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Apostila Geotecnia experimental

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+ funil + frasco com areia restante) 
M3 (massa de areia deslocada) = M1 - M2
DETERMINAÇÃO DA MASSA DE AREIA QUE PREENCHE O FUNIL E O ORIFÍCIO NO REBAIXO DA BANDEJA
V (volume do cilindro em cm3)
M4 (frasco + funil + frasco cheio de areia)
M5 (massa de areia deslocada) = M4 - M5 - M3
DETERMINAÇÃO DA MASSA ESPECÍFICA APARENTE DA AREIA
M1 (frasco + funil + frasco cheio de areia) =
=
=
=
=
=
DETERMINAÇÃO DA MASSA DE AREIA QUE PREENCHE A CAVIDADE NO TERRENO
Mh (massa de solo extraído da cavidade) =
ρρρρ areia (massa específica da areia em g/cm3) = M6/V =
Pa (g)
Ps (g)
=
=
=
Tara + Ph (g)
Tara + Ps (g)
Umidade (%) (h)
=
=
=
=
DETERMINAÇÃO DA UMIDADE DO SOLO EXTRAÍDO DA CAVIDADE
Cápsula Nº
Tara (g)
M8 (massa do frasco com areia restante) =
M7 (frasco + funil + frasco cheio de areia) =
M10 (massa da areia deslocada que preencheu a cavidade no terreno) = 
M9 - M3 =
M9 (massa da areia deslocada que preencheu o funil, o orifício no rebaixo 
da bandeja e a cavidade no terreno) = M7 - M8 =
CÁLCULO DA MASSA ESPECÍFICA SECA DO SOLO "IN SITU"
ρρρρ s = ρρρρareia .(Mh/M10).(100/(100+h)) =
 
 IESPlan 
FacPlan 
Instituto de Ensino Superior Planalto 
Faculdades Planalto 
 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. 
Geotecnia Experimental - 1º semestre 2012 73 
14.0. AULA 14 
14.1. EXPERIMENTO 11: PERMEABILIDADE 
O coeficiente de permeabilidade é a grandeza que mede a facilidade com que um fluido escoa 
através de um meio poroso, no caso o solo. O seu valor depende fundamentalmente da viscosidade 
do fluido, do índice de vazios do solo, do seu grau de saturação, do tamanho e forma das partículas 
que o compõe, da sua estrutura e da composição mineralógica dos grãos. Esse parâmetro baseia-se 
na lei de Darcy para escoamento laminar, segundo a qual a velocidade de percolação é diretamente 
proporcional ao gradiente hidráulico. 
O conhecimento da permeabilidade, no caso das obras de terra, é requerido em todos os problemas 
que envolvem fluxo d’água, como por exemplo, percolação de água através do maciço e da 
fundação de barragens de terra, drenagem, rebaixamento de nível d’água, recalques, etc. 
A determinação do coeficiente de permeabilidade em laboratório, embora seja um ensaio de rotina, 
apresenta uma série de dificuldades, que se não forem contornadas poderão alterar o resultado do 
ensaio. 
A amostragem do corpo de prova no permeâmetro, e a conseqüente impermeabilização da área do 
mesmo não ocupado pelo corpo-de-prova, a saturação do corpo-de-prova e a utilização da água 
deairada durante o ensaio, são as principais dificuldades que precisam ser vencidas, e que alteram 
subitamente os resultados do coeficiente de permeabilidade. 
A saturação de um corpo-de-prova pode ser um processo difícil e lento, dependendo do solo ser 
argiloso ou não. 
A utilização de água deairada durante o ensaio, é necessária para se evitar a introdução de bolhas de 
ar. Essa água deve ser preparada com antecedência evitando-se que depois ele absorva ar 
novamente. (como o nosso ensaio é para mostrar ao aluno os procedimentos necessários à 
determinação do coeficiente de permeabilidade, utilizaremos água da torneira para a realização 
desse ensaio). 
O coeficiente de permeabilidade pode ser determinado em Laboratório pelos ensaios de carga 
constante ou carga variável. 
O ensaio de carga constante se aplica melhor a solo com permeabilidade alta (solos granulares, 
como areias), enquanto que o ensaio de carga variável a solos com permeabilidade baixa (solos 
finos, como argilas). 
Nas planilhas, a seguir, encontram-se os esquemas para cada ensaio (carga constante e carga 
variável). Os cuidados a serem tomados na preparação e execução do ensaio serão abordados 
durante tais processos. 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. 
Geotecnia Experimental - 1º semestre 2012 74 
Amostra: Local: 
Furo: Cota: Operador: Data: 
Umidade Inicial Umidade Final
Capsula N° Capsula N°
tara (g) tara (g)
tara + SH (g) tara + SH (g)
tara + SS (g) tara + SS (g)
Massa de água (g) Massa de água (g)
Massa de solo (g) Massa de solo (g)
Umidade (%) Umidade (%)
w (%): w (%):
 Características do Corpo de Prova
Molde N° = Altura (cm) = Área (cm2) = Volume (cm3) =
Massa Molde(g) = Massa Molde+Solo (g) = Massa Solo (g) =
 γ
 
(g/cm3) =
 γd (g/cm3) = Massa Específica dos Sólidos (g/cm3) =
Grau de Compactação (%) = Índice de Vazios = Grau de Saturação (%) =
Desnível entre a entrada e saída da água - h - (cm) =
Temperatura da água (°C) =
Hora Intervalo de tempo (s) Volume de água percolado (cm3)
Departamento de Engenharia Civil - Laboratório de Geotecnia
EXPERIMENTO 11 - DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE DE SOLO
(ABNT / NBR 13292 - Ensaio de Permeabilidade - Carga Constante )
 
 IESPlan 
FacPlan 
Instituto de Ensino Superior Planalto 
Faculdades Planalto 
 
K20ºC = KT . (UT / U20ºC)
 ∆∆∆∆ H
KT = permeabilidade na temperatura T
UT = viscosidade da água na temperatura T
Área (A) U20ºC = viscosidade da água na temperatura 20º C
L
Q
KT = (Qt . L)/(A . ∆∆∆∆ H . t)
 
Rideci Farias. Haroldo Paranhos. 
Engenheiro Civil e Geotécnico, D. Sc. Engenheiro Civil e Geotécnico, M. Sc. 
CREA/ PA 9736 – D. CREA/DF 9649 – D. 
Geotecnia Experimental - 1º semestre 2012 75 
Amostra: Local: 
Furo: Cota: Operador: Data: 
Umidade Inicial Umidade Final
Capsula N° Capsula N°
tara (g) tara (g)
tara + SH (g) tara + SH (g)
tara + SS (g) tara + SS (g)
Massa de água (g) Massa de água (g)
Massa de solo (g) Massa de solo (g)
Umidade (%) Umidade (%)
w (%): w (%):
 Características do Corpo de Prova
Molde N° = Altura (cm) = Área (cm2) = 107,513 Volume (cm3) = 0
Massa Molde(g) = Massa Molde+Solo (g) = Massa Solo (g) =
 γ
 
(g/cm3) =
 γd (g/cm3) = Massa Específica dos Sólidos (g/cm3) =
Grau de Compactação (%) = Índice de Vazios = Grau de Saturação (%) =
Seção da bureta (cm2)= Temp.água(°C) =
Hora Intervalo de tempo (s) Nível da bureta (cm3)
5,40667E-05
Departamento de Engenharia Civil - Laboratório de Geotecnia
(ABNT / NBR 13292 - Ensaio de Permeabilidade - Carga Variável )
EXPERIMENTO 11 - ENSAIO DE DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE DE SOLO
 
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Instituto de Ensino Superior Planalto 
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Área do Caninho (Ac)
H
 0
H1 Área (A)
L
Q
K = 2,3 . ( A c . L / A . t ) . Log ( L0 / L 1 )
 
Rideci Farias.
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