Análise de curvas de calibração utilizadas no método do papel filtro para estimar a sucção matricial em solos não saturados

Nome: Kamila Furtado Cupertino
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 21/03/2013
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Kátia Vanessa Bicalho Orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Adelmo Inacio Bertolde Examinador Interno
Bruno Teixeira Dantas Examinador Interno
Celso Romanel Examinador Externo
Kátia Vanessa Bicalho Orientador
Patrício José Moreira Pires Examinador Interno

Resumo: A sucção do solo é uma das principais variáveis envolvidas no estudo do comportamento hidro-mecânico dos solos não saturados. Existem várias metodologias de medição da sucção no solo. O método do papel filtro é provavelmente um dos métodos mais simples disponíveis para estimar a sucção. Esse método consiste basicamente em colocar o papel filtro em contato com amostra do solo. O tipo de contato defininirá qual parcela de sucção será medida, a total ou a matricial. Assim, a sucção total (soma da sucção matricial e osmótica) será observada quando não houver contato entre o papel filtro e o solo e o equilíbrio de pressão ocorrer através de fluxo de vapor. Já a sucção matricial será observada quando houver contato entre o papel filtro e a amostra do solo e o equilíbrio de pressão ocorrer através de fluxo capilar. Uma vez atingido o equilíbrio de pressão, a sucção do solo será a mesma do papel filtro, e conhecida a relação entre o teor de umidade gravimétrica e a sucção do papel filtro é possível estimar a sucção do solo. Essa relação é denominada de curva de calibração (curvas de retenção da água no papel filtro). Várias calibrações para o papel filtro têm sido publicadas na literatura, e existe significativa discrepância entre elas. Grande parte das calibrações são chamadas bilineares (i.e., conjunto de duas diferentes equações lineares) com um ponto de inflexão ocorrendo entre 60 kPa e 120 kPa (correspondentes valores de umidades gravimétricas entre 40 e 50%). A possibilidade de definir uma única função de calibração para o papel filtro do tipo Whatman N° 42 é avaliada neste estudo. A idéia é de representar o melhor ajuste existente a partir de sete curvas de calibração já publicadas para o papel filtro Whatman N° 42 (Fawcett e Collis-George, 1967; Hamblin, 1981; Chandler e Gutierrez, 1986; Chandler et al.,1993; Leong et at., 2002 e ASTM D5296-03). A função obtida não apresenta bilinearidade entre os pares de umidade gravimétrica e sucções conforme é observado na maioria das publicações de curvas de retenção de água no solo. A variabilidade da calibração sugerida em relação as sete calibrações publicadas é quantificada com a utilização de ferramentas estatísticas. Avaliações da calibração sugerida foram realizadas utilizando resultados experimentais publicados por Fleureau et al. (2002), Soto (2004) (areias siltosas compactas) e Haghighi (2011) (argila caulim) obtidos com outras técnicas usadas para medir ou controlar sucção. Uma concordância entre os resultados experimentais de referência foi verificada. Quando comparado a curvas de retenção publicadas na literatura e parametrizadas para o papel filtro, a curva de calibração obtida neste trabalho indicou similaridade com os estudos de referência.

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