Desenvolvimento de Sistema de Baixo Custo para Medida do Teor de Umidade em Solos Não Saturados Baseado na Técnica de Reflectômetria no Domínio do Tempo – TDR

Nome: Cauê Stocchi Somensi
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 28/07/2017
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Kátia Vanessa Bicalho Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Bruno Teixeira Dantas Examinador Interno
Edmundo Rogério Esquivel Coorientador
Elcio Cassimiro Alves Examinador Interno
Heraldo Luiz Giacheti Examinador Externo
Karla Maria Wingler Rebelo Examinador Externo
Kátia Vanessa Bicalho Orientador

Resumo: A determinação do teor de umidade é importante durante as etapas de projeto e de construção de obras geotécnicas. Dentre os diferentes métodos para estimativa do teor de umidade em solos, a técnica Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) destaca-se pelos resultados semelhantes ao método gravimétrico de estufa, por promover medições instantâneas com características não destrutivas e pela possibilidade de portabilidade e embarcação dos sistemas. No entanto, a técnica TDR muitas vezes apresenta-se complexa, tendo em vista a grande quantidade de variáveis envolvidas e com a necessidade de investimentos elevados para aquisição de equipamentos e softwares comerciais. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema TDR de baixo custo. Para este, fez se necessário o desenvolvimento de um software de controle e análise de ensaios TDR, possuindo funções de tomadas de medidas de maneira programada, estimativa automática da condutividade dos solos e do teor de umidade por equações de calibração publicadas na literatura. Ainda, de forma complementar, fez-se necessário o projeto e construção de sondas TDR para trabalho integrado ao sistema proposto, sendo que para esta última foram construídas sondas TDR com a técnica de fabricação aditiva, conhecida como impressão 3D. Uma sequência de ensaios comparativos foi realizada entre o novo sistema TDR e um sistema TDR comercial formado pelo equipamento TDR100 e o software PC-TDR da companhia Campbell Scientific. Os resultados mostram que, com as calibrações adequadas o novo sistema TDR de baixo custo pode ser usado de forma eficiente e confiável na estimativa do teor de umidade do solo. O sistema TDR proposto é promissor e poderá estimular o uso da técnica TDR, aumentando as alternativas de equipamentos para ensaios geotécnicos em solos não saturados.

Palavras-chave: Reflectometria no domínio do tempo, equipamento de baixo custo, solos não saturados, teor de umidade.

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