UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE TRANSPORTES CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
ENSAIO DE INDERBITZEN PARA AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE DOS SOLOS E ROCHAS:
APLICAÇÃO NAS REGIÕES DE SANTA MARIA, SÃO FRANCISCO DE ASSIS E PORTO ALEGRE/RS
TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO
Lennon Ferreira Tomasi
Santa Maria, RS, Brasil
2015
ENSAIO DE INDERBITZEN PARA AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE DOS SOLOS E ROCHAS: APLICAÇÃO NAS REGIÕES DE SANTA MARIA, SÃO FRANCISCO DE
ASSIS E PORTO ALEGRE/RS
Lennon Ferreira Tomasi
Trabalho de Conclusão de Curso apresentada ao Curso de Engenharia Civil, Área de Concentração em Geotecnia da Universidade Federal de Santa Maria
(UFSM), como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil.
Orientador: Prof. Dr. Rinaldo José Barbosa Pinheiro Coorientadora: Prof.ª Dra. Andréa Valli Nummer
Santa Maria, RS, Brasil
2015
ENSAIO DE INDERBITZEN PARA AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE DOS SOLOS E ROCHAS: APLICAÇÃO NAS REGIÕES DE SANTA MARIA, SÃO FRANCISCO DE ASSIS E PORTO
ALEGRE/RS
elaborado por
Lennon Ferreira Tomasi
como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil
COMISSÃO EXAMINADORA:
Rinaldo José Barbosa Pinheiro, Dr.
(Presidente/Orientador)
Andréa Valli Nummer, Dra. (UFSM) (Avaliador)
Fábio Pereira Rossato, Me. (URI) (Avaliador)
Santa Maria, 10 de julho de 2015.
RESUMO
Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Engenharia Civil
ENSAIO DE INDERBITZEN PARA AVALIAÇÃO DA ERODIBILIDADE DOS SOLOS E ROCHAS: APLICAÇÃO NAS REGIÕES DE SANTA MARIA, SÃO FRANCISCO DE ASSIS E PORTO
ALEGRE/RS
AUTOR: LENNON FERREIRA TOMASI
ORIENTADOR: PROF. DR. RINALDO JOSÉ BARBOSA PINHEIRO Data e Local da Defesa: 10 de julho de 2015, Santa Maria, RS.
A erosão consiste num conjunto de fenômenos naturais que age continuamente na superfície terrestre, modificando-a através da desagregação e decomposição de rochas e solos.
Entretanto, pode se tornar um grave problema ambiental quando ocorre de forma desordenada, sendo afetada pela ação antrópica, e causando prejuízos à sociedade como redução da fertilidade dos solos e assoreamento de cursos d’água. A erodibilidade de um solo é uma das propriedades condicionantes dos processos erosivos que pode ser definida como a maior ou menor facilidade com que um solo é erodido. Considerando os possíveis danos provocados pela erosão, o objetivo geral deste trabalho é analisar o uso do ensaio de Inderbitzen como uma alternativa de avaliação direta da erodibilidade, comparando os resultados obtidos a partir de amostras coletadas em perfis de solos localizados na região oeste e central do RS com os oriundos da região metropolitana de Porto Alegre. Os solos amostrados são, fundamentalmente, arenosos e pouco plásticos. Os resultados obtidos demonstram que houve boa correlação entre a taxa de erodibilidade obtida no ensaio com o comportamento observado em campo, com os solos e rochas que mostraram processos de erosão como sulcos, ravinas e voçorocas apresentando, também, as maiores taxas de erodibilidade. Diante disso, o ensaio de Inderbitzen se mostra uma boa alternativa na avaliação da erodibilidade dos solos nas regiões estudadas.
Palavras-chave: Erosão; Erodibilidade; Ensaio de Inderbitzen.
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ... 06
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 09
2.1 Erosão: conceitos e classificações ... 09
2.2 Mecanismos dos processos erosivos ... 15
2.3 Fatores condicionantes dos processos erosivos ... 17
2.4 Erodibilidade dos solos: definições e seus métodos de avaliação e estimativa ... 21
2.4.1 Ensaios de caracterização física ... 24
2.4.2 Métodos indiretos de avaliação da erodibilidade ... 26
2.4.2.1 Ensaio de desagregação ... 26
2.4.2.2 Metodologia MCT ... 27
2.4.3 Ensaios de canais hidráulicos para avaliação da erodibilidade e seus parâmetros ... 30
2.4.3.1 Método direto de avaliação da erodibilidade – ensaio de Inderbitzen ... 31
3 METODOLOGIA ... 37
3.1 Etapa de gabinete ... 37
3.2 Etapa de campo ... 37
3.3 Etapa de laboratório ... 39
3.3.1 Ensaios de caracterização geotécnica dos solos ... 39
3.3.2 Ensaios para avaliação e quantificação da erodibilidade – ensaio de Inderbitzen ... 40
4 ÁREAS DE ESTUDO ... 48
4.1 Região Metropolitana de Porto Alegre (RMPA) ... 48
4.2 Voçoroca em São Francisco de Assis/RS (SF) ... 54
4.3 Santa Maria/RS (SM) ... 57
5 RESULTADOS ... 61
5.1 Ensaios de caracterização geotécnica dos solos estudados ... 61
5.2 Método direto de avaliação da erodibilidade – ensaio de Inderbitzen ... 65
6 CONCLUSÕES ... 75
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 78
1 INTRODUÇÃO
A erosão é um grave problema ambiental que causa danos à sociedade devido ao seu alto poder destrutivo que traz prejuízos a diversas áreas das relações humanas, como a redução da fertilidade dos solos, contaminação e assoreamento de reservatórios e cursos d’água, deslizamentos de encostas, entre outros (SANT’ANA, 2012). Os processos erosivos têm várias origens e afetam a vida de muitas maneiras, tornando o assunto uma questão multidisciplinar, que envolve e engloba profissionais de diversas áreas do conhecimento.
Para Camapum de Carvalho et al. (2006) a erosão compreende um conjunto de fenômenos naturais envolvendo a formação de materiais detríticos provenientes da decomposição e desagregação das rochas e solos. Ela age continuamente na superfície da Terra e representa um dos principais agentes naturais de transformação fisiográfica do planeta, governado por agentes tais como clima, ação das águas e vento, características do relevo, atividade biológica nos solos e, por último, e não menos importante, pela ação antrópica.
É esta ação antrópica, manifestada, entre outras formas, através de obras de engenharia executadas sem planejamento e preocupação ambiental, que potencializa o processo de erosão dos solos e gera grandes prejuízos tanto em áreas urbanas quanto em áreas rurais. A intervenção humana despreparada desordena o sistema natural de várias formas: retirando a proteção dos solos, impermeabilizando áreas, aumentando o volume de enxurradas, gerando maior transporte e deposição de sedimentos. Este maior volume de solo erodido acaba, geralmente, sedimentando em cursos d’água como rios, lagos e reservatórios – resultando no assoreamento dos mesmos. Decorrente disto surgem problemas como a redução na profundidade de cursos d’água, aumento de níveis de enchentes em espaços urbanos e, no caso dos reservatórios, diminuição da sua vida útil.
Os processos erosivos acentuados e suas consequências para sociedade e meio
ambiente, tanto no meio rural quanto no urbano, tem sido tema de intensa investigação e
debate para sua correta compreensão, principalmente nos últimos anos. E, inserido neste
aspecto, a identificação e análise dos mecanismos e parâmetros que determinam como ocorre
a erosão dos solos é fundamental para, não só entender todo o processo em questão, mas também na busca das melhores ações de controle e recuperação de áreas degradadas.
Dentro destes parâmetros que influenciam e condicionam o fenômeno da erosão dos solos, um tem recebido especial atenção dos pesquisadores por se tratar de uma propriedade intrínseca dos solos: trata-se da erodibilidade.
Segundo Bastos (1999) a erodibilidade é uma propriedade dos solos, condicionante dos processos erosivos, que pode ser definida como a maior ou menor facilidade com que suas partículas são destacadas e transportadas de um ponto a outro pela ação de um agente erosivo, que pode ser a água, o gelo, o vento ou a gravidade; sendo um fator de grande complexibilidade por estar em função de um grande número de fatores físicos, químicos, biológicos e mecânicos intervenientes.
De acordo com Wischmeier e Smith (1965) apud Montenegro (1976) a erodibilidade justificaria o porquê de alguns solos erodirem mais facilmente que os outros, mesmo quando o declive, a chuva, a cobertura e o manejo dos solos são os mesmos. Diversos autores tais como Ávila (2009), Fernandes (2011), Sant'Ana (2012) e Basso (2013), discorrem sobre o tema, aprofundando o estudo sobre quão erodível um solo é em relação a outro.
Diante da importância da compreensão desta propriedade, dentro das muitas pesquisas propostas, surgiram diversos métodos e ensaios para a avaliação da erodibilidade dos solos. Estes ensaios, visando à quantificação e mensuração do fator, tornaram-se imprescindíveis para o entendimento do processo erosivo e, os mais difundidos no meio geotécnico, envolvem a avaliação direta e/ou indireta da erodibilidade.
Em virtude disto, considerando a relevância dos efeitos danosos provocados pela erosão dos solos e com o propósito de compreender adequadamente a erodibilidade dos solos e sua influência nos processos erosivos, este presente trabalho tem como objetivo geral analisar o uso do ensaio de Inderbitzen como uma alternativa de avaliação direta da erodibilidade, comparando os resultados obtidos a partir de amostras coletadas em perfis de solos localizados na região oeste e central do Rio Grande do Sul com resultados referentes às amostras coletadas de perfis de solos da região metropolitana de Porto Alegre.
Como objetivos específicos, esta pesquisa pretende:
A) Revisar os conceitos relacionados à erosão – definições, suas fases e seus fatores condicionantes – e sobre erodibilidade e seus respectivos métodos de avaliação e quantificação, através de uma vasta revisão bibliográfica sobre estes assuntos.
B) Compreender a metodologia de avaliação direta da erodibilidade estudada e fazer uso da mesma, aplicando-a as amostras de solo coletadas e detalhando todo o procedimento executado.
C) Apresentar e comparar os ensaios realizados com os resultados dos trabalhos de Bastos (1999), Fernandes (2011) e Basso (2013), pesquisadores estes que analisaram regiões distintas do estado do Rio Grande do Sul.
D) Efetuar a análise da eficácia dos métodos aplicados, em especial do método direto de avaliação da erodibilidade – ensaio de Inderbitzen, realizando as conclusões pertinentes.
O trabalho está estruturado em 5 capítulos. O capítulo 1 consiste em uma introdução
sobre o assunto proposto. O capítulo 2 apresenta a revisão bibliográfica sobre os assuntos
pertinentes aos processos erosivos, a propriedade da erodibilidade e os métodos de avaliação
deste parâmetro. O capítulo 3 trata da metodologia aplicada neste trabalho, especificando os
procedimentos executados. Já o capítulo 4 aborda as áreas estudadas, das quais foram
retiradas as amostras para obtenção de resultados. Em seguida, no capítulo 5, são
apresentados todos os resultados referentes aos solos estudados, de forma comparativa. Por
fim, o capítulo 6 traz as conclusões e considerações pertinentes ao estudo realizado.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Nesta seção é apresentada uma revisão bibliográfica sobre os conceitos referentes à erosão; as classificações existentes, os mecanismos e os fatores intervenientes dos processos erosivos; além de uma definição da erodibilidade dos solos e os métodos mais utilizados no meio geotécnico para avaliação desta propriedade.
2.1 Erosão: conceitos e classificações
Segundo Bastos (1999) a palavra erosão provém do latim “erodere” e significa corroer, separar, arrancar. Em termos gerais, a erosão pode ser entendida com um conjunto de ações, que compreende a desagregação, o transporte e a deposição das partículas de solo, causadas por agentes erosivos, tais como o vento, o gelo, a gravidade e a água.
De acordo com Toy e Hadley (1987) apud Cunha (1997), a erosão dos solos é um processo natural no desenvolvimento da paisagem, sendo responsável pela remoção do material de superfície por meio do vento, do gelo ou da água. Sob tais condições, a erosão é considerada um processo natural. No entanto, a erosão acelerada dos solos, isto é, aquela que ocorre em intensidade superior à erosão natural é, usualmente, consequência dos resultados das atividades humanas sob determinadas condições de clima, vegetação, solo e relevo (VILELA FILHO, 2002).
Para Camapum de Carvalho (2006) a erosão compreende um conjunto de fenômenos naturais envolvendo a formação de materiais detríticos provenientes da decomposição e desagregação das rochas e solos. Ela atua continuamente na superfície da crosta terrestre e representa um dos principais agentes naturais de transformação fisiográfica do planeta, governado por agentes como clima, ação das águas e vento, características do relevo, atividade biológica nos solos e, por último, mas não menos importante, pela ação antrópica.
Segundo Ávila (2009) o primeiro momento em que o tema erosão, suas causas e
consequências foi abordado pela comunidade internacional foi na Conferência das Nações
Unidas para o Meio Ambiente realizado em Estocolmo em 1972. A partir deste período, o
tema se tornou estudo frequente dentro de diversas áreas do conhecimento tais como Geologia, Geografia, Agronomia e Engenharia (Geotécnica e Hidráulica). Engajados em entender o fenômeno e encontrar soluções para o processo erosivo, vários autores como Lacerda et al. (2001), Guerra (2002), Surtegaray (2003), Guerra e Mendonça (2004), Paiva e Beling (2006) entre outros, propuseram estudos importantes sobre o assunto.
Na busca de um maior entendimento e domínio do assunto erosão, a partir dos anos 70, diversos critérios surgiram - nos estudos - para a classificação dos processos erosivos tais como: natureza do processo, agente causador e grau de intensidade. Dentre estes critérios, quanto à escala de tempo em que o fenômeno ocorre ou à natureza do processo, a maioria dos autores, assim como Bastos (1999), classifica as erosões em dois grandes grupos:
Erosão natural ou geológica:
Como o próprio nome denota, trata-se de um processo natural de denudação, que ocorre conforme a evolução da superfície terrestre. Este tipo de erosão é caracterizado pela desagregação e pelo transporte das partículas de solo através dos agentes erosivos tais como gelo, vento e água, porém de forma lenta e contínua.
Para Bertoni e Lombardi Neto (1999), a erosão natural ou geológica ocorre de maneira lenta e gradual ao longo da escala de tempo, sendo considerada de ocorrência normal e benéfica, pois através dela, resultaram as inúmeras formas de relevo da superfície terrestre como colinas suaves, planícies extensas e vales férteis.
Erosão antrópica ou acelerada:
Este tipo de erosão consiste em um processo muito mais rápido e destrutivo, que cria um desequilíbrio nas fases de erosão geológica e posterior sedimentação, sendo fortemente influenciado pela ação do ser humano sobre o relevo.
Conforme Bigarella (2003) a erosão acelerada ou antrópica ocorre quando tal
equilíbrio é afetado bruscamente, numa escala de tempo relativamente curta, não sendo
capaz, por si só, de atingir a nova compensação de forças. De acordo com o autor, o
desequilíbrio é promovido pelas mudanças climáticas e intervenções antrópicas como, por
exemplo, o mau uso do solo na agricultura e as obras de engenharia, que interferem no meio físico provocando assim, processos erosivos diretos e muitas vezes previsíveis. Um exemplo de erosão acentuada ocorre em estrada de terra no Campo de Instrução de Santa Maria (CISM) – RS, conforme Figura 2.1.
Figura 2.1 – Erosão acentuada em estrada de terra no Campo de Instrução de Santa Maria (CISM).
Fonte: Sant’Ana (2012)
Cunha (1997) destaca que a erosão dos solos é considerada normal, quando ocorre um equilíbrio entre os processos de formação do solo e seu desgaste natural. Quando o processo erosivo é mais intenso, sendo mais veloz que a formação do solo, ocorre a erosão acelerada, chamada de erosão antrópica, caso tenha sido provocada pela ação humana. Tal situação ocorre quando são encontradas determinadas condições de solo, litologia e relevo que proporcionam o desencadeamento da substituição da vegetação natural por outro tipo de cobertura vegetal, o qual não proporciona proteção eficiente contra a erosão, dificultando o estabelecimento do processo pedogenético que recomporia a camada erodida.
Outro critério classificatório dos processos erosivos é quanto ao grau de intensidade em que os mesmos ocorrem. Estudos como IPT (1991), Maciel Filho (1997), Infanti Jr.
(1998), Bertoni e Lombardi Neto (1999), entre outros, classificam as erosões segundo este
quesito em: erosão superficial ou laminar; sulcos ou ravinas; e voçorocas.
Erosão superficial ou laminar
De acordo com Magalhães (2001), caracteriza-se pelo desgaste e arraste uniforme em toda a extensão da área sujeita ao processo erosivo. Erosão superficial ou laminar (sheet erosion), considerada um dos tipos mais perigosos de erosões, está relacionada à distribuição do destacamento das partículas do solo, que acontece de maneira suave e uniforme por toda a sua extensão. Considerada perigosa por ser muitas vezes imperceptível, principalmente no meio rural, no qual as partículas finas são as primeiras a serem carreadas pelo fluxo, fazendo com que os solos fiquem improdutivos.
Autores como Camapum de Carvalho et al. (2006), afirmam que a erosão superficial por escoamento laminar pode ou não propiciar o aparecimento de sulcos, mas quando gerados, poderão evoluir para ravinas e voçorocas.
Erosão em sulcos ou ravinas;
De acordo com Camapum de Carvalho et al. (2006a) e Bigarella (2003), entre outros autores, a erosão em sulcos ou ravinas é a primeira fase de desenvolvimento de uma erosão dita linear e desenvolve-se rapidamente durante a chuva intensa devido ao escoamento superficial que se torna concentrado.
Segundo os trabalhos de Bertoni e Lombardi Neto (1985) e Bigarella (2003), a erosão em sulcos resulta das pequenas irregularidades na declividade do terreno que faz com que a enxurrada, concentrando-se em alguns pontos do terreno, atinja velocidade e volume suficientes para formar riscos mais ou menos profundos. Já para Vilar & Prandi (1993 apud CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2006) a erosão em sulcos corresponde à erosões lineares e a erosão que ocorre intersulcos corresponde à erosão laminar.
Conforme os autores citados, o mecanismo de destacamento e de transporte das
partículas de solo ocorre de formas diferentes nas regiões dos sulcos e na intersulcos. Na
região dos sulcos, o desprendimento e transporte das partículas ocorrem devido ao fluxo
superficial. Já para a região intersulcos, o processo é fundamentalmente desencadeado pelo
fenômeno do splash ou salpicamento, quando a queda da gota d'água provoca o destacamento
das partículas do solo.
Cooke e Doornkamp (1990 apud BIGARELLA, 2003) afirmam que este processo pode ser responsável até por 90% da erosão de um solo em algumas circunstâncias. O processo de desagregação ocorre da seguinte maneira: a energia acumulada em uma gota de chuva que cai sobre um solo desprotegido pela vegetação, é muito grande. O impacto da gota causa o desprendimento e a projeção das partículas menores do solo no ar, formando uma cratera no ponto onde a gota toca o solo (Figura 2.2).
Figura 2.2 - Erosão por salpicamento ou splash.
Fonte: IPT (1991).
Para a maioria dos autores, o volume de material erodido é maior nos sulcos, mesmo que dependa de outros fatores como a declividade do terreno e o tipo de solo presente. Os conceitos referentes a sulcos e ravinas são apresentados por uma gama de diferentes autores que, basicamente, os relacionam às dimensões de incisão dos sulcos, à geometria da feição erosiva, ao tipo de fluxo de escoamento ou ao afloramento do lençol freático na incisão.
Dentre estas características, as classificações mais utilizadas internacionalmente no meio técnico, segundo Heede (1970, apud OLIVEIRA, 1990), são as que se baseiam nas dimensões das incisões erosivas. De acordo com este autor, são consideras ravinas as incisões que atingem até 50 centímetros de profundidade e largura.
Já Bigarella (2003) apresenta diferente terminologia de acordo com a profundidade, sendo: ranhura (até 5 cm); sulco ( 5 a 30 cm); vala ( 30 a 100 cm); e ravina ( maior 100 cm).
Este autor afirma que os sulcos, com o aumento do seu tamanho, transformam-se em valas de
erosão, conhecidas como "gully" e, posteriormente, em ravinas de maiores dimensões. Na literatura técnica o termo "gully" é utilizado, também, para denominar ravinas e até mesmo voçorocas, dando certa imprecisão ao termo.
De acordo com Camapum de Carvalho et al. (2006) sulcos são os canais de até 10 cm de profundidade, formados pela concentração do escoamento superficial; e as ravinas são canais com profundidade entre 10 e 50 cm, em que começa a ocorrer a instabilidade dos taludes.
Já autores como Imeson & Kwaad (1980 apud BIGARELLA, 2003) estabelecem arbitrariamente o valor de 50 cm como profundidade mínima de uma ravina ("gully").
Voçorocas:
O termo voçoroca, de acordo com Bastos (1999), é originado do termo Tupi-guarani
“mboso’roka”, que significa romper ou rasgar, podendo ser definida como sendo uma ravina de grandes dimensões provocada pela ação antrópica combinada com a ação do fluxo subsuperficial e subterrâneo.
Segundo Galeti (1985) voçorocas são sulcos profundos feitos no solo pelas águas, podendo ser produto de águas superficiais ou de águas profundas que, infiltram-se no solo até atingirem uma camada menos permeável ou impermeável onde se acumulam e se deslocam, no sentido horizontal, provocando arrastamento de partículas, deslizamentos e desmoronamentos.
As voçorocas são, portanto, as feições erosivas que apresentam o mais avançado estágio de erosão, caracterizando-se pelo avanço das ravinas em profundidade até que as mesmas atinjam o nível d'água do terreno ou o lençol freático. Este conceito é adotado pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT, 1991), sendo o mesmo a ser utilizado neste trabalho.
Entre os diversos pesquisadores, Guerra (2003) considera voçoroca como uma
incisão com largura maior que 30 cm e profundidade maior que 60 cm. O autor ainda reporta
a existência de uma classificação de ravinas e voçorocas, em relação às suas dimensões e
limites, presente no glossário de Ciência dos Solos, dos Estados Unidos de 1987. Segundo
este glossário americano, as voçorocas são classificadas como as feições erosivas que
apresentam mais de 50 centímetros de largura e profundidade. Esta classificação é adotada por diversos pesquisadores em seus trabalhos, dentre eles Camapum de Carvalho et al.
(2006a). Além destes critérios elencados, diferentes autores ainda classificam voçorocas, mais usualmente, segundo: formato da seção transversal do canal formado, área de abrangência, forma e localização (rural ou urbana). A evolução do processo erosivo que se dá a partir de sulcos, ravinas e voçorocas pode ser visto na Figura 2.3.
(a) (b) (c)
Figura 2.3 – (a) Sulcos; (b) ravinas e (c) voçorocas no Loteamento Algarve em Porto Alegre/RS (BASTOS, 1999).
2.2 Mecanismos dos processos erosivos
O processo erosivo é algo complexo e de difícil compreensão. Para que ocorra erosão
de uma determinada superfície, resultando em feições como ravinas e voçorocas, é
necessário que diversos fatores atuem conjuntamente e em diferentes escalas - espaciais e
temporais. Diversos autores, tais como Bertoni (1999) e Guerra (2007), denominam esse
conjunto de fatores de "mecanismos de erosão". Já outros pesquisadores, tais como Galeti
(1973) e Dal Conte (1982) denominam estes fatores de "fases da erosão".
Independentemente da denominação - mecanismos ou fases - o processo erosivo, basicamente, divide-se em três momentos: desagregação do solo, transporte e deposição do material.
A desagregação das partículas do solo ou de rocha é a primeira etapa de um processo erosivo. Esta fase, de acordo com Galeti (1973), trata-se de uma fase de choque, de impacto independentemente da sua intensidade e agente, desde que seja capaz de desprender alguma quantidade de material. O impacto referido, provocado geralmente pela gota d'água, causa compactação da superfície do terreno no ponto em que a gota cai, projetando partículas de solo para fora da zona de impacto e fornecendo, assim, material para que o escoamento superficial possa carrear - erodindo a superfície desta maneira.
Conforme Bertoni e Lombardi Neto (1999), a natureza do solo (textura, estrutura, etc) e a cobertura (quantidade e tipo) influem na intensidade da desagregação.
Concomitantemente, é preciso afirmar que o fator antrópico também exerce influência e, dependendo das formas de uso e ocupação, há maior ou menor possibilidade de desagregação das partículas de solo.
Em seguida, após esta etapa, entra em cena a segunda fase do processo erosivo que corresponde ao transporte das partículas desagregadas, carreadas pelo fluxo d'água superficial. Este processo de transporte é determinado e influenciado por diversos fatores como, por exemplo: dimensão das partículas, topografia do terreno, presença de obstáculos como vegetação e rochas e a força do agente (chuva).
Segundo Guerra (2007) o transporte pelo escoamento superficial pode ser compreendido como o resultado de tensões cisalhantes que superam a resistência estática das partículas individuais. O mesmo autor cita que a “rugosidade do terreno gera resistência de atrito ao escoamento superficial, que promove a turbulência do fluxo”. Esta turbulência, provocada pela chuva e pelas condições de fluxo, tem a capacidade de desprender e transportar partículas de solo.
Sobre o transporte de partículas de solo, Galeti (1973) afirma que as partículas
menores, como argilas finas, são carregadas em solução; as partículas médias, como argilas
médias e areia fina, são levadas em suspensão, pois não se dissolvem na água; e as partículas
mais grossas, como areias grossas, cascalho, seixos e pedras, são empurradas/roladas pela
enxurrada. Neste movimento do material maior e mais pesado, estas partículas tendem a desagregar outros materiais presentes na superfície.
É importante perceber que a energia do escoamento superficial é tanto maior quanto maior for o declive do terreno e o comprimento de rampa a ser percorrido pelo fluxo, fazendo com que o a enxurrada tenha maior poder de desagregação e, principalmente, transporte.
Desta forma, o fluxo resultante em áreas de maior inclinação e comprimento de rampa tem maior capacidade de formar sulcos e ravinas e, consequentemente, de causar maiores perdas de solo do que em áreas menos inclinadas e nas quais o fluxo percorra menores distâncias.
Após o transporte das partículas de solo, ocorre a última etapa do processo erosivo: a deposição dos materiais. Segundo os estudos de Bertoni e Lombardi Neto (1999) o movimento das águas causa a separação das partículas do solo de acordo com o seu tamanho e peso. Inicialmente, sedimentam aquelas de baixa transportabilidade e, por último, os materiais mais leves, geralmente depositados em lugares distantes da desagregação, em terrenos mais baixos e planos.
A deposição das partículas de solo é verificada no momento em que o agente erosivo (fluxo superficial) perde sua força, com a diminuição da sua velocidade ou volume. Além disso, o movimento pode cessar quando o fluxo encontrar um obstáculo que o faça mudar, ao menos parcialmente de direção, ou então algo que lhe diminua a velocidade, lhe divida o volume ou se coloque a frente do material transportado, retardando o movimento da partícula ou parando-a forçosamente.
O processo de deposição de materiais é um grave problema, quando o mesmo ocorre de forma desordenada e potencializada, gerando grande volume de sedimentação dentro de rios, lagos e reservatórios - produzindo o assoreamento dos mesmos. São consequências diretas disto a diminuição da profundidade dos corpos d'água, mudanças no curso dos rios e enchentes nas partes baixas das cidades.
2.3 Fatores condicionantes dos processos erosivos
O processo erosivo possui diversos condicionantes, tornando-o, dessa forma, um
sistema complexo que pode ser de difícil entendimento, dependendo do grau de evolução que
se apresenta. De acordo com Bertoni e Lombardi Neto (1999), a erosão é causada por fatores ligados à chuva, à capacidade de infiltração do solo, características das encostas, que são forças ativas; e por forças passivas, como a vegetação e a resistência do solo à ação erosiva, que está determinada por suas características físicas e químicas.
Dentre os vários fatores que influem na erosão, autores como Galeti (1985), Bertoni e Lombardi Neto (1985), Guerra e Mendonça (2004), entre outros, citam: o clima, o relevo, a cobertura vegetal, a ação antrópica e natureza do solo.
Entretanto, de um modo geral, as pesquisas sobre erosão do solo consideram como sendo os principais fatores controladores dos processos erosivos a erosividade da chuva, a erodibilidade dos solos, o relevo e a cobertura vegetal (SILVA et al., 2003; GUERRA, 1998).
Essas diversas variáveis são significativas para compreender e predizer o comportamento erosivo, porém não devem ser observadas de forma isolada. Isto ocorre, pois, apesar de cada um destes fatores condicionantes impactarem sobre o processo erosivo, é, na verdade, a inter-relação entre os diversos fatores que irá resultar na erosão e na magnitude da mesma.
As condições climáticas são um dos fatores mais importantes no desenvolvimento de um processo erosivo. Isto ocorre, pois o clima atua neste sentido controlando e influenciando na desagregação das rochas e na posterior formação dos solos. Locais de climas úmidos, tropical quente e temperado, com inverno seco e verão chuvoso, são mais propícios a serem afetados pelos processos erosivos (FENDRICH et al., 1991).
Inserido dentro dos fatores climáticos, a precipitação pluviométrica é, certamente, o
condicionante de maior impacto sobre o desenvolvimento dos processos erosivos. Segundo
Guerra e Mendonça (2004), fatores como a intensidade, duração e frequência das chuvas,
propriedades físicas e geométricas das gotas (velocidade de queda, diâmetro da gota e efeito
splash) e a energia cinética da chuva natural, influenciam diretamente na erosão. Ainda
segundo estes autores, chuvas de maior intensidade e com alta frequência possuem grande
energia cinética armazenada durante sua queda e um grande poder erosivo. Ou seja, chuvas
de maior intensidade, com longa duração e alta frequência causam enxurradas mais
volumosas, capazes de produzir maior perda de solo consequentemente.
Este poder erosivo da precipitação pluviométrica, caracterizado pelo potencial de desagregação, transporte e deposição das partículas do solo pela ação da água da chuva é denominado erosividade. A erosividade é considerada, segundo Lal e Elliot (1994, apud CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2006), como a habilidade dos agentes erosivos em causar o processo erosivo. Segundo Bastos (1999), a ação erosiva da água – erosividade, depende da distribuição pluviométrica (chuva acumulada e intensidade de chuva).
O relevo é mais um dos fatores de grande importância no desenvolvimento da erosão dos solos. De acordo com a forma que um terreno se apresenta, o caminho a ser percorrido pelo fluxo de água é diferente e, consequentemente, distinto o processo erosivo também é.
Dentre os aspectos relativos ao relevo, o comprimento de rampa, a declividade do terreno, o tipo e forma da vertente, entre outros, são fatores que mais influenciam na questão da erosão.
De acordo com Bastos (1999), à medida que o comprimento da rampa e a declividade aumentam, o caminho e a velocidade do escoamento superficial também aumentam e, consequentemente, cresce seu poder de destacamento e transporte das partículas de solo.
De igual forma, segundo autores como Galeti (1985), IPT (1991) e Oliveira e Brito (1998), a erosão está diretamente ligada à declividade e ao comprimento de rampa que influenciam na velocidade da água, sendo menor nos terrenos mais planos, e maior nos terrenos com maiores comprimentos de rampa. Em consonância a isto, para Ayres (1960), a topografia é um dos principais condicionantes da erosão, pois a declividade do terreno e o comprimento de rampa são determinantes na direção e na velocidade do escoamento (Figura 2.4).
Figura 2.4 - Fluxo d’água de acordo com a declividade e rugosidade do terreno.
Fonte: IPT (1999).
O comprimento de rampa é, conforme Bertoni e Lombardi Neto (1985), tão importante quanto a declividade, pois a medida que o caminho percorrido pela água aumenta, não somente estas águas vão se avolumando proporcionalmente, mas também, a sua velocidade de escoamento vai aumentando progressivamente. Dados relativos ao estudo destes autores mostram que um terreno com 20 metros de comprimento e 20% de declividade apresenta, praticamente, a mesma perda de solo que um terreno com 120 metros de comprimento e apenas 1% de declividade.
Já Borst & Woodburn (1940, apud BERTONI e LOMBARDI NETO, 1985) apresentam ainda, dados mostrando que a perda de solo é uma função exponencial da declividade, cujo valor da exponencial é cerca de 1,4.
A cobertura vegetal do terreno é outro fator que influencia de forma importante no processo erosivo. Este fator condiciona a erosão uma vez que amortece o impacto das gotas de chuva, diminuindo o poder de desagregação e transporte das mesmas; diminui a velocidade do fluxo d'água e facilita a infiltração de água no solo. Para Ayres (1960), a cobertura vegetal é considerada importante, pois diz respeito à permeabilidade/impermeabilidade do solo e das camadas adjacentes.
De acordo com Bertoni e Lombardi Neto (1985), o efeito da vegetação sobre a erosão ocorre da seguinte maneira: proteção direta contra o impacto das gotas de chuva; dispersão da água, interceptando-a e evaporando-a antes que atinja o solo, decomposição das raízes das plantas que, formando canais no solo, aumentam a infiltração da água; melhoramento da estrutura do solo pela adição de matéria orgânica e húmus (através da decomposição da vegetação) aumentando sua porosidade e a capacidade de retenção de água; e diminuição da velocidade de escoamento da enxurrada pelo aumento de atrito na superfície. Ainda segundo estes mesmos autores, a retirada da cobertura vegetal pode acarretar em mudança no escoamento superficial e/ou subterrâneo, contribuindo diretamente na evolução de um processo erosivo.
Dentre os condicionantes da erosão dos solos, talvez o que tenha maior efeito sobre a magnitude do desenvolvimento dos fenômenos trata-se da ação antrópica sobre o ambiente, que consiste na ocupação humana dos terrenos, com suas formas de uso e manejo dos solos.
De acordo com autores como Galeti (1985), Fendrich et al. (1991), Nunes e Cassol
(2008), entre outros, em áreas rurais os solos são mais suscetíveis a erosão no momento em
que a cobertura vegetal é retirada e a agricultura é praticada de forma incorreta (preparo e o plantio realizados em regiões de relevo acidentado, queima dos restos das culturas, etc.); o solo sofre compactação pelo pisoteio do gado e excessivo movimento de máquinas e implementos agrícolas; ocorre abertura de valas perpendiculares às curvas de nível e estradas vicinais sem os devidos cuidados com a rede de drenagem. Ou seja, a utilização desordenada dos solos, sem planejamento e conhecimento, acelera e potencializa processos erosivos transformando-os em grandes problemas ambientais quando não controlados.
Já em áreas urbanas, a aceleração dos processos erosivos pela ação antrópica decorre, fundamentalmente, da utilização do espaço através de vários tipos de obras de engenharia.
São exemplos disso obras como: execução de loteamentos sem os devidos cuidados com drenagem; exploração de áreas de empréstimo, com grande retirada de material sem cuidados com a parte ambiental; obras de retificação de canais e rios; taludes de corte em rodovias e barragens expostos e sem proteção adequada; entre outros.
Há, também, nesta gama de fatores que influenciam no fenômeno erosivo, um que é inerente às características específicas de cada tipo de solo, que nada mais é que a natureza do mesmo. Esta natureza do solo ou rocha determina a maior ou menor susceptibilidade dos terrenos à erosão, propriedade esta conhecida como erodibilidade.
2.4 Erodibilidade dos solos: definições e seus metódos de avaliação e estimativa
A erodibilidade do solo é uma propriedade inerente aos mesmos, condicionante dos processos erosivos e alvo de estudo principal deste trabalho. Consiste, conceitualmente, na resistência ou fragilidade do solo em ser erodido, conforme Guerra (2007).
Para exemplificar melhor esta propriedade do solo, é possível citar a seguinte
sentença: mesmo que a declividade do terreno, a chuva atuante e a cobertura vegetal presente
sejam as mesmas, alguns tipos de solos serão mais susceptíveis aos fenômenos erosivos de
destacamento e transporte de partículas do que outros. E é essa diferença, intrínseca às
propriedades do solo, que é conhecida e denominada como erodibilidade dos solos. Esta
propriedade tem despertado um grande interesse na pesquisa da erosão, por ser governado
pelos atributos intrínsecos do solo, os quais podem variar de um solo para o outro, ou para o mesmo solo (BASTOS, 1999; PANACHUKI et al., 2006).
De acordo com Silva et al. (2000), Santos e Merschmann (2001), entre outros autores, a erosão hídrica deve ser estudada considerando-se a erodibilidade do solo, que representa o efeito integrado dos processos que regulam a infiltração de água e a resistência do solo à desagregação e transporte de partículas, ou seja sua predisposição a erosão. Portanto, a erodibilidade pode ser definida como a maior ou menor facilidade com que as suas partículas são destacadas e transportadas pela ação de um agente erosivo, sendo uma propriedade complexa em função do grande número de fatores físicos, químicos, biológicos e mecânicos intervenientes.
Além disso, é possível afirmar, segundo Vilar e Prandi (1993 apud CAMAPUM DE CARVALHO et al., 2006), que a falta de capacidade de um solo em resistir aos processos erosivos depende não só das características intrínsecas ao solo, mas também de fatores subsidiários como ciclos de umedecimento e secagem, além da composição química da água presente. Logo, devido a esta diversidade de fatores atuantes, a forma mais comumente utilizada para análise da erodibilidade dos solos trata-se da avaliação das características físicas e químicas do solo estudado, além da consideração de alguns condicionantes externos.
Para determinar quão erodível é um tipo de solo, ou seja, sua erodibilidade, portanto, é preciso identificar sua granulometria, plasticidade, teor de matéria orgânica, estrutura, permeabilidade e porosidade. Sendo assim, a classificação dos solos quanto à erodibilidade, na maioria das vezes, é realizada através de mútuas relações entre essas propriedades (BASTOS, 1999; AVILA, 2009; FERNANDES, 2011).
Entretanto, segundo Camapum de Carvalho et al. (2006), essas características do solo são propriedades dinâmicas, pois podem ser alteradas a todo tempo e sob diferentes usos da terra, manejo superficial do solo, e sistemas de agricultura e, assim, consequentemente, sua erodibilidade também muda ao longo do tempo.
Algumas destas propriedades dos solos que são condicionantes das erosões,
conforme Fendrich et al. (1991), são, por exemplo: textura, estrutura, estratificação,
permeabilidade, teor de umidade e composição. A textura de um solo ou suas características
granulométricas consistem na relação do tamanho das partículas de cada tipo de solo e tem
influência na capacidade de absorção e infiltração de água que os mesmos possuem.
Consequentemente, este fator interfere na energia dos fluxos de água que são maiores quando há menor capacidade de infiltração em um solo.
De acordo com Bertoni e Lombardi Neto (1985) solos de caráter arenoso são mais vulneráveis ao processo erosivo, mesmo sendo normalmente porosos, permitindo rápida infiltração das águas e retardando o escoamento superficial. Para estes autores, os solos com pouca porcentagem de partículas tamanho argila possuem baixa coesão, apresentando uma menor resistência à erosão, sendo esta verificada mesmo em pequenas enxurradas. Além disso, consideram de grande importância a quantidade de matéria orgânica (M.O) no solo como controlador da erosão. Isto ocorre pois a matéria orgânica presente tem a capacidade de reter de duas a três vezes o seu peso em água, aumentando consideravelmente a infiltração no solo, diminuindo o fluxo superficial e, assim, diminuindo as perdas por erosão. Bigarella (2003), entre outros autores, enumeram alguns fatores que atuam sobre o potencial de infiltração dos solos, tais como: o tamanho dos poros e como os mesmos estão dispostos;
grau de agregação do solo e umidade do solo no início da chuva.
É possível esperar, em geral, uma maior velocidade e capacidade de infiltração de água em solos arenosos devido aos grandes espaços porosos existentes nos mesmos, diferentemente do que é visto em solos argilosos. Estes solos que possuem característica argilosa contém, geralmente, material coloidal que tende a se expandir quando entram em contato com a água, diminuindo os poros que serviriam para a infiltração de água. Entretanto, é importante frisar que, dependendo da forma como as partículas de solo estão estruturadas, solos argilosos podem se tornar altamente porosos e, até mesmo, mais permeáveis que alguns solos arenosos. Em consonância a isto, o estudo Salomão e Iwasa (1995 apud INFANTI JR e FORNASARI FILHO, 1998) afirma que a capacidade de infiltração, absorção da água da chuva e arraste de partículas do solo estão relacionadas ao modo como suas partículas estão arranjadas.
Além disso, segundo Fendrich et al. (1991), a espessura do solo e o contato com o
substrato rochoso interferem na rapidez da saturação do solo e no início do escoamento
superficial. Desta maneira, é possível perceber que solos rasos auxiliam na formação de
enxurradas, uma vez que permitem a saturação dos horizontes superficiais de forma mais
rápida. Já solos mais profundos tem uma maior capacidade de infiltração das águas advindas
da chuva e, portanto, geram volumes de fluxo superficial menores. Neste sentido, Bennett
(1955 apud FENDRICH et al., 1991) e Azevedo (2004) afirmam que os solos considerados rasos e que possuem uma camada argilosa subjacente a ele, estão mais vulneráveis à erosão.
É importante perceber, também, que a erosão dos solos é influenciada pela litologia e estruturas das rochas como a presença de estratificações, foliações, xistosidade e gnassificação, como também por fatores tectônicos como falhas, dobras e juntas (SUGUIO, 2003).
Diante disso e da necessidade em poder mensurar quão erodível um certo tipo de solo é, comparado a outro, diversos ensaios e metodologias foram propostas a partir dos anos 70 visando preencher esta lacuna no estudo da erosão e determinar valores para a erodibilidade do solos, a maioria deles baseados no empirismo técnico.
Os métodos de avaliação da erodibilidade de um solo são classificados em indiretos e diretos, e alguns destes são apresentados a seguir.
2.4.1 Ensaios de caracterização física
Os ensaios de caracterização física são fundamentais para análise de qualquer propriedade do solo e fazem parte do dia a dia de um laboratório de geotecnia. Os mesmos são necessários para o conhecimento do material que se está estudando e, geralmente, são os primeiros ensaios a serem realizados. Logo, quando tratamos da avaliação da erodibilidade dos solos, a situação não é diferente - os ensaios de caracterização física são de suma importância. Entretanto, a inter-relação das propriedades analisadas através destes ensaios com a erodibilidade é complexa, não sendo considerada simples e direta por alguns autores, tais como Jacintho et al. (2006) e Bastos (1999).
Segundo os autores, os solos tropicais possuem a característica de serem agregados
quando intemperizados, sendo um equívoco a relação direta entre a granulometria do solo e a
sua erodibilidade, por exemplo. Bacellar et al. (2005), utilizaram ensaios granulométricos
com e sem uso de defloculante para caracterizar os processos erosivos encontrados na Bacia
hidrográfica Maracujá (MG).
Da mesma maneira, a análise simplista e direta também não é correta quando tratamos da relação plasticidade do solo e sua erodibilidade. Sabe-se que solos com maior índice de plasticidade são menos erodíveis (com exceção das argilas dispersivas), porém, no caso dos solos tropicais, a presença de oxi-hidróxido de ferro, conferem uma maior estabilidade e resistência ao solo, tornando-o menos erodível, mesmo apresentando uma baixa plasticidade (CARDOSO, 2002 apud JACINTHO et al., 2006).
Já Bastos (1999) ao analisar os processos erosivos em quatro perfis na região metropolitana de Porto Alegre, constatou que o decréscimo do teor de finos e a plasticidade, aumentaram a erodibilidade dos solos. Entretanto, esta relação não foi confirmada pelo estudo de solos tropicais realizados por Fácio (1991). Para este autor, isto decorre da influência que características estruturais e mineralógicas do solo tem sobre o comportamento frente a erosão. Isto demonstra, novamente, que essas propriedades físicas não podem ser analisadas isoladamente na avaliação do comportamento geomecânico dos solos.
De acordo com Jacintho et al. (2006), a porosidade e a distribuição dos poros são consideradas as propriedades físicas mais relevantes na inter-relação com a erodibilidade, pois os fenômenos de sucção, coesão e permeabilidade são afetados devido à concentração de macroporos interconectados. O autor faz, também, uma importante consideração que revela que análises em termos de peso específico real dos grãos devem ser evitadas pelo fato desta propriedade ser muito variavél no solos tropicais.
Já para Fácio (1991), a erodibilidade dos solos tende a ser inversamente proporcional
ao grau de saturação sem, no entanto, mostrar qualquer tendência com os demais parâmetros
geotécnicos estudados isoladamente. Cabe lembrar ainda, que a caracterização química,
mineralógica e microestrutural são de suma importância, para a avaliação da erodibilidade,
por ser uma propriedade do solo de grande complexidade devido aos inúmeros fatores
intervenientes.
2.4.2 Métodos indiretos de avaliação da Erodibilidade
2.4.2.1 Ensaio de desagregação
O ensaio de desagregação, também conhecido como slaking test, constitui um simples ensaio na avaliação qualitativa do potencial a desagregação dos solos quando estes são submetidos à imersão gradativa em água. Embora o caráter deste método seja qualitativo e não quantitativo, devido à simplicidade, praticidade e a estreita relação com os fenômenos associados aos processos naturais que o mesmo apresenta; o ensaio se destaca, potencialmente e de modo eficaz, como uma prévia avaliação indireta da erodibilidade dos solos. Aliado a isso, de acordo com Bastos et al. (1999) este ensaio é indicado como critério preliminar na avaliação qualitativa da erodibilidade devido ao fato de ser um ensaio considerado simples e de dar bons resultados, auxiliando no direcionamento de outros ensaios de erosão.
Os ensaios de desagregação consistem na introdução de amostras de solo em uma bandeja contendo água, observando-se, então, as reações das respectivas amostras ao processo de submersão. Com o ensaio de desagregação, pode-se prever o comportamento do solo quando inundado por água, o que possibilita a determinação da capacidade da água em desagregar o mesmo (JACINTHO et al., 2006), conforme Figura 2.5.
Figura 2.5 – À esquerda esquema representando as etapas do ensaio de desagregação. À direita, uma amostra pronta para o ensaio.
Fonte: Tatto (2007)
Na descrição qualitativa da amostra, durante o ensaio, são observadas as seguintes dinâmicas erosivas nas amostras: abatimento (slumping); fraturamento no topo; ruptura nas bordas; velocidade de desagregação; grau de dispersão das partículas de solo; velocidade de ascensão capilar; e inchamento.
O resultado deste ensaio, como foi enfatizado, é puramente qualitativo. A relação entre o potencial de desagregação e a erodibilidade é evidente. Os solos considerados altamente erodíveis desagregam totalmente em água. Entretanto, não é verificada uma relação direta do potencial de desagregação com os níveis intermediários e baixos de erodibilidade (BASTOS, 1999).
Santos (1997 apud BASTOS et al., 2000) ao ensaiar amostras de solo de voçorocas no município de Goiânia, concluiu que a desagregação verificada nas amostras ocorreu pelo processo de abatimento causado pela hidratação e desaeração geradas na fase de inundação das amostras, sendo que o processo de saturação das amostras, anula a sucção matricial e gera poropressão positiva capaz de desestruturar e desagregar o solo.
Já Lima (1999, apud JACINTHO et al., 2006) realizou ensaios de desagregação em amostras de solo em erosões da cidade de Manaus, coletadas entre 5,0 e 8,5 m de profundidade, sendo submersas totalmente durante sete dias, não mostrando nenhuma desagregação, tendo como resultados a associação da estrutura geológica ao processo de evolução da erosão.
2.4.2.2 Metodologia MCT
A metodologia MCT (Miniatura Compactada Tropical), desenvolvida por Nogami e
Villibor (1979), consiste em um conjunto de ensaios aplicados a solos que surgiram da
necessidade de se adaptar os sistemas tradicionais de classificação dos solos - desenvolvidos
em países de climas frios e temperados - para a realidade dos solos tropicais. Isto decorreu do
fato de que estes tradicionais métodos de classificação, quando aplicados em solos tropicais,
apresentavam discrepâncias de resultados em relação ao que era observado em campo.
Inicialmente utilizados para classificação geotécnica, estes ensaios serviram, posteriormente, como base para que Nogami e Villibor direcionassem as pesquisas no campo da erodibilidade dos solos, atribuindo diversos critérios de erodibilidade. Desta forma, puderam cobrir lacunas deixadas pelas classificações geotécnicas tradicionais, e pela isolada associação de Pedologia e Geologia, na previsão do comportamento dos solos tropicais frente à erosão.
A avaliação da erodibilidade dos solos, por meio da metodologia MCT, fundamenta-se em dois paramêtros retirados de dois ensaios específicos: um deles é o coeficiente de sorção (s) advindo do ensaio de infiltrabilidade; o outro trata-se do coeficiente (pi) obtido no ensaio de perda de massa por imersão modificado (ensaio de erodibilidade específica), ensaio este, similar ao que foi estabelecido por Nogami e Villibor em sua metodologia.
O ensaio de infiltrabilidade tem a finalidade de simular a infiltração de água no solo através da ascensão capilar. Este ensaio é executado de forma a se buscar a reprodução de uma condição natural de campo, submetendo uma amostra de solo indeformada à ação de uma carga hidráulica gerada através de um menisco (Figura 2.6).
Figura 2.6 – Esquema do ensaio de Infiltrabilidade da metodologia MCT.
Fonte: Tatto (2007).
Devido a esta carga hidráulica aplicada, ocorre a infiltração de água na amostra de solo por ascensão capilar. No ensaio mede-se o deslocamento do menisco em relação ao tempo em que a amostra é exposta à carga hidráulica, até que a estabilização do processo de infiltração seja verificada. É geralmente utilizado uma relação quadrática para o tempo, sendo as leituras realizadas em 1, 2, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64 minutos e assim sucessivamente.
Os dados obtidos neste ensaio são, então, inseridos em gráfico do qual retira-se o coeficiente de sorção (s).
Já o ensaio de perda de massa por imersão modificado (ensaio de erodibilidade específica) tem por objetivo a avaliação do comportamento do solo quando este é submetido à inundação. O ensaio consiste na inundação de amostras indeformadas de solo, contidas em anéis de amostragem. Estas amostras são confinadas em uma das faces do anel e na outra, livre de confinamento, são submetidas à ação da água. Após o período de 20 horas de inundação, o material erodido e retido é coletado para que, após a secagem deste, a porcentagem da amostra de solo que foi erodida seja determinada (Figura 2.7). Esta porcentagem de material erodido corresponde ao parâmetro retirado deste ensaio, o parâmetro (pi).
Figura 2.7 – Esquema do ensaio de perda de massa por imersão modificada da metodologia MCT.
Fonte: Tatto (2007)
