permeabilidade.odt

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5/19/2018 Permeabilidade.odt-slidepdf.com http://slidepdf.com/reader/full/permeabilidadeodt 1/5 UNIDADE 5 O ensaio de permeabilidade do solo é de extrema importância para Engenharia Civil. Visto que conhecendo o coeficiente de permeabilidade de determinado solo a ser explorado, o engenheiro poderá minimiar os recalques e as infiltra!"es. #sso porque a permeabilidade está diretamente ligada a quantidade de vaios que o solo possui. $%o esses espa!os vaios que permitem o fluxo de água. &ma determinada amostra de solo será mais permeável, quando tiver mais espa!os vaios, que consequentemente permitirá um maior fluxo de água. a. DEFINIÇÃO DE PERMEABILIDADE: $egundo o 'urélio, a permeabilidade é a “Propriedade dos corpos que se deia! a"ra#essar por $%quidos&' ou se(a a permeabilidade do solo é a propriedade que os solos t)m de permitirem o fluxo de água através dos seus vaios. O ensaio de permeabilidade é feito a partir da coleta das amostras em campo. *ealiado in situ  +no local ou em laborat-rio. 's amostras s%o submetidas aos ensaios com o ob(etivo de determinar o coeficiente de permeabilidade /0. b. LEI DE DAR(). O ensaio de permeabilidade é baseado nos estudos de 1enr2 3arc2, realiados em 4567. 3arc2, prop8s que a quantidade de água, que transpassa, num per9odo de tempo, uma amostra granular porosa, de comprimento 0:0 e se!%o '0. ;ode ser calculada pela f-rmula< = Considerando o fluxo laminar. Onde >; é diferen!a de press%o aplicada na amostra, é a viscosidade do fluido. E 0/0 é o coeficiente de permeabilidade. *esumidamente, é um valor que representa a velocidade com que a água atravessa uma amostra. Como este 9ndice é bastante pequeno numericamente, foi convencionado expressar seu resultado em forma de

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UNIDADE 5

O ensaio de permeabilidade do solo de extrema importncia para Engenharia Civil. Visto que conhecendo o coeficiente de permeabilidade de determinado solo a ser explorado, o engenheiro poder minimizar os recalques e as infiltraes. Isso porque a permeabilidade est diretamente ligada a quantidade de vazios que o solo possui. So esses espaos vazios que permitem o fluxo de gua.Uma determinada amostra de solo ser mais permevel, quando tiver mais espaos vazios, que consequentemente permitir um maior fluxo de gua.a.DEFINIO DE PERMEABILIDADE:Segundo o Aurlio, a permeabilidade a Propriedade dos corpos que se deixam atravessar por lquidos, ou seja a permeabilidade do solo a propriedade que os solos tm de permitirem o fluxo de gua atravs dos seus vazios. O ensaio de permeabilidade feito a partir da coleta das amostras em campo. Realizado in situ (no local) ou em laboratrio. As amostras so submetidas aos ensaios com o objetivo de determinar o coeficiente de permeabilidade k.b.LEI DE DARCY.O ensaio de permeabilidade baseado nos estudos de Henry Darcy, realizados em 1856. Darcy, props que a quantidade de gua, que transpassa, num perodo de tempo, uma amostra granular porosa, de comprimento L e seo A. Pode ser calculada pela frmula:

* Considerando o fluxo laminar.Onde P diferena de presso aplicada na amostra, a viscosidade do fluido.E k o coeficiente de permeabilidade. Resumidamente, um valor que representa a velocidade com que a gua atravessa uma amostra. Como este ndice bastante pequeno numericamente, foi convencionado expressar seu resultado em forma de potenciao, exemplo: K = 2,20 x 105 cm/s ou K = 1,27 x 107 m/s.c.OS FATORES QUE INFLUENCIAM NA PERMEABILIDADEOs principais fatores que influenciam no coeficiente de permeabilidade so: granulometria, porosidade, composio mineralgica, estrutura, fludo, macro-estrutura e a temperatura.Granulometria: O tamanho das partculas que constituem os solos influencia no valor de k. Nos solos pedregulhosos com partculas com dimetro superior a 2mm, por exemplo, o valor de k superior a 0,01cm/s; j nos solos com partcula com dimetro inferior a 0,074mm, os valores de k so bem inferiores.Porosidade: Quanto mais poroso for um solo (maior a dimenso dos poros), maior ser o ndice de vazios, por conseguinte, mais permevel (para argilas moles, isto no se verifica).Composio mineralgica: Alguns tipos de minerais, por exemplo, argilas moles que so constitudas, predominantemente, de argilo-minerais (caulinitas, ilitas e montmorilonitas) possuem um valor de k muito baixo, que varia de 10-7 a 10-8 cm/s. J nos solos arenosos, cascalhentos sem finos, que so constitudos, principalmente, de minerais silicosos (quartzo) o valor de k da ordem de 1,0 a 0,01cm/sEstrutura: O arranjo das partculas pode ou no facilitar o fluxo dos fluidos. Na figura 1, nota-se que o fluxo maior.

Figura 1figura 2Temperatura: Quanto maior a temperatura, menor a viscosidade dgua, portanto, maior a permeabilidade, isto significa que a gua mais facilmente escoar pelos poros do solo. Por isso, os valores de k obtidos nos ensaios so geralmente referidos temperatura de 20C.Fluido: O tipo de fludo que se encontra nos poros.d.ENSAIOS DE PERMEABILIDADEEnsaios de carga constante e coeficiente de permeabilidade em meio saturado.Nestes ensaios, a coleta de amostra de solo no campo tem que ser feita sob condies controladas, preferencialmente indeformada, que pode ser submetida a ensaios de carga constante ou varivel. Em ambos os casos, a amostra colocada em um cilindro de comprimento L e rea transversal A e fechada entre duas placas porosas. No ensaio de carga constante, a amostra submetida a uma carga constante H at que se atinja a saturao e que o fluxo de sada Q, se torne constante. A permeabilidade calculada atravs da equao proposta por Darcy.In Situ. O ensaio Lefranc feito normalmente a diversas profundidades. Consiste em introduzir ou bombear gua numa cavidade de forma fixa, a uma determinada profundidade do terreno em relao ao qual se pretende conhecer a permeabilidade. Este ensaio pode ser feito com carga hidrulica constante ou varivel. Ver figura 4.

Figura 4No ensaio com carga hidrulica constante aplica-se um fluxo constante na cavidade de forma a verificar-se a estabilizao do nvel aqufero na sondagem. A interpretao dos ensaios baseia-se em certas hipteses simplificativas, nomeadamente, que o escoamento laminar (campo de aplicao da lei de Darcy), que o meio isotrpico e homogneo e que o regime de escoamento permanente. Nestas condies, o fluxo Q proporcional permeabilidade, caracterizada pelo coeficiente k , e carga hidrulica h : Q = k.C.he.IMPORTANCIA:O conhecimento do valor da permeabilidade muito importante em algumas obras de engenharia, principalmente, na estimativa da vazo que percolar atravs da fundao de barragens de terra, em obras de drenagem, rebaixamento do nvel dgua, adensamento, etcf.A GUA CAPILAR: a que descende ou ascende e permanece num solo. Fica retida nos poros por capilaridade. A capilaridade a capacidade que os fludos tm de se transportarem por entre vasos muito finos. um fenmeno provocado pela tenso superficial dos fludos. Um tubo pode ser considerado capilar quando seu raio interno da mesma ordem que o raio de curvatura da superfcie cncava (menisco) formada pela atrao entre as molculas ( tenso de Laplace) do lquido e as paredes do tubo. Exemplificado na figura 3. Figura 3Na figura 3, o lquido sobe pelas paredes do interior do tubo capilar at a altura capilar h, medida a partir do nvel da superfcie livre do lquido fora do tubo. Para calcular a altura capilar segue a frmula abaixo:

Onde:, representa a densidade do lquidog, o mdulo da acelerao gravitacional. , o coeficiente de tenso superficial do lquidor, o raio de curvatura do menisco.

BIBLIOGRAFIA:

GUIMARES, AgdA, Mecnica dos Solos I , Disponivel em , Acesso em 15 de Junho de 2014

MIRANDA, Brando de , LEI DE DARCY E MEDIDAS DE PERMEABILIDADE, Dissertao de mestrado ,UFRN. Disponvel em Acesso em 15 de Junho de 2014

ESPERIENCIA DE DARCY, Disponvel em Acesso em 15 de Junho de 2014>

GRUPO DE ENSINO DE FSICA DA UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA, Disponvel em acesso em 15 de Junho de 2014