Propriedades reológicas na detecção do caráter coeso em solos
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Date
2021-03-05Primeiro coorientador
Holthusen, Dörthe
Primeiro membro da banca
Batistão, Alan Carlos
Segundo membro da banca
Mota, Jaedson Cláudio Anunciato
Metadata
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O caráter coeso tem sido avaliado primeiramente à campo, onde o pedólogo faz o seu
reconhecimento rápido, no entanto, há o problema da subjetividade e a falta de métricas para a
caracterização. Por isso, pesquisas vêm sendo feitas no sentido de sanar essa dúvida com
métodos quantitativos medidos até então na mesoescala. Conhecido é que os processos de
adesão e coesão possuem origem na microescala, isto é, nas interações entre partículas, e um
método útil para analisar a microescala e ainda não testado, é por meio reometria. O objetivo
deste estudo foi então avaliar se as propriedades reológicas, obtidas em testes de varredura de
amplitude sob condições de cisalhamento oscilatório, são capazes de detectar o caráter coeso e,
assim, contribuir para melhorar o entendimento da coesividade nesses solos. Em um reômetro
rotacional, foram avaliadas amostras de seis tipos de solos, em três posições diferentes no perfil
(topo, meio e base), com e sem caráter coeso. Várias propriedades reológicas do solo foram
determinadas: deformação no final do intervalo viscoelástico linear, faixa do LVR (γLVR),
tensão de cisalhamento no final da faixa do LVR (τLVR), deformação no ponto de escoamento
(“yield point”, YP) (γYP), módulos de armazenamento e perda em YP (G'G”YP), tensão máxima
de cisalhamento (τmax), deformação na tensão máxima de cisalhamento (γ τ max) e integral z (Iz).
Neste estudo, apenas algumas propriedades reológicas apresentaram efeito significativo na
detecção do caráter coeso do solo, em geral com valores maiores para solos coesos em
comparação com os não coesos, indicando que os solos coesos são mais estáveis. Enquanto que
a coesão afetou somente na posição base da γ das propriedades reológicas no fim da faixa LVR,
ela teve um efeito significativo nas propriedades τmax e γ τ max, nas posições topo e meio,
respectivamente. Além disso, três materiais não atingiram o ponto de escoamento. Para a
integral z, solos coesos apresentaram ambos menores e maiores valores que solos não coesos.
Iz maior em solos não coesos parece estar ligado a uma pequena dilatação, consequência do
atrito alto entre as partículas. Nesse sentido, a τmax e a Iz foram as propriedades que tiveram
interação dupla significativa entre os fatores analisados. O tipo de solo teve maior efeito nas
propriedades reológicas, sendo, em geral, o solo PVAd com maiores valores. Dentro das demais
propriedades dos solos estudados, o teor de ferro, carbono orgânico e de argila, a densidade e a
força normal no início do teste tiverem o maior impacto na reologia. A propriedade da
mesoescala avaliada, a resistência tênsil, apresentou a relação mais estreita com a γ τ max e a
τmax. Conclui-se que a reometria pode ajudar a identificar o caráter coeso apoiando outras
análises, mas para uma avaliação independente, mais testes, especialmente em diferentes teores
de água, são necessários.
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