Um instrumento para medida de potencial matricial nos solos sem ocorrência de cavitação A tool for measurement of soil matrix potential without cavitation

Abstract

A tensão nos solos tem sido vista pelos cientistas do solo como um aspecto de importância crescente sendo bastante usada como informação relevante na agricultura desde o início do século passado. Seu conhecimento permite melhores intervenções antrópicas não só em aspectos relativos à vegetação e a agricultura, mas também no que concerne à estabilidade de um talude. Para medir a tensão no solo tensiometros cada vez mais sofisticados tem sido desenvolvidos. É apresentado neste trabalho o estado da arte da evolução dos tensiômetros, além do desenvolvimento de um deles, o qual mede valores de tensão de até pelo menos 1.500 kPa. Diversos protótipos foram preparados. Observou-se que se comportam diferentemente de acordo com as características de seus componentes, sem grande influência nos resultados nos domínios de leitura possíveis em cada caso. Assim, os efeitos de tipo de transdutor, tamanho do reservatório de água, dimensões e permeabilidade ao ar da pedra porosa foram analisados, monitorando-os quando instalados em lisímetros, junto com outros equipamentos, como equitensiômetros e TDRs. Os resultados mostraram que o protótipo pode ser usado in situ e em laboratório, sendo facilmente adaptável para uso em oedômetro ou aparelho de ensaio triaxial. Comentários sobre o papel das forças atrativas de Van der Waals na cavitação do sistema são também apresentados, esclarecendo-se os procedimentos para deslocamento do ponto de cavitação para limites superiores com a diminuição dos possíveis núcleos de gás no sistema.Soil suction has been regarded by soil scientists as an aspect of increasing importance and has been used as an important source of information in agriculture since early last century. Its knowledge helps improve human actions not only in aspects relating to vegetation and agriculture, but also concerning slope stability. Increasingly sophisticated tensiometers have been designed to measure soil suction. This study describes the state of the art in the evolution of tensiometers, aside from the development of a tensiometer which measures stress values of at least 1.500 kPa. Various prototypes were developed. These devices differed in the characteristics of their components, but performed rather similarly in the results in the possible reading ranges in each case. The effects of the type of transducer, size of the water tank, dimensions and permeability to air of porous stone were analyzed and monitored, installed in lysimeters or together with other equipment such as equitensiometers and TDRs. Results showed that the prototype may be used in situ and in laboratory and is readily adaptable for use in an air oedometer or triaxial apparatus. The role of Van der Waals forces in the cavitation of the system was also discussed, explaining the procedures for shifting the point of cavitation to upper limits aiming at a reduction of possible gas nuclei in the system.

Keywords

• tensiometria
• solos não saturados
• non-saturated soils
• soil matrix potential
• tensiometry