Ensaio de Permeabilidade com Carga Variável

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Universidade Federal de Goiás - Escola de Engenharia Civil e Ambiental 
 Permeabilidade de carga variável: 
Determinação da constante de permeabilidade 
 
Lucas Rocha Santos Silva 
Laboratório de Mecânica dos Solos – Renato Resende Angelim 
Introdução 
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. O estudo da percolação 
da água nos solos é muito importante porque ela intervém num grande número de problemas 
práticos, como no cálculo de vazões, na análise de recalques e nos estudos de estabilidade 
(PINTO, 2006). 
Experimentalmente, em 1850, Darcy verificou como ocorre a percolação de água nos 
solos e sua relação com fatores geométricos envolvidos no processo e com o tipo de solo que 
se realiza o ensaio. A equação que relaciona esses parâmetros ficou conhecida como Lei de 
Darcy, essa equação indica que a vazão que percola pelo solo é diretamente proporcional ao 
coeficiente de permeabilidade (constante para cada solo), à diferença de carga hidráulica entre 
as faces do corpo-de-prova e da área de percolação; mas é inversamente proporcional ao 
comprimento do corpo-de-prova. 
1 Revisão Teórica 
Para determinar o coeficiente de permeabilidade dos solos, são empregados dois 
procedimentos: o de permeâmetro de carga constante, e o de carga variável. No ensaio realizado 
foi-se utilizado da técnica do permeâmetro de carga variável, no qual o esquema é representado 
na Figura 1. 
 
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Figura 1 – Esquema de permeâmetro de carga variável. 
A água de um piezômetro flui através do solo. A diferença de carga inicial h1 no t = 0 é 
registrada e deixa-se a água fluir através da amostra de solo de modo que a diferença de carga 
final no tempo t = t2 é h2 (DAS, 2007). O valor do coeficiente de permeabilidade do solo é dado 
pela Equação 1: 
݇ଶ଴೚஼ ൌ ൤2,303
a L
A t
݈݋݃
݄ଵ
݄ଶ
൨ ܴܶ 
Onde “a” é a área do tubo; “L” é o comprimento do corpo-de-
prova; “A” a área do corpo-de-prova; “h1” a altura inicial da coluna d’água e “h2” a altura final. 
Observação: o h2 é obtido pela Equação 2, onde “C” é uma constante: 
݄ଶ ൌ ݄ଵ െ ݄௟௜ௗ௢ ݔ ܥ 
2 Resultados e Análises 
As constantes no permeâmetro de carga variável são apresentadas na Tabela 1 
juntamente com os a Tabela 2 que apresenta a determinação dos coeficientes de 
permeabilidade. 
 
 
 
Equação 1 
Equação 2 
 
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Tabela 1 – Constantes do permeâmetro de carga variável. 
Constantes 
A (cm2) A (cm2) L (cm) C 
81,87 5,78 12,35 1,1 
Tabela 2 – Determinação dos coeficientes de permeabilidade. 
 
 
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 Com os valores de coeficiente de permeabilidade encontrado no ensaio é possível 
determinar a classificação do solo no corpo-de-prova. Pinto (2006) fornece essa classificação 
de acordo com a ordem de grandeza do coeficiente, mostrada na Figura 2. 
Figura 2 – Classificação dos solos de acordo com o coeficiente de permeabilidade, segundo 
Pinto (2006). 
Como o solo analisado obteve valores de coeficientes entre 8,89 x 10-7 e 2,42 x 10-6 este 
pode ser classificado como “silte”. 
Das (2007) fornece outra classificação, mostrada na Figura 3. 
Figura 3 - Classificação dos solos de acordo com o coeficiente de permeabilidade, segundo Das 
(2007). 
 
 Segundo a classificação fornecida por Das (2007) o solo no qual foi realizado o ensaio 
é uma “argila de silte” 
3. Referências Bibliográficas 
PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos em 16 Aulas. 4a 
Edição. São Paulo: Oficina de Textos, 2006. 
 DAS, Braja M.. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. 6a Edição. São Paulo: 
Thomson Learning, 2007.