Mecãnica dos solos 2- Relatório do Ensaio de Capilaridade

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DO MARANHÃO CENTRO DE ESTUDOS SUPERIORES DE BACABAL 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL BACHARELADO 
DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS II
FERNANDA CASSIANO DO NASCIMENTO
KAROLINE ROSANE DIAS PEREIRA
ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE
Bacabal - MA
2021
FERNANDA CASSIANO DO NASCIMENTO
KAROLINE ROSANE DIAS PEREIRA
ABSORÇÃO DE ÁGUA POR CAPILARIDADE
 Relatório apresentado para a disciplina de Mecânica dos Solos II a fim da obtenção de pontos.
 MSc. Amanda Evelyn Barbosa de Aquino
Bacabal - MA
2021
1. INTRODUÇÃO
De acordo com o Departamento de Botânica da Universidade Federal de Juiz de Fora, capilaridade é o fenômeno de ascensão da água através da força da gravidade. Pode ser dividido em dois tipos de forças: adesão e coesão. As forças de adesão dependem da atração e do sentido das moléculas quando a força de adesão é maior que a de coesão é esperado que a água eleve através do tubo.
O fenômeno da capilaridade pode causar patologias em obras, tais como: revestimentos estufados, papéis de parede se soltando ou apodrecendo, azulejos ou cerâmicas que decolam, madeira que apodrece, metais que enferrujam, deterioração de móveis, rodapés soltos e danificados, parede descascando ou com manchas visíveis.
A amostra 1, retirada da areia próxima ao mar (ver figura 1 a), tem como objetivo entender o comportamento do solo nesse local, assim como na amostra 2, onde o solo foi retirado das margens do rio Mearim (ver figura 1 b), analisando assim a sua ascensão por capilaridade. As amostras de solo 3, 4 e 5 foram retirados de obras realizadas na cidade de Bacabal, no Maranhão. No local de retirada as amostras 3 e 4, até a data de entrega deste relatório, está sendo realizada a construção de residências de baixo padrão, e a fundação destas residências foi realizada nesses solos (ver figura 1 a e b); já o solo da amostra 5 foi retirado de uma reforma de uma residência que apresentava vários problemas causados por infiltração da água por capilaridade. O ensaio será importante para demonstrar a importância da impermeabilização, como forma de evitar a infiltração, prevenindo futuras patologias que podem aparecer nas obras, caso não sejam devidamente impermeabilizadas. 
No ensaio apresentado a seguir, será demonstrado, na prática, a ascensão da água por capilaridade durante o período do dia 01 de janeiro até o dia 03 de janeiro, em diferentes tipos de solos coletados nas cidades de Bacabal, São Luiz e Pedreiras, localizadas no estado do Maranhão.
2. OBJETIVOS
A experiência realizada tem por objetivo fazer o estudo da ascensão da água, por capilaridade, em diferentes tipos de solo. Assim, através da observação, identificar o período que cada solo leva para alcançar sua umidade máxima, classificando-os conforme o resultado apresentado.
3. MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Materiais· Fita;
· Gaze;
· Cola;
· Peneira.
· Tudo de PET;
· Água;
· Amostras de solos;
· Bacias;
3.2 Método Experimental
A primeira fase do experimento foi a escolha e retirada do solo, que depois de coletado foi separado para secagem – esta foi feita naturalmente, sem o uso de uma estufa. Os locais para coleta do material estão apresentados de acordo com a figura 1. (c)
(b)
(a)
Local da amostra 02
Local da amostra 01
Local da amostra 05
Local da amostra 04
Local da amostra 03
(e)
(d)
Figura 1 – Local de coleta dos solos utilizados no experimento. Na figura (a), o local da coleta foi a praia Litorânea, na cidade de São Luís do Maranhão. Em (b), o solo foi extraído das margens do rio Mearim, na cidade de Pedreiras, no Maranhão. Em (c) e (d), o solo foi retirado de uma mesma obra realizada na cidade de Bacabal, no Maranhão. Em (e), o material foi retirado de outra obra realizada na cidade de Bacabal, no Maranhão. Fonte: acervo pessoal (2021).
Durante a secagem das amostras, os tubos para o ensaio, iniciando de uma extremidade, são marcados a cada 0,5 cm e depois é fixado uma gaze na extremidade em que a marcação foi iniciada. 
Após secos, os solos são peneirados e separados, conforme figura 2.(b)
(a)
Amostra de solo 02
Amostra de solo 01
(d)
(c)
Amostra de solo 04
Amostra de solo 03
(e)
Amostra de solo 05
Figura 2 – Solos coletados; antes e depois de serem peneirados. Fonte: acervo pessoal (2021).
Em seguida, cada amostra é colocada em um tubo, onde foi compactada a cada 2 cm até atingir uma altura de 12cm (figura 3) e mergulhada em um recipiente com água dentro de 3 cm, conforme a figura 4. 
Figura 4 – Fonte: acervo pessoal. (2021)
Figura 3 – Fonte: acervo pessoal (2021).
A partir daí, é iniciada a análise da subida da água por capilaridade, em um período de 3 dias. 
Foram feitas anotações do tempo necessário para que a umidade chegasse na sua altura mais elevada.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Amostra de solo 1
O solo da amostra 1, coletado na cidade de São Luís – MA, apresentou um tempo de ascensão capilar diferente do esperado, atingindo sua altura máxima em um período de 24 horas. Por ser areia, o esperado seria que a umidade infiltrasse mais rápido que as outras amostras, porém, das 5 amostras coletadas, esta foi a que infiltrou mais devagar. Após os 3 dias o solo apresentou um aspecto viscoso, como a da amostra coletada inicialmente no local antes da secagem.
 Figura 5 – Amostra de solo no início da experiência. Fonte: acervo pessoal (2021).
Figura 6 – Amostra de solo após 2 horas. Fonte: acervo pessoal (2021).
Figura 7 – Amostra de solo após 3 dias. Fonte: acervo pessoal (2021).
4.2 Amostra de solo 2
O solo coletado apresentou uma ascensão de capilaridade consideravelmente rápida sendo o seu tempo de absorção da água de apenas 45 minutos, após 3 dias a amostra apresentava o aspecto viscoso (ver figura 9). 
 Figura 10 – Amostra de solo após 3 dias. Fonte: acervo pessoal (2021).
Figura 9 – Amostra de solo após 45 minutos. Fonte: acervo pessoal (2021).
Figura 8 – Amostra de solo no início da experiência. Fonte: acervo pessoal (2021).
4.3 Amostra de solo 3
Nesse solo, a água infiltrou completamente em um período de 2 horas e 14 min. Após 3 dias, seu aspecto era pegajoso, tal como argilas ficam quando estão com excesso de umidade.
	Pela figura 12, podemos observar que toda a água infiltrou.
 Figura 13 – Amostra de solo após 3 dias. Fonte: acervo pessoal (2021).
Figura 11 – Amostra de solo com 1 hora experiência. Fonte: acervo pessoal (2021).
Figura 12 – Amostra de solo após 2 horas e 14 minutos. Fonte: acervo pessoal (2021).
4.4 Amostra de solo 4
Na amostra 4, num período de 2 horas e 47 min., a umidade infiltrou em todo o solo. Após os 3 dias, o aspecto do solo era “esponjoso” e viscoso, como a argila molhada (ver figura 13). 
Assim como na amostra 3, toda a água foi infiltrada depois dos 3 dias de análise.
 Figura 13 – Amostra de solo após 3 dias. Fonte: acervo pessoal (2020).
Figura 12 – Amostra de solo após 2 horas e 14 minutos. Fonte: acervo pessoal (2020).
Figura 11 – Amostra de solo com 1 hora experiência. Fonte: acervo pessoal (2020).
4.5 Amostra de solo 5
O solo 5 teve sua umidade máxima no menor período de tempo de todas as amostras coletadas. Em 17 minutos, a água infiltrou todo o solo, isso por que a amostra é de um solo arenoso.
 Figura 13 – Amostra de solo após 3 dias. Fonte: acervo pessoal (2020).
Figura 12 – Amostra de solo após 2 horas e 14 minutos. Fonte: acervo pessoal (2020).
Figura 11 – Amostra de solo com 1 hora experiência. Fonte: acervo pessoal (2020).
5. CONCLUSÃO
Dos solos coletados, o esperado era que os arenosos (amostra 1 e 5) tivessem uma ascensão maior que as outras amostras, que são argilosas e isso se dá por conta do tamanho dos grãosdos solos, já que em solos arenosos, por terem grãos maior, existem mais vazios para a água se movimentar e subir por capilaridade. Porém, na amostra 1 vimos que a água demorou mais do que o esperado para infiltrar, e um dos motivos que pode ter feito isso ocorrer é que o solo não estava completamente seco quando foi feito o ensaio e a umidade já presente no solo dificultou a infiltração da água. 
Porém, apesar disso, em todas as amostras foi percebido que a água infiltrou com relativa facilidade. Assim, podemos concluir que a capilaridade deve ser levada em conta na construção de obras que não pode haver infiltração de água pelo solo, para que futuras patologias possam ser evitadas.
REFERÊNCIAS
ICB, Departamento de Botânica. Ascensão de água capilar no solo. Universidade Federal de Juiz de Fora, 2018. Disponível em: <https://www.ufjf.br/fisiologiavegetal/files/2018/07/6_2-Ascen%C3%A7%C3%A3o-Capilar-de-%C3%81gua-no-Solo.pdf>. Acesso em: 03/01/2021.