fator de extrema necessidade são as visitas in loco, tanto para a realização de ensaios em campo, quanto para coleta de material para os ensaios laboratoriais que forneceram maior conhecimento acerca do material utilizado no processo construtivo do barramento. Paralelo a essas atividades foi realizado um levantamento fotográfico com o intuito de caracterizar toda a obra, bem como as áreas adjacentes, apresentando os possíveis impactos dessa ampliação.

A avaliação de todos os resultados obtidos com base nos ensaios realizados, tais como determinação da mass

areia, compactação, limite de plasticidade, granulometria, umidade, dentre outros, se deu a partir do comparativo entre os dados coletados e a revisão bibliográfica construída. A tabulação se deu por meio de planilhas do Excel e Word, onde foi possível dispor os resultados em tabelas e gráficos de maneira mais organizada e objetiva. Por fim, seguiu- se a escrita do trabalho final, culminado com as considerações e algumas sugestões relacionadas a estrutura física da obra como um todo.

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4. RESULTADOS E DISCUSSÃO 4.1. Características gerais da barragem

De acordo com documentos da prefeitura de Água Nova, a ampliação da barragem de terra localizada no sítio Nafuê, zona rural do município, data do ano de 2014. Segundo o secretário de obras e infraestrutura, antes havia apenas um pequeno açude. Não foram encontrados registros documentais anteriores ao ano de 2014. Atualmente a capacidade de armazenamento de água do barramento é de 852.572,50 metros cúbicos de água, número apresentado pela equipe topográfica responsável pelo levantamento na época da ampliação. A Figura 13 mostra o maciço da barragem, e a partir dele é possível ter noção da dimensão da obra.

Figura 13 - Maciço de terra da barragem

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

A barragem dispõe da maioria dos elementos básicos elencados pela bibliografia, como os taludes de jusante e montante, a crista e o maciço. No entanto um dos principais elementos, o vertedouro, não está presente de maneira correta que seria ao centro do maciço como comumente se observa em projeto e na prática.

Além do represamento, o maciço da barragem tem a função de dar acesso à comunidade da Serra das Almas, também pertencente a zona rural de Água Nova. Por esta razão o sangradouro é localizado na lateral da barragem e não na região central do maciço como comumente se observa. Relatos da secretaria responsável revelaram que

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desde a sua ampliação a barragem ainda não atingiu seu volume máximo de armazenamento, em virtude do longo período de estiagem vivenciado pela região há mais de sete anos. A planta planialtimétrica (Figura 14) além de apresentar um esboço das curvas de níveis, mostra que todo o volume escoado, quando o reservatório estiver com sua capacidade máxima, será direcionado para a lateral do maciço, como descrito anteriormente, e destacado na figura:

Figura 14 - Planta planialtimétrica

Fonte: Prefeitura de Água Nova

A partir dos cortes transversais do maciço é possível observar o antes e depois do objeto de estudo em questão, destacado na figura 15. A figura mostra em alguns trechos a presença de um maciço no interior da estrutura recém construída, evidenciando que a ampliação ocorreu de maneira a aproveitar o que já existia. Em outros trechos essa verificação não é notada, o que significa que houve um aumento considerável do barramento.

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Figura 15 - Seções transversais do maciço

Fonte: Prefeitura de Água Nova

Nos trechos em que não se nota a presença do antigo maciço é observado a existência de uma trincheira de vedação ou Cut-off, elemento de fundação apresentado nas Figuras 5 e 8. A trincheira é uma escavação feita no solo da fundação e preenchida com solo compactado para evitar assim a percolação da água pela parte da fundação. De acordo com o secretário de obras, o alicerce da barragem possui mais de seis metros de profundidade. Como o elemento é visto apenas na parte ampliada, é possível que se tenha aproveitado a estrutura existente como elemento de vedação, ou seja, uma espécie de passagem molhada construída em concreto e que antes atuava como barramento da água, acumulando pequeno volume de água na barragem. Neste trecho foi possível notar uma certa infiltração, ou seja, pontos de vazamento de água no solo, como mostra a Figura 16:

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Figura 16 - Ponto de vazamento de água

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

À jusante da barragem estão localizados outros pequenos barramentos em propriedades privadas, assim como à montante. Os reservatórios localizados à montante também são responsáveis pelo volume de água que chega à barragem em estudo, sendo necessário que eles atinjam seus volumes máximos e extravasem. Para o secretário de obras, a vazão que chega na barragem no período de chuvoso é graças a sua localização no tronco das serras1. Além disso, a montante do açude está também localizada a Cachoeira do Poço Verde, importante ponto turístico local, e que em época de chuva tem todo o seu volume direcionado a barragem do sítio Nafuê. A Figura 17 apresenta as características da região em estudo.

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Figura 17 - Características da região de localização da barragem

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

A construção do reservatório não contou com muitos estudos técnicos como por exemplo a caracterização do solo. O estudo topográfico feito apresenta poucos detalhes da obra, não havendo muitos registros de projeto, tampouco de execução. De acordo com o secretário de obras do município, todo o volume de solo necessário a construção do novo maciço foi retirado de jazidas próximas à obra, o que reduziu custos e acelerou o processo construtivo. Em uma análise superficial é possível perceber que o material utilizado possui grande teor de finos. Por sua coloração avermelhada é possível classifica- lo como um solo laterítico, rico em óxidos de alumínio e de ferro, o que atribui ao mesmo, essa coloração.

4.2. Ensaios

Os ensaios realizados in loco foram o do frasco de areia e o Speedy test. Para a realização de tais ensaios foram necessários alguns equipamentos apresentados na Figura 18.

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Figura 18 - Equipamentos necessários aos ensaios realizados in loco

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Os equipamentos dispostos na figura são:

Talhadeira;

Marreta;

Frasco de areia;

Speedy test;

Trena;

Cone metálico;

Base metálica;

Espátula;

Balança;

Ampolas de carbureto de cálcio;

Pincel;

Recipiente de alumínio.

Frasco de areia

Todo o método de determinação segue os procedimentos prescritos da ABNT NBR 7185/2016

do frasco de areia. Em um primeiro momento foi necessário determinar a massa específica da areia padrão que preencheria os frascos. O valor foi obtido a partir do preenchimento com a areia de um recipiente qualquer de volume conhecido. O volume do recipiente, medido a partir do seu enchimento com água, foi de 2.005,0 ml e a massa de areia igual a 2.785,0 gramas. Assim:

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Em um segundo momento foi preciso calcular a massa de areia que preencheria o funil do conjunto do teste. Para tanto pesou-se o conjunto (frasco, cone, areia) e a ele convencionou-se como sendo M1 (9.638,9 gramas). posteriormente foi retirada a quantidade de areia necessário para preencheu o funil (M3), como mostra a Figura 19. Ao final o conjunto foi novamente pesado (M2 = 9.112,4 gramas) e a massa de areia necessária para preencher o funil foi dada equação a seguir:

Figura 19 - Volume de areia que preenche o funil

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Antes de serem levados à campo, os frascos foram preenchidos com areia e o conjunto pesado. As massas obtidas após a pesagem foram 4.868,4 gramas e 5.754,2 gramas para os frascos 1 e 2, respectivamente. Em campo a base metálica foi colocada sobre o solo planeado e área limpa com o auxílio de uma enxada, posteriormente fez-se um furo de formato cilíndrico, como apresentado na Figura 20, de 12 centímetros de profundidade:

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Figura 20 - Furo cilíndrico

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Todo o material retirado do furo foi coletado e pesado. Posteriormente o frasco foi fixado sobre o furo e esperou-se até que ele fosse completamente preenchido e após o ensaio o frasco foi pesado mais uma vez. A massa específica aparente do solo que compõe o maciço foi obtida pela relação entre a massa total extraída e o volume do frasco de areia.

O procedimento explicado acima é demostrado na Figura 21:

Figura 21 - Procedimento realizado em campo para o ensaio com frasco de areia

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Por fim, determinou-se a massa específica aparente do solo, considerando a massa total de solo coletada em campo, e o volume do furo dado pela relação entre a diferença das massas e a massa específica da areia padrão, como mostram as equações a seguir:

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Logo,

As massas M1, M2 e M3 são as massas do frasco antes do ensaio, depois do ensaio e a massa de areia que preenche o cone, respectivamente.

O mesmo procedimento foi realizado para o furo de número dois. Os valores obtidos estão dispostos a seguir:

Logo,

Apesar de os solos pertencerem ao mesmo maciço, os valores encontrados para a massa específica foram valores diferentes para os furos um e dois. A diferença está no volume do furo, o que pode ser considerado aceitável tendo em vista que não se trata de um valor exorbitante.

Speedy test

Para este ensaio foram utilizados material das proximidades de onde fora realizado o procedimento do frasco de areia. O objetivo do Speedy test é descobrir a umidade presente no solo. Inicialmente pesou-se seis gramas de solo e posteriormente o material foi colocado no equipamento junto a uma ampola contendo carbureto de cálcio. No interior do equipamento existem duas pequenas esferas, que quando balançado todo o conjunto, fará com que as ampolas se quebrem, permitindo o contato entre o solo e o carbureto de cálcio. A reação formada permitiu a verificação da umidade através do marcador. A figura 22, apresenta os equipamentos e o resultado do teste um.

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Figura 22 - Speedy test

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

O mesmo procedimento foi realizado para o material dois. Em ambos os ensaios a umidade registrada foi de 1%. O valor obtido mostra uma baixa umidade presente no solo, o que era de se esperar levando em consideração a aridez do solo no período de estiagem vivenciado.

Por ter em campo uma balança de precisão pouco confiável para pesagem da amostra de solo necessária, foi coletado uma certa quantidade do material para que o ensaio fosse repetido em laboratório. Seguindo o mesmo procedimento, as amostras 1 e 2, apresentaram valores de umidade igual a 2,2% e 1,9%, respectivamente. Os valores obtidos evidenciam a maior precisão do equipamento utilizado em laboratório. Ainda assim, a umidade constatada foi relativamente baixa.

Granulometria

A granulometria do solo foi determinada a partir do ensaio de peneiramento, prescrito na ABNT NBR 5734/1989 Peneiras para ensaio, especificação, verificando a porcentagem de solo retido em cada uma das peneiras da série. Ao todo foram sete malhas, a começar pela de 2,4mm e concluindo com a de 0,075mm. A figura abaixo mostra a série de peneiras utilizadas para o ensaio conforme norma citada:

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Figura 23 - Série de peneiras para o ensaio de peneiramento

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Inicialmente foram pesadas mil gramas de solo, e em seguida, o material foi peneirado e os valores retidos, bem como a porcentagem retida acumulada, estão dispostos na tabela a seguir:

Tabela 2 - Material retido em cada peneira Peneira Valor

retido (g)

% retida % retida acumulada

2,400mm 0 0 0

1,180mm 111,6 11,30 11,30

0,600mm 222,6 22,53 33,83

0,425mm 56,50 5,72 39,55

0,300mm 142,20 14,40 53,95

0,150mm 206,50 20,91 74,86

0,075mm 178,60 18,08 92,94

Fundo 69,80 7,07 100

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

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O uso da própria série de peneiras descrito demonstra que se trata de um solo fino, o que se comprova com os dados apresentados na tabela acima, sendo que toda a quantidade de solo utilizada na amostra foi passante na peneira de abertura igual a 2,4 mm. A maior quantidade de solo ficou retida na peneira de malha 0,600mm, enquanto que o menor valor foi observado na peneira de malha 0,425mm. Uma quantidade considerável, cerca de 7,06 gramas, atingiu ainda o fundo da série de peneiras. O gráfico a seguir apresenta a curva granulométrica encontrada da porcentagem retida acumulada em função da abertura das peneiras.

Gráfico 1 - Curva granulométrica

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

A partir da análise gráfica, e seguindo a classificação da ABNT, o solo em estudo foi classificado como areia fina e apresenta também presença de silte, como mostra a classificação disposta na Tabela 1.

Umidade

A partir do teste de granulometria feito pelo ensaio de peneiramento, pode-se determinar que o solo em estudo se trata de um material fino. Nessas condições, para o teste de umidade, de acordo com a ABNT NBR 6457:2016 Preparação para ensaios de compactação e ensaios de caracterização, foi tomado uma amostra de trinta grama de solo, pois a dimensão maior dos grãos contidos na amostra, determinada também visualmente,

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é inferior a 2 mm. Ainda de acordo com a norma, foram realizadas três determinações para cada amostra de solo, logo, tomou-se seis amostras, três para cada material retirado no ensaio do frasco de areia. As amostras foram colocadas em pequenas capsulas para secagem na estufa por um período de aproximadamente 48 horas. Os valores obtidos estão dispostos nas tabelas 2 e 3, a seguir:

Tabela 3 - Valores de massa obtidos para a amostra 1 Capsula Massa 1 (g) Massa 2 (g) Massa 3 (g)

1 48,30 46,50 18,60

2 47,30 46,60 17,20

3 47,60 47,00 17,60

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Tabela 4 - Valores de massa obtidos para a amostra 2 Capsula Massa 1 (g) Massa 2 (g) Massa 3 (g)

1 48,60 48,10 18,70

2 47,40 46,70 17,80

3 47,90 47,30 17,90

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Em ambas as tabelas, a massa 1 corresponde ao conjunto, composto por solo e capsula, a massa 2 também corresponde ao conjunto, porém depois do processo de secagem na estufa, e a massa 3 corresponde a capsula. Para determinação do teor de umidade, os valores obtidos foram substituídos na seguinte equação:

Logo, tem-se para as amostras 1 e 2, respectivamente,

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Tabela 5 - Teor de umidade em cada cápsula Cápsula Amostra 1 Amostra 2

1 6,5% 1,7%

2 2,4% 2,4%

3 2,0% 2,0%

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Os valores para as cápsulas 2 e 3 foram os mesmos em ambas as amostras e a única e grande diferença se deu na cápsula 1. Os valores obtidos demostram uniformidade no teor de umidade presente no solo em diferentes pontos do maciço. A diferença encontrada no primeiro valor pode ter sido gerada de possíveis erros durante o preparo do material e/ou execução do ensaio. Os valores também foram condizentes com a umidade encontrada pelo Speedy test.

Determinação da massa específica

Para a realização desse ensaio, a ABNT NBR 6508/1984 Determinação de massa específica, utilizou-se cinquenta gramas de solo, passante na peneira de 4,8mm, por se tratar de um solo com considerável presença de silte verificado no ensaio do peneiramento. Posteriormente 375ml de água foram postos no frasco Chapman e logo em seguida adicionada a amostra de solo pesada, como disposto na Figura 24:

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Figura 24 - Frasco Chapman Determinação da massa específica

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Após a adição do solo, foi verificada a diferença no volume presente no frasco, demostrado na equação a seguir:

Logo, a massa específica foi dada por:

Limite de plasticidade

O Limite de plasticidade é o estado em que o solo passa de um estado plástico para um estado semissólido, de acordo com a umidade presente, ele perde a sua capacidade de ser moldado. O ensaio obedeceu aos procedimentos indicados na ABNT NBR 7180/1984 Determinação do limite de plasticidade. Os materiais utilizados foram:

espátula, recipiente para homogeneização, placa de vidro, gabarito cilíndrico, como mostra a Figura 25:

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Figura 25 - Materiais utilizados para determinação do limite de plasticidade

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Inicialmente pesou-se uma amostra de 100 gramas de solo passante na peneira de 0,425 mm. Em seguida foi-se adicionando água até que chegasse a uma homogeneização considerável, a ponto de moldar uma bolinha na mão com uma pequena porção. Após esse processo, dez gramas da amostra homogeneizada foram pesados para dar início a verificação do limite de plasticidade. De acordo com a norma, a bolinha deve ser rolada sobre a placa de vidro até que se obtenha um formato cilíndrico, como apresentado na figura 26:

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Figura 26 - Formato a ser obtido no ensaio de plasticidade

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

O procedimento foi repetido ao menos três vezes, pois em todas elas não se obteve a forma final desejada, e a fragmentação ocorria por completo como disposto na Figura 27:

Figura 27 - Amostra fragmentada após ensaio

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Após todas as tentativas pôde-se concluir que se trata de um solo não plástico, pois o seu comportamento se mostrou impossível de moldar o cilindro de três milímetros

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de diâmetro como especifica a norma citada anteriormente. Nesse caso, não há necessidade de se determinar o limite de liquidez.

Compactação

Como discutido anteriormente, a umidade do solo é um fator muito importante para a compactação dos solos. Assim sendo foi considerado para este ensaio uma amostra de sete quilogramas da amostra de solo coletada em campo e passante na peneira de 4,8mm. A quantidade de material utilizado foi considerada de acordo com a ABNT NBR 7182 Ensaio de compactação, para energia de compactação normal com uso de soquete grande. A justificativa é apresentada na Tabela a seguir:

Tabela 6 - Características relacionadas a energia de compactação

Fonte: ABNT NBR 7182, 1986

Para essas características o solo foi compactado em cinco camadas dentro do cilindro grande. O material utilizado é apresentado na Figura 28.

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Figura 28 - Material utilizado para o ensaio de compactação

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

O procedimento foi realizado oito vezes. Na primeira vez, a quantidade de água misturada ao solo foi de 500ml, na segunda foram 200ml e a partir da terceira eram adicionados 100ml a cada repetição. O procedimento exposto na Figura 29, trata-se da colocação do solo do cilindro, dividido em cinco camadas como mencionado anteriormente, e sobre cada camada aplicada uma sequência de 12 golpes com soquete.

Ao final do processo, o material como um todo, cilindro mais solo, foi pesado, e posteriormente descontada a tara do cilindro determinada inicialmente.

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Figura 29 - Procedimento do ensaio de compactação

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Até a amostra de número seis o solo se mostrou cada vez mais compacto, o que comprova que a umidade é um agente de grande influência na compactação, mas nas amostras sete e oito o solo se apresentou pouco consistente (Figura 30), ou seja, demostrando uma quantidade excessiva de água presente.

Figura 30 - Consistência do solo a partir da amostra sete

Fonte: Dados da pesquisa, 2018

Referências

Outline

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