NBR 14545 - Solo - Determinacao Do Coeficiente de Permeabilidade de Solos Argilosos a Carga Varia

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    ABNT AssociaoBrasileira deNormas Tcnicas

    Copyright 2000,ABNTAssociao Brasileirade Normas TcnicasPrinted in Brazil/Impresso no BrasilTodos os direitos reservados

    JUL 2000 NBR 14545Solo - Determinao do coeficiente depermeabilidade de solos argilosos acarga varivel

    Origem: Projeto 02:127.02-026:1997ABNT/CB-02 - Comit Brasileiro de Construo CivilCE-02:127.02 - Comisso de Estudo de Identificao e Compactao de SolosNBR 14545 - Soil - Determination of the coefficient of permeability of clay soilsby a falling - Head testDescriptors: Soil. PermeabilityVlida a partir de 31.08.2000

    Palavras-chave: Solo. Permeabilidade 12 pginas

    SumrioPrefcio0 Introduo1 Objetivo2 Referncias normativas3 Aparelhagem4 gua percolante5 Preparao dos corpos-de-prova6 Procedimentos7 Expresso dos resultados8 Relatrio de ensaioPrefcioA ABNT - Associao Brasileira de Normas Tcnicas - o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras, cujocontedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalizao Setorial(ABNT/ONS), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delasfazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no mbito dos ABNT/CB e ABNT/ONS, circulam para Consulta Pblica entreos associados da ABNT e demais interessados.0 IntroduoO ensaio fundamenta-se na lei de Darcy, pressupondo, portanto, a existncia de proporcionalidade direta entre as velo-cidades de fluxo e os gradientes hidrulicos. Admite-se adicionalmente a continuidade do escoamento, sem variaes devolume do solo, durante o ensaio, e a saturao total do corpo-de-prova.So prescritos nesta Norma dois mtodos para obteno do coeficiente de permeabilidade.No mtodo A, utiliza-se contrapresso, o que assegura uma efetiva saturao do corpo-de-prova, e portanto o seu uso omais recomendvel, uma vez que o coeficiente de permeabilidade decresce com o aumento da quantidade de ar presenteno material.Alternativamente, caso no se disponha dos equipamentos requeridos pelo mtodo A, pode-se utilizar o mtodo B, o qual conduzido em condies sensivelmente menos controladas.A realizao do ensaio, de acordo com o mtodo A, ocorre em um nvel controlado de tenses efetivas.Como o coeficiente de permeabilidade varia quando ocorrem variaes do ndice de vazios, os quais por sua vez sodependentes das tenses efetivas, segue-se que, para a obteno da relao entre o coeficiente de permeabilidade e ondice de vazios, o ensaio deve ser repetido para diferentes valores de tenses efetivas ou ento deve ser realizado deacordo com a NBR 12007.

  • NBR 14545:20002

    1 Objetivo1.1 Esta Norma prescreve os mtodos para determinao do coeficiente de permeabilidade a carga varivel, com a guapercolando atravs do solo em regime de escoamento laminar.

    1.2 Na aplicao destes mtodos podem ser utilizados corpos-de-prova talhados ou moldados, obtidos, respectivamente, apartir de amostras indeformadas ou da compactao de amostras deformadas, cujos coeficientes de permeabilidade sejammenores do que 10-5 m/s (10-3 cm/s).NOTA - Materiais cujos coeficientes de permeabilidade sejam superiores a este valor podem ser ensaiados de acordo com a NBR13292.

    2 Referncias normativas

    As normas relacionadas a seguir contm disposies que, ao serem citadas neste texto, constituem prescries para estaNorma. As edies indicadas estavam em vigor no momento desta publicao. Como toda norma est sujeita a reviso,recomenda-se queles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a convenincia de se usarem as edies maisrecentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informao das normas em vigor em um dado momento.

    NBR 6457:1986 - Amostras de solo - Preparao para ensaios de compactao e ensaios de caracterizao - Mtodode ensaio

    NBR 12007:1990 - Solo - Ensaio de adensamento unidimensional - Mtodo de ensaio

    NBR 13292:1995 - Solo - Determinao do coeficiente de permeabilidade de solos granulares a carga constante -Mtodo de ensaio

    3 Aparelhagem

    3.1 Aparelhagem para o mtodo A

    3.1.1 Sistema para aplicao e medio das cargas hidrulicas

    O sistema para aplicao e medio das cargas hidrulicas constitudo por um reservatrio de gua, bureta nonecessariamente graduada - dotada de blindagem e proteo (tubo plstico transparente) - capaz de suportar as pressesaplicadas, tubos manomtricos de mesmo dimetro interno e com escala graduada em milmetros, mangueiraspreferencialmente rgidas, conexes e vlvulas, como indicado na figura 1.

    Alternativamente, podem ser utilizadas clulas de presso ou outros dispositivos de preciso adequada.

    A montagem do sistema deve ser tal que os espaos mortos sejam reduzidos ao mnimo e deve ainda permitir uma rpida ecompleta remoo das bolhas de ar eventualmente presentes nas linhas de fluxo.

    Figura 1 - Esquema de montagem do ensaio (Mtodo A)

  • NBR 14545:2000 3

    3.1.2 Sistema de aplicao de contrapresso

    O sistema de aplicao de contrapresso, por meio de ar comprimido, necessrio para a saturao do corpo-de-prova.

    O sistema deve ser capaz de manter a contrapresso aplicada, durante toda a durao do ensaio, e deve ser dotado dedispositivo de leitura para a sua medio e controle.3.1.3 Sistema de medio de presso neutra

    Durante o processo de saturao do corpo-de-prova por contrapresso necessrio efetuar medidas da presso neutra, asquais podem ser realizadas por um sistema do tipo null indicator e manmetro ou por dispositivos eletrnicos de medio.3.1.4 Sistema de pressurizao da cmara do permemetro

    O sistema de pressurizao da cmara do permemetro para aplicao da presso confinante ao corpo-de-prova deve sercapaz de manter a presso aplicada, durante toda a durao do ensaio, e deve ser dotado de dispositivo de leitura para asua medio e controle.3.1.5 Cmara do permemetro

    A cmara do permemetro deve ser de tipo semelhante ao utilizado em ensaios de compresso triaxial, onde o corpo-de-prova, com pedras porosas em suas extremidades, fica envolto por uma membrana de borracha e sujeito s pressescontroladas de gua, como esquematicamente indicado na figura 1.3.1.5.1 Sistema pisto defletmetro

    A cmara do permemetro deve permitir a monitorao da altura do corpo-de-prova, por exemplo, por meio de um sistemapisto-defletmetro, do tipo utilizado em ensaios de compresso triaxial.

    Este sistema deve ainda possibilitar a aplicao de cargas que compensem o empuxo atuante no pisto, em decorrncia daaplicao das presses confinantes.

    A extremidade inferior do pisto deve ser dotada de rosca para que se possa atarrax-lo no cabeote colocado no topo docorpo-de-prova.

    NOTA - Esto disponveis no mercado permemetros que no possibilitam a monitorao da altura do corpo-de-prova. Neste caso, no seaplicam os procedimentos adiante descritos, relativos monitorao mencionada.

    3.1.5.2 Base e cabeote

    Devem ser utilizados uma base e um cabeote, rgidos e impermeveis, com a funo de posicionar adequadamente ocorpo-de-prova, auxiliar na sua vedao servindo de apoio aos orings, alm de atuar como elementos de passagem dagua percolante atravs do corpo-de-prova.

    O dimetro da base e do cabeote deve ser igual ao do corpo-de-prova.

    A base deve impedir movimentos laterais ou a inclinao do corpo-de-prova e a forma do cabeote deve ser adequada paraajustar-se concentricamente ao pisto, ao qual ele dever ser atarraxado.3.1.5.3 Membrana flexvel

    A membrana flexvel que envolve o corpo-de-prova, do tipo usado em ensaios de compresso triaxial, deve constituir-se emuma adequada proteo contra a fuga de gua. Por esse motivo, a membrana deve ser cuidadosamente inspecionadaantes da sua utilizao e, caso se constate a ocorrncia de defeitos ou perfuraes, ela deve ser descartada.

    O dimetro da membrana flexvel deve estar compreendido entre 90% e 95% do dimetro do corpo-de-prova.

    A vedao completada com orings colocados na base e no cabeote.

    O dimetro interno dos orings, quando no tensionados, deve ser menor que 90% do dimetro da base e do cabeote.3.1.5.4 Pedras porosas

    As pedras porosas devem ser fabricadas com bronze sinterizado ou outro material que no seja atacado pela guapercolante, devendo ser tambm planas, isentas de trincas, avarias e desuniformidades.

    O coeficiente de permeabilidade das pedras porosas deve ser significativamente maior que o do corpo-de-prova, o seudimetro igual ao do corpo-de-prova e a sua espessura o suficiente para evitar que se quebre.3.1.5.5 Papel-filtro

    Para evitar a intruso de material nos poros das pedras porosas, deve ser colocado pelo menos um papel-filtro - de mesmodimetro que o corpo-de-prova - entre este e as pedras porosas.

    3.1.5.6 Cilindro auxiliar

    Para colocao da membrana no corpo-de-prova, deve ser utilizado um cilindro auxiliar, com dispositivo de aspirao paratensionar a membrana.

    Esse mesmo cilindro deve ser empregado para colocao dos orings na base e no cabeote.

  • NBR 14545:20004

    3.2 Aparelhagem para o mtodo B3.2.1 Sistema para aplicao e medio das cargas hidrulicasO sistema para aplicao e medio das cargas hidrulicas constitudo por uma bureta de vidro graduada em dcimos decentmetro, formando com o permemetro o conjunto indicado na figura 2. Opcionalmente, a bureta pode ser graduada emdcimos de centmetro cbico. Neste caso, deve-se determinar o comprimento de uma unidade da bureta graduada, deforma a possibilitar que as leituras efetuadas no ensaio sejam convertidas para cargas hidrulicas.3.2.2 PermemetroO permemetro constitudo por um cilindro metlico com aproximadamente 15 cm de dimetro e 13 cm de altura,acoplado a duas tampas, alm de um recipiente com gua onde o permemetro fic