O relatório apresenta os resultados de dois ensaios de permeabilidade realizados em amostras de solo distintas. No primeiro ensaio, determinou-se o coeficiente de permeabilidade de um solo granular à carga constante, obtendo-se um valor médio de 1,2129.10-2 cm/s. No segundo ensaio, determinou-se o coeficiente de permeabilidade de um solo argiloso à carga variável.

1. JOSÉ TIAGO JESUS DE SOUZA TELES
LAÍS SANTOS CRUZ
RELATÓRIO DE ENSAIO: DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE
PERMEABILIDADE DE SOLOS GRANULARES À CARGA
CONSTANTE E DE SOLOS ARGILOSOS A CARGA VARIÁVEL
ARACAJU
2017

2. CURSO: BACHARELADO EM ENGENHARIA CIVIL.
DISCIPLINA: MECÂNICA DOS SOLOS II
TÍTULO DO ENSAIO: DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
DE SOLOS GRANULARES À CARGA CONSTANTE E DE SOLOS ARGILOSOS A
CARGA VARIÁVEL
PROFESSORA: ANDREA SANTANA TEIXEIRA LINS
TÉCNICO DE LABORATÓRIO: ROGÉRIO BATISTA PEREIRA
AUTORES: JOSÉ TIAGO JESUS DE SOUZA TELES
LAÍS SANTOS CRUZ
ARACAJU
2017

3. Relatório de Ensaio em Laboratório
apresentado ao Curso de Engenharia Civil do
IFS - Campus Aracaju, como requisito parcial à
aprovação na disciplina Mecânica dos Solos II,
ministrada pela professora Andrea Santana
Teixeira Lins.
ARACAJU
2017

4. SUMÁRIO
1 APRESENTAÇÃO 03
2 INTRODUÇÃO 04
3 OBJETIVOS DO ENSAIO 05
4 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS 06
4.1 Determinação do coeficiente de permeabilidade à carga constante 06
4.2 Determinação do coeficiente de permeabilidade a carga variável 07
5 PROCEDIMENTOS EXECUTIVO 08
5.1 - Permeabilidade à carga constante – solo granular 08
5.2 – Permeabilidade a carga variável – solo argiloso 10
6 RESULTADOS 11
6.1 - Permeabilidade à carga constante – solo granular 11
6.2 – Permeabilidade a carga variável – solo argiloso 13
7 ANÁLISE DOS RESULTADOS 15
8 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS 16
9 REFERÊNCIAS 17

5. 3
1 - APRESENTAÇÃO
Os ensaios de Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos
granulares à carga constante e o de Determinação do coeficiente de permeabilidade de solos
argilosos a carga variável são regulamentados, respectivamente, pelas normas ABNT NBR
13292:1995 e ABNT NBR 14545:2000. Essas normas prescrevem os métodos para a
determinação do coeficiente de permeabilidade de solos granulares e de solos argilosos com a
água percolando através deles, em regime de escoamento laminar.

6. 4
2 - INTRODUÇÃO
Permeabilidade é a propriedade que representa uma maior ou menor dificuldade
com que a percolação da água ocorre através dos poros do solo. Nos materiais granulares
não coesivos como as areias, por exemplo, há uma grande porosidade o que facilita o fluxo de
água através dos solo, enquanto que nos materiais finos e coesivo como as argilas, ocorre o
inverso o que torna este tipo de material ideal para barragens por apresentar baixa
permeabilidade.
A permeabilidade do solo é representada pelo coeficiente de permeabilidade K, que
pode ser obtido em laboratório através de dois tipos de ensaios. Para materiais granulares de
alta permeabilidade é utilizado do ensaio de permeabilidade de carga constante e para os
materiais de baixa permeabilidade é realizado o ensaio de carga variável.
O coeficiente de permeabilidade é a grandeza que mede a facilidade com que um
fluído escoa através de um meio poroso. Seu valor depende da viscosidade do fluído, do índice
de vazios, do grau de saturação, do tamanho e da forma das partículas, etc. Sua determinação
baseia-se na lei de Darcy para escoamento laminar, segundo a qual a velocidade de percolação
é diretamente proporcional ao gradiente hidráulico, e pode ser feita em laboratório por
permeâmetros (carga constante ou carga variável). O conhecimento do coeficiente de
permeabilidade é importante em problemas de drenagem, percolação, rebaixamento de nível
d’água, recalques, etc.

7. 5
3 - OBJETIVOS DO ENSAIO
Determinar o coeficiente de permeabilidade “K” de duas amostras diferentes de
solo, em laboratório, aplicando os métodos dos permeâmetros de carga constante e de carga
variável, segundo as normas: ABNT NBR 13292:1995 para solos granulares (grossos) e ABNT
14545:2000 para solos argilosos (finos).

8. 6
4 - MATERIAIS E EQUIPAMENTOS
4.1 – DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
À CARGA CONSTANTE
 Uma amostra de solo;
 Água corrente;
 Permeâmetro;
 Reservatório com filtro
 Funil;
 Mangueiras;
 Equipamento para compactação;
 Bomba de vácuo;
 Tubos Manométricos;
 Barra de Calibração
 Balanças;
 Peneiras;
 Cronômetro;
 Proveta.
Figura 1: Ilustração de alguns materiais utilizados: 1 – Permeâmetro de carga
constante, 2- Reservatório com filtro, 3- proveta e 4 – Mangueira.

9. 7
4.2 – DETERMINAÇÃO DO COEFICIENTE DE PERMEABILIDADE
A CARGA VARIÁVEL
 Uma amostra de solo;
 Água corrente;
 Permeâmetro;
 Bureta graduada;
 Funil;
 Mangueiras;
 Equipamento para compactação;
 Bomba de vácuo;
 Tubos Manométricos;
 Barra de Calibração
 Balanças;
 Peneiras;
 Cronômetro;
 Proveta.
Figura 2: Ilustração de alguns materiais utilizados:1 – Permeâmetro de carga variável e 2 –
Bureta graduada

10. 8
5 - PROCEDIMENTOSEXECUTIVO
5.1 - PERMEABILIDADE À CARGA CONSTANTE– SOLO
GRANULAR
Inicialmente, mediu-se o diâmetro interno (D) e a altura (L) do Permeâmetro de
carga constante, onde a amostra do solo seria colocada. Feito isso, a amostra de solo foi
compactada. Logo após, com auxílio de uma bomba de vácuo anexada ao permeâmetro, foi
realizada a remoção do ar do solo e posteriormente a saturação do mesmo com água. O
permeâmetro foi conectado aos tubos manométricos e o reservatório foi ajustado para que
mantivesse a altura da água constante, como esquematiza a figura abaixo.
Figura 3: Esquematização da determinação do coeficiente de permeabilidade à carga constante
Montada a aparelhagem acima, anotou-se a temperatura da água (T) e a perda de
carga (h) e fez-se três leituras do intervalo do tempo que durava para a passagem de 300 ml
(cm³) do volume do reservatório pela amostra de solo. Com esses dados, aplicando a fórmula
abaixo, obteve-se o coeficiente de permeabilidade médio (K) do solo analisado. Por fim,
corrigiu-se para a temperatura de 20ºC, o padrão exigido pela norma ABNT NBR 13292.

11. 9
𝐾 =
𝑉.𝐿
𝐴.ℎ.𝑡
Fórmula 1: coeficiente de permeabilidade no ensaio de permeâmetro à carga constante
Onde:
V - é a quantidade de água medida na proveta (cm³);
L - é o comprimento da amostra medido no sentido do fluxo (cm);
A - área da seção transversal da amostra (cm²);
h - diferença do nível entre o reservatório superior e o inferior (cm);
t - é o tempo medido entre o inicio e o fim do ensaio (s);
Para correção para a temperatura de 20ºC, usou-se a seguinte fórmula:
K20ºc = K . cv
Fórmula 2: Correção do coeficiente de permeabilidade no ensaio de permeâmetro à carga constante
Onde:
K20ºC - é o coeficiente de permeabilidade na temperatura de 20°C;
K –é o coeficiente de permeabilidade na temperatura do ensaio;
Cv – é a relação entre as viscosidades do líquido na temperatura do ensaio e na
temperatura de 20ºC.

12. 10
5.2 - PERMEABILIDADE A CARGA VARIÁVEL – SOLO ARGILOSO
Inicialmente a amostra de solo foi deixada saturando por um período de 24h. Feito
isso, mediu-se os diâmetros da bureta e do permeâmetro para obter-se a área da seção
transversal da bureta (a) e da amostra (A) e mediu-se também dos comprimentos da câmara do
permeâmetro e do disco espaçador para o obter-se o comprimento da amostra (L) no sentido do
fluxo. Com isso, montou-se o esquema semelhante ao ilustrado abaixo:
Figura 4: Esquematização da determinação do coeficiente de permeabilidade à carga variável
Montada a aparelhagem acima, anotou-se a temperatura da água (T) e calculou-se
h0 e h1 iniciais e padronizou-se um intervalo de 20 cm para cada leitura do intervalo de tempo
t para o escoamento da água no solo. Nototal, realizou-se 4 leituras. Com esses dados, aplicando
a fórmula abaixo, obteve-se o coeficiente de permeabilidade médio (K) do solo analisado. Por
fim, corrigiu-se para a temperatura de 20ºC, o padrão exigido pela norma ABNT NBR 14545.
𝐾 =
𝐿. 𝑎
𝐴.(𝑡 𝑓 − 𝑡0)
. 𝑙𝑛
ℎ0
ℎ1
Fórmula 3: coeficiente de permeabilidade no ensaio de permeâmetro à carga variável

13. 11
6 - RESULTADOS
6.1 - PERMEABILIDADE À CARGA CONSTANTE– SOLO
GRANULAR
Das medições obtiveram-se:
 Diâmetro interno (D): 15,2 cm Assim: A =
𝜋.15,2²
4
= 181,458 cm²
 Comprimento (L): 15,61 cm
 Temperatura (T): 27,1ºC
 Perda de Carga (h): 6,6 cm
Sabendo que a cada 100 cm³ de volume que passava pelo solo era cronometrado o
seu tempo de passagem (t), obtiveram-se:
 Volume (V): 100 cm³
 Tempo de escoamento (t): t1=103s, t2= 109s, t3= 108s, t4= 109s, t5= 106s, t6=
109s, t7= 110s, t8= 106s,
Aplicando a Fórmula 1, calcularam-se o coeficiente de permeabilidade do solo
para essas 8 leituras e obtive-se um valor médio:
1ª Leitura: 100 – 200 cm3, t = 103s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.103
= 1,2654.10−2
𝑐𝑚/𝑠
2ª Leitura: 200 – 300 cm3, t = 109s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.109
= 1,1957.10−2
𝑐𝑚/𝑠
3ª Leitura: 300 – 400 cm3, t = 108s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.108
= 1,2069.10−2
𝑐𝑚/𝑠
4ª Leitura: 400 – 500 cm3, t = 109s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.109
= 1,1957.10−2
𝑐𝑚/𝑠

14. 12
5ª Leitura: 500 – 600 cm3, t = 106s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.106
= 1,2296.10−2
𝑐𝑚/𝑠
6ª Leitura: 600 – 700 cm3, t = 109s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.109
= 1,1957.10−2
𝑐𝑚/𝑠
7ª Leitura: 700 – 800 cm3, t = 110s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.110
= 1,1849.10−2
𝑐𝑚/𝑠
8ª Leitura: 800 – 900 cm3, t = 106s
𝐾 =
100.15,61
181,458.6,6.106
= 1,2296.10−2
𝑐𝑚/𝑠
Calculo do valor médio do coeficiente de permeabilidade (K)
𝑲 = (1,2654.10−2
+ 1,1957.10−2
+ 1,2069.10−2
+ 1,1957.10−2
+ 1,2296.10−2
+ 1,1957.10−2
+ 1,1849. 10−2
+ 1,2296.10−2) ÷ 8
= 𝟏, 𝟐𝟏𝟐𝟗. 𝟏𝟎−𝟐
𝒄𝒎/𝒔
Com isso, tem-se que o valor médio do coeficiente de permeabilidade (K) é igual a
1,2129 .10-2 cm/s na temperatura de 27,1 ºC. Corrigindo esse valor de acordo com a tabela
presente na ABNT NBR 13292:1995, tem-se:
Para 27,1ºC, Cv=0,845
Valor corrigido: 𝐾20°𝐶 = 𝐾. 𝐶 𝜈 = 1,2129. 10−2
. 0,845 = 𝟏, 𝟎𝟐𝟒𝟗. 𝟏𝟎−𝟐
𝒄𝒎 𝒔⁄

15. 13
6.2 - PERMEABILIDADE A CARGA VARIÁVEL – SOLO ARGILOSO
Das medições obtiveram-se:
 Diâmetro da bureta (d): 2.5 cm Assim: a =
𝜋.(2,5)²
4
= 4,91 cm²
 Diâmetro do permeâmetro (D): 15,2 cm Assim: A =
𝜋.(15,2)²
4
= 181,458
cm²
 Comprimento (L): 11,43 cm
 Temperatura (T): 27,4ºC
 h0 = 275 cm e h1 = 265 cm
Sabendo que a cada 10 cm de escoamento na bureta era cronometrado esse tempo
de passagem da água no solo, obtiveram-se 4 leituras:
Leituras Tempo (s) h0 (cm) h1 (cm) K (cm/s)
1 0 s - 83 s 275 265 1,3802.10−4
2 83 s - 170 s 265 255 1,3674.10−4
3 170 s - 261 s 255 245 1,3596.10−4
4 261 s - 356 s 245 235 1,3566.10−4
Tabela 1: Dados do ensaio de permeabilidade a carga variável
Calculo do valor médio do coeficiente de permeabilidade (K)
𝑲 =
1,3802.10−4
+ 1,3674.10−4
+ 1,3596.10−4
+ 1,3566.10−4
4
= 𝟏, 𝟑𝟔𝟓𝟗. 𝟏𝟎−𝟒
𝒄𝒎/𝒔
Aplicando-se a Fórmula 3, obtiveram-se os valores de K acima. Com isso, tem-se
que o valor médio do coeficiente de permeabilidade (K) é igual a 1,3659 .10-4 cm/s na

16. 14
temperatura de 27,5 ºC. Corrigindo esse valor de acordo com a tabela presente na ABNT NBR
14545:2000, tem-se:
Para 27,5ºC, Cv=0,839
Valor corrigido: 𝐾20°𝐶 = 𝐾. 𝐶 𝜈 = 1,3659. 10−4
. 0,839 = 𝟏, 𝟏𝟒𝟔𝟎. 𝟏𝟎−𝟒
𝒄𝒎 𝒔⁄

17. 15
7 - ANÁLISE DOS RESULTADOS
Com bases nesses resultados, podemos classificar esses solos de acordo com os
intervalos de variação do coeficiente de permeabilidade (K) propostos por A. Casagrande e R.
E. Fadum, como mostra a figura abaixo.
Figura 5: Faixas de variação do coeficiente de permeabilidade K segundo A. Casagrande e R. E. Fadum
Como o valor de K é comumente expresso como um produto de um número por
uma potência de 10, esta potência será característica para a sua classificação segundo a Figura
5.
Assim, podemos classifica-las:
Amostra K (cm/s) Classificação
1 𝟏, 𝟎𝟐𝟒𝟗. 𝟏𝟎−𝟐
𝒄𝒎 𝒔⁄ Areia
2 𝟏, 𝟏𝟒𝟔𝟎. 𝟏𝟎−𝟒
𝒄𝒎 𝒔⁄
Areias muito finas e siltes, mistura de
ambos e argila
Tabela 3: Classificação dos solos segundo o seu coeficiente de permeabilidade

18. 16
8 - CONCLUSÕES E CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os ensaios executados visaram a determinação do coeficiente de permeabilidade de
duas amostras diferentes de solo, segundo as normas ABNT NBR 13292:1995 para os solos
granulares e ABNT NBR 14545:2000 para os solos argilosos. Através dos métodos
especificados por essas normas, determinamos os coeficientes de permeabilidade K das duas
amostras de solos, onde, K1 = 𝟏, 𝟎𝟐𝟒𝟗. 𝟏𝟎−𝟐
𝒄𝒎 𝒔⁄ e K2 =
𝟏, 𝟏𝟒𝟔𝟎. 𝟏𝟎−𝟒
𝒄𝒎 𝒔⁄ , assim de acordo com os Intervalos de variação do coeficiente de
permeabilidade na escala de A. Casagrande e R. E. Fadum, a amostra de solo K1 foi classificada
sendo Areia e a amostra K2 sendo Areias muito finas e siltes, mistura de ambos e argila.
Enfim, a realização desses ensaios serviu para conhecer os métodos e normas que
devem ser seguidas para determinação do coeficiente de permeabilidade de um solo em
laboratório, do qual é muito importante o seu conhecimento em muitas obras de engenharia,
seja em processos de compactação de solos ou na análise e correção de desníveis de terrenos
(recalques), pois, geralmente os problemas mais graves de uma construção estão relacionados
com a presença da água.

19. 17
9 - REFERÊNCIAS
- CAPUTO, Homero Pinto. Mecânica dos solos e suas aplicações. 6. ed., rev. e ampl. Rio de
Janeiro, 2008.
- PINTO, Carlos de Souza. Curso Básico de Mecânica dos Solos, em 16 Aulas. 1 ed. São Paulo:
Oficina de Textos, 2000. 247 p
- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo – Determinação do
coeficiente de permeabilidade de solos argilosos a carga variável: NBR 14545. Rio de Janeiro:
2000.
- ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Solo- Determinação do
coeficiente de permeabilidade de solos granulares à carga constante: NBR 13292. Rio de
Janeiro: 1995.