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dc.creatorPértile, Patricia
dc.date.accessioned2017-04-06
dc.date.available2017-04-06
dc.date.issued2015-03-06
dc.identifier.citationPÉRTILE, Patricia. Mechanical properties at micro and mesoscale of soils of Rio Grande do Sul. 2015. 166 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2015.por
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/3368
dc.description.abstractSusceptibility to soil degradation is a function of disturbance intensity and structure resistance, which is usually described by mesoscale properties. However, soil mechanical strength in the microscale (micromechanical) evaluated by rheology is not well known. The objective was to evaluate the micromechanical resistance of soils of Rio Grande do Sul through amplitude sweep tests under oscillatory shear, to know the variables that influence this resistance and to evaluate its relationship with physical and mechanical properties in mesoscale. Surface and subsurface horizons of eight soils, Oxisol (4), Ultisol (2), Alfisol (1) and Vertisol (1), were characterized for particle size, mineralogy, chemical, physical and mechanical in micro and mesoscale. The micromechanical resistance of soils was evaluated by rheological curves and parameters, and the influence of water content on rheological parameters was evaluated by regression analysis. The influence of soil composition on rheological parameters and the relationship between rheological parameters and physical and mechanical properties were evaluated by correlation analysis and principal component analysis. There was great variation between soils and horizons according its constitution of particle size, mineralogy and chemistry, where sand, clay, total carbon and presence of 2:1 clay minerals were the most influential factors on rheological behavior of the soils. Soil matric potential also had a strong influence on micromechanics resistance of soils. There were correlations of rheological parameters with physical properties (bulk density and soil porosity), but few correlations with mesomechanical properties (uniaxial compressibility and direct shear). The higher silt and clay content increased the microstructural resistance of the soil, where higher sand content decreased this resistance. The predominance of smectite in clay fraction increased the microstructural elasticity; the increased of kaolinite decreased the elasticity and the increased of iron oxides raised the microstructural stiffness (shear stress) of the soils. Increased water pressure increased micromechanical resistance of most soils due to meniscus force, occurring reduction in micromechanics stiffness at 10 kPa pressure due to presence of pseudosand associated with low bulk density. The increase of carbon content increased soil elasticity, but decreased soil rigidity; and cations content correlated only indirectly with rheological parameters. The larger correlation between rheological parameters and physical properties is probably due to aggregation factors being the same in both scales, such as particle size, mineralogy and their interactions. On the other hand, the low relation of soil mechanical resistance in micro and mesoscale seem influenced by different factors related to soil composition and structure.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
dc.formatapplication/pdfpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.subjectReologiapor
dc.subjectReometriapor
dc.subjectCompressibilidadepor
dc.subjectCisalhamento diretopor
dc.subjectMineralogiapor
dc.subjectGranulometriapor
dc.subjectMatéria orgânicapor
dc.subjectConteúdo de águapor
dc.subjectRheologyeng
dc.subjectRheometryeng
dc.subjectCompressibilityeng
dc.subjectDirect sheareng
dc.subjectMineralogyeng
dc.subjectParticle sizeeng
dc.subjectOrganic mattereng
dc.subjectWater contenteng
dc.titlePropriedades mecânicas em micro e mesoescala de solos do Rio Grande do Sulpor
dc.title.alternativeMechanical properties at micro and mesoscale of soils of Rio Grande do Suleng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoA suscetibilidade do solo à degradação é função da intensidade da perturbação e da resistência da estrutura, a qual é normalmente descrita por propriedades em mesoescala. Entretanto, a resistência mecânica do solo em microescala (micromecânica) avaliada por meio da reologia é pouco conhecida. O objetivo foi avaliar a resistência micromecânica de solos do Rio Grande do Sul com o uso de testes de varredura de amplitude por cisalhamento oscilatório, conhecer as variáveis que influenciam essa resistência e avaliar sua relação com propriedades físicas e mecânicas em mesoescala. Os horizontes superficial e subsuperficial de oito solos das ordens Latossolo (4), Argissolo (2), Planossolo (1) e Vertissolo (1) foram caracterizados quanto à granulometria, mineralogia, propriedades químicas, físicas e mecânicas em micro e mesoescala. A resistência micromecânica dos solos foi avaliada por curvas e parâmetros reológicos e a influência do conteúdo de água sobre parâmetros reológicos foi avaliada por análise de regressão. A influência da composição do solo nos parâmetros reológicos e a relação entre parâmetros reológicos e propriedades físicas e mesomecânicas foram avaliadas por análise de correlação e análise de componentes principais. Houve grande variação entre os solos e horizontes quanto à sua constituição granulométrica, mineralógica e química, sendo areia, argila, carbono e presença de argilominerais 2:1 os fatores que mais influenciaram o comportamento reológico dos solos. A tensão de água também teve forte influência na resistência micromecânica dos solos. Foram verificadas correlações de parâmetros reológicos com propriedades físicas (densidade e porosidade do solo), mas poucas correlações com propriedades mesomecânicas (compressibilidade uniaxial e cisalhamento direto). O aumento dos teores de silte e argila aumentou a resistência micromecânica do solo, enquanto maiores teores de areia diminuíram essa resistência. O predomínio de esmectita na fração argila aumentou a elasticidade microestrutural; a caulinita diminuiu a elasticidade; e o aumento de óxidos de ferro aumentou a rigidez (tensão de cisalhamento) microestrutural dos solos. O aumento da drenagem aumentou a resistência micromecânica da maioria dos solos devido ao aumento das forças de meniscos, ocorrendo redução da rigidez micromecânica na tensão de água de 10 kPa em horizontes com presença de pseudoareia associada com baixa densidade do solo. O incremento dos teores de carbono aumentou a elasticidade do solo, mas diminuiu sua rigidez; e os teores de cátions correlacionaram-se indiretamente com parâmetros reológicos. A maior relação entre parâmetros reológicos e propriedades físicas decorre, provavelmente, dos fatores de agregação serem os mesmos em ambas as escalas, como a granulometria, a mineralogia e suas interações. Por outro lado, a relação da resistência mecânica do solo em micro e mesoescala foi pequena, pois parecem influenciadas por diferentes fatores relacionados à composição e estrutura do solo.por
dc.contributor.advisor1Reichert, José Miguel
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787840U9por
dc.contributor.referee1Albuquerque, Jackson Adriano
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4768301T7por
dc.contributor.referee2Gubiani, Paulo Ivonir
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4710781D1por
dc.contributor.referee3Dalmolin, Ricardo Simão Diniz
dc.contributor.referee3Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4760008Z3por
dc.contributor.referee4Pinheiro, Rinaldo Jose Barbosa
dc.contributor.referee4Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4780835T4por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6570550072616464por
dc.publisher.countryBRpor
dc.publisher.departmentAgronomiapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLOpor


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