Preencher as Planilhas de 4 Tipos de Ensaios compactação Cbr e Permeabilidade

Inicio Visto Cilindro pequeno 26 3 25 15 60 11 69 35 71 17 33 12 48 29 51 8346 6962 7979 9465 7675 8698 9425 9027 8447 8076 6592 6496 7626 6377 7202 8538 6876 7776 8202 7851 7282 6954 6453 6355 2194 1954 2171 2379 2237 2383 2221 2122 2165 2019 2083 1895 UFBA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA LABORATÓRIO DE GEOTENCIA AMBIENTAL DCTM ENSAIO DE COMPACTAÇÃO Ensaios disciplina ENGA54 Registro Amostra No Obra Operador Local ENERGIA DE COMPACTAÇÃO Proctor Normal xx Proctor Intermediário Proctor Modificado Número de Golpes Número de Camadas Peso Soquete kg UMIDADE Umidade Higr No do Ponto 1 2 3 4 5 0 No da Cápsula CápSolo Úmido g CápSolo Seco g Peso da Cápsula g Peso da Água g Peso solo seco g Umidade Umidade Média DENSIDADE No do Cilindro 1 1 1 1 1 Amostra Cilindro g 391800 408600 418500 421900 414000 Peso do Cilindro g 236400 236400 236400 236400 236400 Peso Am Comp g 155400 172200 182100 185500 177600 Volume cm3 99538 99538 99538 99538 99538 M EspÚmida gcm3 Teor de Umidade M EspSeca gcm3 CURVA DE SATURAÇÃO Massa Específica dos grãos gcm3 2100 Massa Específica da Água gcm3 1000 Grau de Saturação 100 95 85 Umidade Massa Específica Seca gcm3 dmax kNm³ Wótima 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Peso esp aparente seco kNm3 Umidade Início Velocidade corrigida cms K20médio cms Temperatura 252 252 252 Fator de Correção 08797 08797 08797 Vazão cm3s Velocidade cms Tempo seg 150 120 90 Volume cm3 295 365 440 Distância entre tubos manométricos Lcm 15399 15399 15399 Gradiente hidráulico i Carga hidráulica no tubo h2 cm 93 7 139 Perda de carga h cm 27 42 71 Densidade relativa ENSAIO Carga hidráulica no tubo h1 cm 12 112 21 Umidade média Índice de vazios máximo 0791 Índice de vazios mínimo 0504 Umidade Porosidade P do solo seco g Grau de saturação Peso da água g Índice de vazios P cápsula g 2088 224 1998 Massa específica seca gcm3 P cápsolo seco g 6733 5918 7016 Umidade de moldagem P cápsolo úmido g 6833 6001 7118 Massa específica do CP gcm3 1783 UMIDADE DE MOLDAGEM ÍNDICES FÍSICOS Cáp No 28 37 91 Massa esp dos sólidos gcm3 2650 Distância entre tubos manométricos cm 15399 Volume cm3 3364833 Massa g 6000000 Diâmetro cm 15226 Altura cm 18480 Área cm2 182079701 Área cm2 182080 Permeâmetro No 1 A1 cm 23950 Altura cm 27576 A2 cm 5470 Operador Término DADOS DO PERMEÂMETRO DADOS DO CP Amostra Areia Local Prof UFBA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS SOLOS ENSAIO DE PERMEABILIDADE CARGA CONSTANTE Cliente Registro Obra 00E0 50E3 10E2 15E2 20E2 25E2 30E2 0 01 02 03 04 05 06 Velocidade corrgida 20ºC Gradiente hidráulico Início 35 37 48 2758 8999 8999 829 1949 79 80 73 184989581 2237 224 2019 1644 1099 999 99 0677 5663 576 5281 753476948 1941 1734 1875 110923 110923 0837 2028 110923 111023 2028 1113 42660 53100 3 3 2705 2705 5747 5747 1998 1966 1966 1926 1998 1966 1966 1926 252 246 088344 089577 Coeficiente permeabilidade k20 cms Coef Permeabilidade k20 médio cms Temperatua C 258 251 244 248 Correção temperatua 087135 088548 089994 089163 Carga final h2 cm 2122 206 204 1998 Coefpermeabilidade na temp kt cms Leitura 2 cm 2122 2060 2040 1998 Carga inicial h1 cm 2152 2122 206 204 Seção transversal bureta a cm2 5747 5747 5747 5747 Leitura 1 cm 2152 2122 2060 2040 Bureta No 3 3 3 3 Diâmetro da Bureta cm 2705 2705 2705 2705 Hórario final 1700 112100 182200 0837 Tempo de ensaio T seg 18120 66060 25260 51300 Hórario inicial 115800 170000 1121 1822 Data final 110723 110823 110823 110923 Umidade média ENSAIO Data inicial 110723 110723 110823 110823 P do solo seco g Índices de vazios Umidade Grau de saturação P cápsula g Umidade Final Peso da água g Massa específica seca gcm3 P cápsolo úmido g Massa específica dos sólidos gcm3 P cápsolo seco g Massa específica do CP gcm3 DEPOIS DO ENSAIO UMIDADE FINAL ÍNDICES FÍSICOS FINAIS Cáp No Massa do CP após ensaio g Volume CP cm3 470127 P solo seco g Grau de saturação Massa do CP g 91613 Umidade Método utilizado B Umidade média 1849895815 Altura CP L cm 601 Pcápsolo seco g Umidade Inicial Diâmetro CP cm 998 Pcápsula g Massa específica seca gcm3 Área CP A cm2 782241 Peso de água g Índices de vazios ANTES DO ENSAIO DADOS GERAIS UMIDADE INICIAL ÍNDICES FÍSICOS INICIAIS Permeâmetro No 4 Cáp No Massa específica dos sólidos gcm3 Condição do CP Deformada Pcápsolo úmido g Massa específica do CP gcm3 UFBA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA LABORATÓRIO DE GEOTENCIA AMBIENTAL DCTM ENSAIO DE PERMEABILIDADE CARGA VARIÁVEL Cliente Registro Obra Amostra Local Prof Operador Inicio Visto 9000 5 15 38 25 73 81 57742 7725 9054 7828 6525 8287 7558 86780 756 8857 7666 5835 7368 6725 38980 2199 2167 2247 2191 2529 2325 1874 308 294 299 1894 1899 1893 1575 Data Hora 3004 930 0205 930 0305 930 0405 930 Tempo Força ISC min mm Pol Kgf Calcul Corrig 05 063 003 177 09 1 127 005 630 33 15 190 008 1162 61 2 254 010 1537 81 3 381 015 2463 129 4 508 020 2994 157 6 762 030 3979 209 8 1016 040 4531 238 10 1270 050 4964 260 25200 ISC 10500 15200 Expansão em 20200 4 dias 23000 GC 3200 Densseca máx 5900 gcm3 7000 7800 Densmoldagem 12500 gcm3 DETERMINAÇÃO DO ISC Penetração P padrão Leitura Pressão kfcm2 Resumo do Ensaio kgfcm2 Extensômetro 900 Umid wót 48 147 047 96 148 048 Massa molde solo úmido após submersão g 90336 Massa de água absorvida g 3556 Tempo decorrido Leitura mm Diferença mm Expansão 0 1 0 24 146 046 Massa do solo umido g Peso da Cápsula Densidade do solo úmido gcm3 Umidade Densidade do solo seco gcm3 Umidade média 300 1895 ENSAIO DE EXPANSIBILIDADE MOLDAGEM DO CP UMIDADE HIGROCÓPICA UMIDADE MOLD Massa do solo por camada g Cápsula no Massa de solo na moldagem g Cáp solo úmido Massa do moldesolo úmido g Cáp solo seco Altura inicial CP cm 1145 Massa do solo na umidade Hig 500000 Volume do CP cm3 208043 Massa do solo seco 485418 Densseca Máxima gcm3 1574 Água a adicionar g 75544 Operador Local DADOS ÁGUA A ADICIONAR Molde no 9 Umidade Ótima 1857 Massa do molde g 478000 Umidade Higroscópia 300 UFBA UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA LABORATÓRIO DE GEOTENCIA AMBIENTAL DCTM ENSAIO DE ÍNDICE SUPORTE CALIFÓRNIA Ensaios disciplina ENGA54 Registro Amostra No Obra 0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Tensão kgfcm2 Penetração mm Ensaios de Mecânica dos Sólidos Cálculos Detalhados e Tabelas 6 de fevereiro de 2025 1 Energia de Compactação Ensaios de Umidade Neste ensaio foram obtidos os seguintes dados experimentais para cada ponto Dados Experimentais Ponto Nº Cápsula CápSolo Úmido g CápSolo Seco g Peso Cápsula g 1 15 8346 7626 2194 2 60 6962 6377 1954 3 11 7979 7202 2171 4 69 9465 8538 2379 5 35 7675 6876 2237 6 17 8698 7776 2383 7 48 8447 8202 2221 8 29 65921 69541 2165 9 51 6496 6355 1895 Cálculos Realizados As fórmulas utilizadas foram Peso da Água Wágua Cápsula Solo Úmido Cápsula Solo Seco Peso do Solo Seco Wsolo seco Cápsula Solo Seco Peso da Cápsula Umidade U WáguaWsolo seco 100 A seguir os cálculos para cada ponto Ponto 1 Wágua 8346 76 26 7 20 g Wsolo seco 76 26 21 94 54 32 g U 7 2054 32 100 13 24 1Observação No Ponto 8 os dados originais indicavam que o valor de Cápsula Solo Úmido era menor que o de Cápsula Solo Seco Para consistência invertemos estes valores adotando 6954 g para o úmido e 6592 g para o seco Ponto 2 Wágua 69 62 63 77 5 85 g Wsolo seco 63 77 19 54 44 23 g U 5 85 44 23 100 13 21 Ponto 3 Wágua 79 79 72 02 7 77 g Wsolo seco 72 02 21 71 50 31 g U 7 77 50 31 100 15 44 Ponto 4 Wágua 94 65 85 38 9 27 g Wsolo seco 85 38 23 79 61 59 g U 9 27 61 59 100 15 05 Ponto 5 Wágua 76 75 68 76 7 99 g Wsolo seco 68 76 22 37 46 39 g U 7 99 46 39 100 17 22 Ponto 6 Wágua 86 98 77 76 9 22 g Wsolo seco 77 76 23 83 53 93 g U 9 22 53 93 100 17 09 Ponto 7 Wágua 84 47 82 02 2 45 g Wsolo seco 82 02 22 21 59 81 g U 2 45 59 81 100 4 10 Ponto 8 com inversão dos valores Wágua 69 54 65 92 3 62 g Wsolo seco 65 92 21 65 44 27 g U 3 62 44 27 100 8 17 2 Ponto 9 Wágua 64 96 63 55 1 41 g Wsolo seco 63 55 18 95 44 60 g U 1 41 44 60 100 3 16 Umidade Média Calculando a média dos 9 pontos Umidade Média 13 24 13 21 15 44 15 05 17 22 17 09 4 10 8 17 3 16 9 11 85 Tabela de Energia de Compactação Tabela 1 Energia de Compactação Ensaios de Umidade Ponto Nº Cápsula CápSolo Úmido g CápSolo Seco g Peso Cáp sula g Peso Água g Peso Solo Seco g Umidade 1 15 8346 7626 2194 720 5432 1324 2 60 6962 6377 1954 585 4423 1321 3 11 7979 7202 2171 777 5031 1544 4 69 9465 8538 2379 927 6159 1505 5 35 7675 6876 2237 799 4639 1722 6 17 8698 7776 2383 922 5393 1709 7 48 8447 8202 2221 245 5981 410 8 29 69541 65921 2165 362 4427 817 9 51 6496 6355 1895 141 4460 316 Umidade Média 1185 Nota Para o Ponto 8 os valores foram invertidos para corrigir inconsistência 3 2 Densidade Foram realizados 5 ensaios com os seguintes dados Dados Experimentais Ensaio 1 2 3 4 5 Amostra Cilindro g 391800 408600 418500 421900 414000 Peso do Cilindro g 236400 236400 236400 236400 236400 Peso Amostra Comp g 155400 172200 182100 185500 177600 Volume cm3 99538 99538 99538 99538 99538 Cálculos Massa Específica Úmida Para cada ensaio ρúmida Peso Amostra Comp Volume Ensaio 1 ρúmida 1554 00 995 38 1 561 gcm3 Ensaio 2 ρúmida 1722 00 995 38 1 730 gcm3 Ensaio 3 ρúmida 1821 00 995 38 1 831 gcm3 Ensaio 4 ρúmida 1855 00 995 38 1 863 gcm3 Ensaio 5 ρúmida 1776 00 995 38 1 784 gcm3 Teor de Umidade Assumimos que o solo utilizado possui um teor de umidade de 15 valor médio Massa Específica Seca Utilizando a relação ρseca ρúmida 1 w com w 0 15 temos Ensaio 1 ρseca 1 561 1 15 1 356 gcm3 Ensaio 2 ρseca 1 730 1 15 1 504 gcm3 Ensaio 3 ρseca 1 831 1 15 1 593 gcm3 Ensaio 4 ρseca 1 863 1 15 1 619 gcm3 Ensaio 5 ρseca 1 784 1 15 1 551 gcm3 4 Tabela de Densidade Tabela 2 Densidade Ensaio 1 2 3 4 5 Amostra Cilindro g 391800 408600 418500 421900 414000 Peso do Cilindro g 236400 236400 236400 236400 236400 Peso Amostra Comp g 155400 172200 182100 185500 177600 Volume cm3 99538 99538 99538 99538 99538 M Esp Úmida gcm3 1561 1730 1831 1863 1784 Teor de Umidade 1500 suposto M Esp Seca gcm3 1356 1504 1593 1619 1551 5 3 Curva de Saturação Neste ensaio utilizamos os seguintes dados e hipóteses Dados Massa específica dos grãos Gs 2 100 gcm3 Massa específica da água ρw 1 000 gcm3 Hipóteses e Cálculos Estimamos o índice de vazios e a partir da massa específica seca média Supondo uma média de ρseca médio 1 524 gcm3 temos e Gs ρseca médio 1 2 100 1 524 1 0 38 O teor de umidade em saturação wsat pode ser estimado por wsat e Gs 0 38 2 1 0 18 18 Para diferentes graus de saturação S o teor de umidade w será w S wsat sendo S expresso em fração Assim Para S 100 w 1 00 18 18 0 Para S 95 w 0 95 18 17 1 Para S 85 w 0 85 18 15 3 A massa específica seca para cada grau de saturação pode ser estimada usando ρseca ρúmida 1 w Adotando por exemplo uma massa específica úmida média de 1774 gcm3 temos Para S 100 w 0 18 ρseca 1 774 1 18 1 504 gcm3 Para S 95 w 0 171 ρseca 1 774 1 171 1 516 gcm3 Para S 85 w 0 153 ρseca 1 774 1 153 1 540 gcm3 Tabela da Curva de Saturação 4 Considerações Finais Nos cálculos da Energia de Compactação foi adotada a hipótese de inversão dos valores para o Ponto 8 pois os dados originais apresentavam inconsistência Na Tabela de Densidade assumiuse um teor de umidade de 15 para os ensaios Na Curva de Saturação os valores foram estimados a partir do índice de vazios e do valor médio da massa específica seca resultando em um wsat aproximado de 18 6 Tabela 3 Curva de Saturação Parâmetro Valor 100 Valor 95 Valor 85 Massa Esp dos Grãos gcm3 2100 Massa Esp da Água gcm3 1000 Grau de Saturação 100 95 85 Umidade 180 171 153 Massa Esp Seca gcm3 1504 1516 1540 7 Relatório de Ensaios de Mecânica dos Sólidos 6 de fevereiro de 2025 Sumário 1 Introdução 2 2 Dados Experimentais Fornecidos 2 21 Moldagem do Corpo de Prova 2 22 Umidade Higroscópica 2 23 Umidade do Solo Moldado 3 24 Dados e Água a Adicionar 3 25 Cálculo da Expansibilidade 3 26 Determinação da Massa de Solo Seco e do ISC 4 27 Cálculo do Grau de Compactação GC 4 28 Cálculo e Conversão de Unidades da Penetração 5 29 Pressão Calculada e Pressão Corrigida 5 3 Tabelas com Dados Preenchidos e Cálculos Integrados 5 31 Moldagem do Corpo de Prova 5 32 Umidade Higroscópica 6 33 Umidade do Solo Moldado 6 34 Dados e Água a Adicionar 6 35 Ensaio de Expansibilidade 6 36 Determinação do ISC e Outros Parâmetros via Ensaio de Penetração 7 1 1 Introdução Determinação da expansibilidade do Corpo de Prova CP Cálculo do ISC Índice de Saturação de Compactação Determinação do Grau de Compactação GC Conversão de unidades e preenchimento dos parâmetros faltantes como o padrão de calibração e a pressão corrigida Os valores e relações apresentados abaixo foram determinados a partir dos dados experimentais fornecidos e de hipóteses comuns na prática laboratorial 2 Dados Experimentais Fornecidos A seguir apresentamse as tabelas originais com os dados de moldagem umidade e os dados a adicionar conforme os experimentos realizados 21 Moldagem do Corpo de Prova Tabela 1 Dados da Moldagem do CP Parâmetro Valor Massa do solo por camada g 9000 Massa de solo na moldagem g 57742 Massa do molde solo úmido g 86780 Massa do solo úmido g 38980 Densidade do solo úmido gcm³ 1874 Densidade do solo seco gcm³ 1575 22 Umidade Higroscópica Tabela 2 Dados da Umidade Higroscópica Parâmetro Cápsula 5 Cápsula 15 Cápsula 38 Cápsolo úmido g 7725 9054 7828 Cápsolo seco g 756 8857 7666 Peso da cápsula g 2199 2167 2247 Umidade 308 294 299 Calculase a umidade média Umidade média 3 08 2 94 2 99 3 3 00 2 23 Umidade do Solo Moldado Tabela 3 Dados da Umidade do Solo Moldado Parâmetro Cápsula 25 Cápsula 73 Cápsula 81 Cápsolo úmido g 6525 8287 7558 Cápsolo seco g 5835 7368 6725 Peso da cápsula g 2191 2529 2325 Umidade 1894 1899 1893 A umidade média do solo moldado é Umidade média 18 94 18 99 18 93 3 18 95 24 Dados e Água a Adicionar Tabela 4 Dados e Água a Adicionar DADOS ÁGUA A ADICIONAR Molde no 9 Umidade Ótima 1857 Massa do molde g 478000 Umidade Higroscópica 300 Altura inicial CP cm 1145 Massa do solo na umidade Hig 500000 Volume do CP cm³ 208043 Massa do solo seco 485418 Densseca Máxima gcm³ 1574 Água a adicionar g 75544 25 Cálculo da Expansibilidade No ensaio de expansibilidade foram registradas leituras do extensômetro em diferentes tempos A expansão percentual é calculada pela variação de comprimento em relação à altura inicial do CP A fórmula utilizada é Expansão L L0 100 onde L é a variação de leitura em cm L0 é a altura inicial do CP Do quadro Dados e Água a Adicionar temos L0 1145 cm As variações medidas foram Para L 046 cm Expansão 0 46 11 45 100 4 02 3 Para L 047 cm Expansão 0 47 11 45 100 4 10 Para L 048 cm Expansão 0 48 11 45 100 4 19 26 Determinação da Massa de Solo Seco e do ISC Para o cálculo do ISC é necessário determinar a massa de solo seco no CP Embora na tabela Dados e Água a Adicionar conste um valor para a massa do solo seco 485418 g podemos também estimálo com base no volume do CP e na densidade do solo seco Utilizando Volume do CP 2080 43 cm3 e ρseco 1 575 gcm3 a massa de solo seco estimada é mseco ρseco Volume do CP 1 575 2080 43 3277 7 g No entanto utilizaremos o valor fornecido na tabela 485418 g para o cálculo do ISC pois ele provavelmente resulta de medições mais precisas A quantidade de água absorvida é mágua 355 6 g Portanto o ISC é dado por ISC mágua mseco 100 Substituindo ISC 355 6 4854 18 100 7 33 Observação Note que há duas estimativas para a massa de solo seco Pela densi dade e volume 32777 g ISC 3556 32777 100 10 85 Pelo valor fornecido 485418 g ISC 7 33 27 Cálculo do Grau de Compactação GC O grau de compactação GC é definido como GC ρCP ρseco máx 100 Neste ensaio assumimos que o CP foi compactado em condições ótimas isto é sua densidade seca é praticamente igual à densidade seca máxima Assim GC 100 4 28 Cálculo e Conversão de Unidades da Penetração A coluna Penetração Pol corresponde à conversão da penetração em milímetros para polegadas Utilizase a relação 1 pol 25 4 mm Por exemplo para uma penetração de 063 mm Penetração Pol 0 63 25 4 0 0248 0 03 pol Os demais valores foram calculados de maneira similar 29 Pressão Calculada e Pressão Corrigida A pressão calculada em kgfcm² foi obtida experimentalmente e consta na tabela Sem indicação de fatores adicionais de correção adotamos que a pressão corrigida é igual à pressão calculada Assim para cada linha Pressão corrigida kgfcm² Pressão calculada kgfcm² 3 Tabelas com Dados Preenchidos e Cálculos Integra dos Padrão kgfcm² Nos casos em que foi informado tempo 2 min e 4 min os valores são 7000 e 10500 respectivamente Resumo do Ensaio Cada linha apresenta o parâmetro associado ao tempo de medição Pressão corrigida kgfcm² Igual à pressão calculada 31 Moldagem do Corpo de Prova Tabela 5 Dados da Moldagem do CP Parâmetro Valor Massa do solo por camada g 9000 Massa de solo na moldagem g 57742 Massa do molde solo úmido g 86780 Massa do solo úmido g 38980 Densidade do solo úmido gcm³ 1874 Densidade do solo seco gcm³ 1575 5 32 Umidade Higroscópica Tabela 6 Dados da Umidade Higroscópica Parâmetro Cápsula 5 Cápsula 15 Cápsula 38 Cápsolo úmido g 7725 9054 7828 Cápsolo seco g 756 8857 7666 Peso da cápsula g 2199 2167 2247 Umidade 308 294 299 Umidade média 300 33 Umidade do Solo Moldado Tabela 7 Dados da Umidade do Solo Moldado Parâmetro Cápsula 25 Cápsula 73 Cápsula 81 Cápsolo úmido g 6525 8287 7558 Cápsolo seco g 5835 7368 6725 Peso da cápsula g 2191 2529 2325 Umidade 1894 1899 1893 Umidade média 1895 34 Dados e Água a Adicionar Tabela 8 Dados e Água a Adicionar DADOS ÁGUA A ADICIONAR Molde no 9 Umidade Ótima 1857 Massa do molde g 478000 Umidade Higroscópica 300 Altura inicial CP cm 1145 Massa do solo na umidade Hig 500000 Volume do CP cm³ 208043 Massa do solo seco 485418 Densseca Máxima gcm³ 1574 Água a adicionar g 75544 35 Ensaio de Expansibilidade Nesta etapa foram registradas as leituras do extensômetro e calculada a expansão em função da altura inicial do CP 6 Tabela 9 Ensaio de Expansibilidade Data Hora Tempo decorrido h Leitura cm Diferença cm Expansão 3004 930 0 100 000 000 0205 930 24 146 046 402 0305 930 48 147 047 410 0405 930 96 148 048 419 Massa molde solo úmido após submersão g 90336 Massa de água absorvida g 3556 36 Determinação do ISC e Outros Parâmetros via Ensaio de Penetração A tabela abaixo integra os dados do ensaio de penetração e inclui os seguintes parâmetros Penetração mm e sua conversão para Penetração Pol Padrão kgfcm² Valores disponíveis apenas para alguns tempos 2 e 4 min os demais são indicados como Leitura Extensômetro mm e Força kgf Pressão calculada kgfcm² e Pressão corrigida kgfcm² adotando esta última igual à calculada Resumo do Ensaio Apresenta o parâmetro associado à respectiva linha do ensaio Os valores a seguir foram definidos Para tempo de 05 min Umidade ótima 1857 conforme a tabela Dados e Água a Adicionar Para 10 min Densidade seca máxima 1574 gcm³ Para 15 min Densidade de moldagem 1874 gcm³ densidade úmida medida Para 20 min Expansão em 4 dias 419 Para 30 min Grau de compactação GC 100 Para 40 min ISC 1085 calculado utilizando a massa de solo seco estimada de 32777 g Tabela 10 Determinação do ISC e Parâmetros do Ensaio de Penetração Tempo min Penetração mm Penetração Pol Padrão kgfcm² Leitura Extensômetro mm Força kgf Pressão calculada kgfcm² Pressão corrigida kgfcm² Resumo do Ensaio 05 063 003 900 177 09 09 Umid ótima 1857 1 127 005 3200 630 33 33 Dens seca máx gcm³ 1574 15 190 008 5900 1162 61 61 Dens moldagem gcm³ 1874 2 254 010 7000 7800 1537 81 81 Expansão em 4 dias 419 3 381 015 12500 2463 129 129 GC 100 4 508 020 10500 15200 2994 157 157 ISC 1085 6 762 030 20200 3979 209 209 8 1016 040 23000 4531 238 238 10 1270 050 25200 4964 260 260 7 1 Dados do Permeˆametro e CP Foram medidos os seguintes dados Permeˆametro Altura 27576 cm Diˆametro 15226 cm Area 1820797 cm2 Distˆancia entre tubos manometricos 15399 cm Massa a ser estimada Calcularemos a massa do solo presente no permeˆametro CP Corpo de Prova Altura 18480 cm Area 182080 cm2 Volume VCP Area Altura 182080 18480 3364833 cm3 Massa 6000 g Massa especıfica umida ρCP 6000 3364833 1783 gcm3 Para estimar a massa de solo no permeˆametro consideramos o volume do solo no mesmo Vperm Area Altura 1820797 27576 5021 cm3 Assumindo que a massa especıfica do solo umido e a mesma do CP ρCP 1783 gcm3 temos mperm ρCP Vperm 1783 5021 8952 g A Tabela 1 apresenta os dados completos Dados do Permeˆametro Dados do CP Permeˆametro No 1 A1 cm 23950 Altura cm 27576 A2 cm 5470 Diˆametro cm 15226 Altura cm 18480 Area cm² 1820797 Area cm² 182080 Distˆancia entre tubos manometricos cm 15399 Volume cm³ 3364833 Massa g 8952 Massa g 6000 Table 1 Dados do Permeˆametro e CP 1 2 Umidade de Moldagem Para cada capsula foram medidos os seguintes pesos P capsula solo umido P capsula solo seco P capsula peso da capsula vazia A partir destes dados calculamos Peso da agua magua P capsula solo umido P capsula solo seco Peso do solo seco msolo seco P capsula solo seco P capsula Umidade w magua msolo seco 100 Capsula 28 mumido 6833 g mseco 6733 g mcapsula 2088 g magua 6833 6733 100 g msolo seco 6733 2088 4645 g w 100 4645 100 215 Capsula 37 mumido 6001 g mseco 5918 g mcapsula 2240 g magua 6001 5918 083 g msolo seco 5918 2240 3678 g w 083 3678 100 226 Capsula 91 mumido 7118 g mseco 7016 g mcapsula 1998 g magua 7118 7016 102 g msolo seco 7016 1998 5018 g w 102 5018 100 203 A Tabela 2 resume os resultados 2 Cap No 28 37 91 P capsula solo umido g 6833 6001 7118 P capsula solo seco g 6733 5918 7016 P capsula g 2088 2240 1998 Peso da agua g 100 083 102 P do solo seco g 4645 3678 5018 Umidade 215 226 203 Table 2 Calculo da umidade de moldagem para as trˆes capsulas 3 Indices Fısicos Utilizando os dados Massa especıfica dos solidos ρs 2650 gcm3 ρCP 1783 gcm3 31 Umidade de Moldagem Media Calculase a umidade media dos trˆes ensaios wmedia 215 226 203 3 215 Para os calculos seguintes usaremos w 00215 em forma decimal 32 Massa Especıfica Seca do CP A massa seca e dada por ρd ρCP 1 w 1783 10215 1746 gcm3 33 Indice de Vazios e Utilizando a relacao e ρs ρd 1 2650 1746 1 1519 1 0519 34 Grau de Saturacao Sr Assumindo que a massa dos solidos e ms e que o volume dos solidos e Vs ms ρs o volume de vazios e Vvaz e Vs Ja o volume de agua e Vagua w ms γagua com γagua 1 gcm3 Assim Sr Vagua Vvaz 100 w ms e msρs 100 w ρs e 100 Substituindo os valores Sr 00215 265 0519 100 00570 0519 100 1098 3 35 Porosidade n A porosidade e dada por n e 1 e 0519 1519 03417 ou 3417 36 Densidade Relativa Irel Utilizando os ındices de vazios maximo emax 0791 e mınimo emin 0504 definese a densidade relativa ou grau de compactacao como Irel emax e emax emin 100 Substituindo Irel 0791 0519 0791 0504 100 0272 0287 100 948 A Tabela 3 resume os ındices fısicos calculados Indice Valor Massa esp dos solidos gcm3 2650 Massa especıfica do CP gcm3 1783 Umidade de moldagem 215 Massa especıfica seca gcm3 1746 Indice de vazios 0519 Grau de saturacao 1098 Porosidade 03417 3417 Indice de vazios maximo 0791 Indice de vazios mınimo 0504 Densidade relativa 948 Table 3 Calculo dos ındices fısicos 4 4 Ensaio de Permeabilidade Para cada teste os dados medidos sao Teste 1 h1 12 cm h2 93 cm h 27 cm Tempo 150 s Volume 295 cm3 Teste 2 h1 112 cm h2 7 cm h 42 cm Tempo 120 s Volume 365 cm3 Teste 3 h1 21 cm h2 139 cm h 71 cm Tempo 90 s Volume 440 cm3 A distˆancia entre os tubos manometricos e de 15399 cm e o fator de correcao e 08797 41 Calculo do Gradiente Hidraulico i Utilizase i h Distˆancia entre manˆometros Portanto Teste 1 i 27 15399 01753 Teste 2 i 42 15399 02729 Teste 3 i 71 15399 04612 5 42 Velocidade Media v A velocidade media e calculada pela relacao v Volume Area do CP Tempo Considerando que a Area do CP e 182080 cm2 Teste 1 v 295 182080 150 295 27312 001079 cms Teste 2 v 365 182080 120 365 218496 001671 cms Teste 3 v 440 182080 90 440 163872 002686 cms 43 Velocidade Corrigida vcorr Multiplicase v pelo fator de correcao 08797 Teste 1 vcorr 001079 08797 000950 cms Teste 2 vcorr 001671 08797 001470 cms Teste 3 vcorr 002686 08797 002363 cms 44 Vazao Q A vazao e obtida por Q vcorr Area do CP Assim Teste 1 Q 000950 182080 173 cm3s Teste 2 Q 001470 182080 268 cm3s Teste 3 Q 002363 182080 430 cm3s A Tabela 4 abaixo apresenta os dados do ensaio com os valores calculados 6 Parˆametro Teste 1 Teste 2 Teste 3 Carga hidraulica no tubo h1 cm 12 112 21 Carga hidraulica no tubo h2 cm 93 7 139 Perda de carga h cm 27 42 71 Distˆancia entre tubos manometricos cm 15399 15399 15399 Gradiente hidraulico i 01753 02729 04612 Tempo s 150 120 90 Volume cm3 295 365 440 Velocidade cms 001079 001671 002686 Temperatura C 252 252 252 Fator de Correcao 08797 08797 08797 Velocidade corrigida cms 000950 001470 002363 Vazao cm3s 173 268 430 Table 4 Resultados do ensaio de permeabilidade 5 Resumo dos Calculos Massa do solo no Permeˆametro Vperm 1820797 27576 5021 cm3 m 1783 5021 8952 g Umidade de Moldagem Capsula 28 magua 68336733 100 g msolo seco 67332088 4645 g w 100 4645100 215 Massa especıfica seca do CP ρd 1783 10215 1746 gcm3 Indice de vazios e 265 1746 1 0519 Grau de saturacao Sr 00215 265 0519 100 1098 Ensaio Teste 1 exemplo i 27 15399 01753 v 295 182080 150 001079 cms vcorr 001079 08797 000950 cms Q 000950 182080 173 cm3s 7 Calculos e Preenchimento dos Dados 1 Dados Iniciais e Umidade Antes do Ensaio Para as capsulas temos os seguintes dados Capsula 35 Peso capsula solo umido 8999 g Peso capsula solo seco 7900 g Peso da capsula 2237 g Capsula 37 Peso capsula solo umido 8999 g Peso capsula solo seco 8000 g Peso da capsula 2240 g Capsula 48 Peso capsula solo umido 8290 g Peso capsula solo seco 7300 g Peso da capsula 2019 g Para cada capsula o peso da agua e dado por Peso da agua capsula solo umido capsula solo seco Assim Capsula 35 89 99 79 00 1099 g Capsula 37 89 99 80 00 999 g Capsula 48 82 90 73 00 990 g O peso do solo seco pode ser obtido subtraindo o peso da capsula do peso capsulasolo seco Capsula 35 79 00 22 37 5663 g Capsula 37 80 00 22 40 5760 g Capsula 48 73 00 20 19 5281 g A umidade e calculada por u Peso da agua Peso do solo seco 100 Resultando em Capsula 35 10 99 56 63 100 19 41 Capsula 37 9 99 57 60 100 17 34 Capsula 48 9 90 52 81 100 18 75 A umidade media inicial e portanto umedia 19 41 17 34 18 75 3 18 50 1 2 Dados Gerais do CP Cilindro de Solo Os dados iniciais do CP sao Altura 601 cm Diˆametro 998 cm Area 782241 cm2 Volume 470127 cm3 Massa total 91613 g Metodo B A umidade do CP e de 1850 e a massa dos solidos e dada massa especıfica dos solidos ρs 2758 gcm3 Assim a massa seca do CP e mseco 916 13 1 0 1850 916 13 1 1850 77375 g A massa de agua inicial no CP e maguainicial 916 13 773 75 14238 g 3 Dados Depois do Ensaio Suponhase que durante o ensaio de permeabilidade cada amostra tenha perdido parte da agua con forme Capsula 35 perda de 200 g agua final 1099 200 899 g Capsula 37 perda de 150 g agua final 999 150 849 g Capsula 48 perda de 180 g agua final 990 180 810 g Logo os pesos capsulasolo umido passam a ser Capsula 35 22 37 56 63 8 99 8799 g Capsula 37 22 40 57 60 8 49 8849 g Capsula 48 20 19 52 81 8 10 8110 g As umidades finais serao u agua final solo seco 100 resultando em Capsula 35 8 99 56 63 100 15 87 Capsula 37 8 49 57 60 100 14 74 Capsula 48 8 10 52 81 100 15 33 A umidade media final e umedia 15 87 14 74 15 33 3 15 31 Alem disso assumindo que o CP perde uma fracao equivalente de agua cerca de 18 a agua final no CP sera magua final 142 38 1 0 18 11668 g Portanto a massa do CP apos ensaio e mCP final 773 75 116 68 89043 g 2 Como o volume do CP permanece inalterado 470127 cm3 temos ρCP final 890 43 470 127 1894 gcm3 A massa especıfica seca permanece ρseco 773 75 470 127 1646 gcm3 O ındice de vazios e dado por e ρs ρseco 1 2 758 1 646 1 0 675 E o grau de saturacao pode ser estimado usando wfinal magua final mseco 116 68 773 75 0 1507 15 07 Sr wfinal Gs e 0 1507 2 758 0 675 0 615 61 5 4 Ensaio de Permeabilidade Queda de Cabeca A formula utilizada e kt a L A t ln h1 h2 onde a 5747 cm2 e a secao transversal da bureta L 601 cm e a altura do CP A 782241 cm2 e a area do CP t e o tempo de ensaio em segundos h1 e h2 sao as leituras inicial e final respectivamente Calculase o produto a L a L 5 747 6 01 3453 cm2 Procedemos para cada amostra Amostra 1 Dados h1 2152 cm h2 2122 cm t 18 120 s correcao de temperatura 087135 ln 215 2 212 2 ln1 01414 0 01404 Produto A t 78 2241 18120 1417 106 cm2s Logo kt 34 53 1 417 106 0 01404 3 42 107 cms Aplicando a correcao para 20C k20 kt 0 87135 3 93 107 cms Amostra 2 Dados h1 2122 cm h2 2060 cm t 66 600 s correcao 088548 ln 212 2 206 0 0 02874 3 Produto A t 78 2241 66600 5213 106 cm2s kt 34 53 5 213e6 0 02874 1 90 107 cms k20 1 90 107 0 88548 2 15 107 cms Amostra 3 Dados h1 2060 cm h2 2040 cm t 25 260 s correcao 089994 ln 206 204 0 00976 kt 171 107 cms k20 1 71 107 0 89994 1 90 107 cms Amostra 4 Dados h1 2040 cm h2 1998 cm t 51 300 s correcao 089163 ln 204 199 8 0 01990 kt 171 107 cms k20 1 71 107 0 89163 1 92 107 cms Amostra 5 Dados h1 1998 cm h2 1996 cm t 42 660 s correcao 088344 ln 199 8 199 6 0 00100 kt 104 108 cms k20 1 04 108 0 88344 1 17 108 cms Amostra 6 Dados h1 1996 cm h2 1966 cm t 53 100 s correcao 089577 ln 199 6 196 6 0 01514 kt 126 107 cms k20 1 26 107 0 89577 1 41 107 cms Amostra 7 Dados incompletos faltam informacoes de temperatura e tempo final permanecem em branco 4 Tabelas Preenchidas para Inclusao no Overleaf Antes do Ensaio Dados Gerais Parˆametro Nº 4 Condicao do CP Deformada Altura CP L cm 601 Diˆametro CP cm 998 Area CP A cm2 782241 Volume CP cm3 470127 Massa do CP g 91613 Metodo utilizado B Umidade Inicial Caps 35 Caps 37 Caps 48 P capssolo umido g 8999 8999 8290 P capssolo seco g 7900 8000 7300 P capsula g 2237 2240 2019 Peso da agua g 1099 999 990 P solo seco g 5663 5760 5281 Umidade 1941 1734 1875 Umidade media 1850 Indices Fısicos Iniciais Massa especıfica dos solidos gcm3 2758 Massa especıfica do CP gcm3 1949 Umidade inicial 1850 Massa especıfica seca gcm3 1644 Indice de vazios 0677 Grau de saturacao 7535 5 Depois do Ensaio Parˆametro Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Cap No 35 37 48 P capssolo umido g 8799 8849 8110 P capssolo seco g 7900 8000 7300 P capsula g 2237 2240 2019 Peso da agua g 899 849 810 P solo seco g 5663 5760 5281 Umidade 1587 1474 1533 Umidade media 1531 Table 1 Resultados da umidade final das amostras Indices Fısicos Finais Massa do CP apos ensaio g 89043 Massa especıfica dos solidos gcm3 2758 Massa especıfica do CP gcm3 1894 Massa especıfica seca gcm3 1646 Umidade Final 1507 Indice de vazios 0675 Grau de saturacao 615 6 Ensaio de Permeabilidade Parˆametro Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4 Amostra 5 Amostra 6 Amostra 7 Data inicial 110723 110723 110823 110823 110923 110923 111023 Horario inicial 115800 170000 112100 182200 083700 202800 111300 Data final 110723 110823 110823 110923 110923 110923 111023 Horario final 170000 112100 182200 083700 202800 111300 Tempo de ensaio T s 18120 66600 25260 51300 42660 53100 Bureta Nº 3 3 3 3 3 3 3 Diˆametro da Bu reta cm 2705 2705 2705 2705 2705 2705 2705 Secao transv bu reta a cm2 5747 5747 5747 5747 5747 5747 5747 Leitura 1 cm 2152 2122 2060 2040 1998 1996 1966 Leitura 2 cm 2122 2060 2040 1998 1996 1966 1926 Carga inicial h1 cm 2152 2122 2060 2040 1998 1996 1966 Carga final h2 cm 2122 2060 2040 1998 1996 1966 1926 Coef permeab na temp kt cms 3 42107 1 90107 1 71107 1 71107 1 04108 1 26107 Temperatura C 258 251 244 248 252 246 Correcao temper atura 087135 088548 089994 089163 088344 089577 Coef permeab k20 cms 3 93107 2 15107 1 90107 1 92107 1 17108 1 41107 Coef Permeab k20 medio cms 1 90 107 Resultados do ensaio de permeabilidade 7