Felipe Bogossian Simões
Resumo
Este trabalho apresenta um estudo da permeabilidade da Areia da Praia de Ipanema/RJ, comparando-a com a permeabilidade de um arranjo de microesferas de vidro. O estudo se propõe a verificar a validade da equação de permeabilidade proposta por TAYLOR (1948).
Foi projetado e construído um permeâmetro para essa pesquisa, com características não existentes nos modelos disponíveis comercialmente. O programa experimental abrangeu também o estudo do índice de vazios mínimo e intermediário pelo método de pluviação no ar, proposto por MIURA & TOKI (1982) e índice de vazios máximo pelos métodos da ASTM D4254-16, além de variantes do Método B da ASTM D4254-16, desenvolvidos no Laboratório de Reologia dos Solos da COPPE, testados por DOMINGOS (2022).
Observou-se que o índice de vazios da Areia da Praia de Ipanema variou entre 0,467 e 0,767. Para as microesferas de vidro, o índice de vazios variou entre 0,441 e 0,653. Para a Areia da Praia de Ipanema, o maior índice de vazios foi obtido pelo método dos 13 cilindros justapostos, enquanto para as microesferas de vidro, o método pelo qual se obtiveram melhores resultados foi o de 3 cilindros justapostos.
Os ensaios de permeabilidade da Areia da Praia de Ipanema resultaram em valores inferiores aos das microesferas de vidro, ambos variando entre 3 × 10−2 cm/s e 10−1 cm/s.
Destaca-se finalmente a validade da relação linear entre a permeabilidade 𝑘 e a expressão 𝑒 3⁄1 + 𝑒, sendo 𝑒 o índice de vazios do corpo de prova.
Abstract
This work presents a study of Ipanema Beach Sand/RJ permeability, comparing it with the permeability of a glass microspheres arrangement. The study aims to verify the validity of the permeability equation, proposed by TAYLOR (1948).
A permeameter was designed and built for this study, featuring characteristics not available in commercially models. The experimental program also included the study of the minimum and intermediate void ratio using the air pluviation method proposed by MIURA & TOKI (1982), and the maximum void ratio using the ASTM D4254-16 methods, as well as other methods developed in the Soil Rheology Laboratory at COPPE, tested by DOMINGOS (2022).
It was observed that the void ratio from Ipanema Beach Sand ranged between 0.467 and 0.767. For the glass microspheres, the void ratio ranged from 0.441 to 0.653. For Ipanema Beach sand, the highest void ratio was obtained using the 13 juxtaposed cylinders method, while for the glass microspheres, the best results were obtained using 3 juxtaposed cylinders method.
Permeability tests for Ipanema Beach Sand resulted in lower values than those of the glass microspheres, both ranging between 3 × 10−2 cm/s and 10−1 cm/s. Additionally, is highlighted the validity of the linear relationship between the permeability 𝑘 and the expression 𝑒 3⁄1 + 𝑒, where 𝑒 is the void ratio of the specimen.
