Um Novo instrumento para medida de sucção nos solos · são determinados por físicos usando-se vidro ou aço inox em tubo de Berthelot. Este tubo ... tas por diversos autores,

275IV COBRAE - Conferência Brasileira sobre Estabilidade de Encostas - Salvador-BA

Um Novo instrumento para medida de sucção nos solos

Diene, A.A.Engenheiro Civil / M. Sc. e doutorando no Departamento de Engenharia Civil / COPPE, UniversidadeFederal do Rio de Janeiro (UFRJ), e-mail: [email protected].

Mahler, C.F. Prof. D. Sc. Departamento de Engenharia Civil / COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro(UFRJ), Caixa Postal 68506, 21945-970 Rio de Janeiro, RJ, Brasil, e-mail: [email protected].

Gonçalves, H.S.Engenheiro Civil / Pesquisador do Laboratório de Geotecnia Departamento de Engenharia Civil /COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), e-mail: [email protected].

Resumo: O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um novo tipo de tensiômetro, oqual permite medição de valores elevados de sucção até pelo menos 1500 kPa. Foram preparadosdiversos protótipos tendo-se observado que os mesmos apresentam comportamentos diferentesquando da variação dos seus componentes, embora igualmente satisfatórios. Assim os efeitos dotipo de transdutor de pressão, tamanho de reservatório de água, dimensões e permeabilidade dapedra porosa foram analisados através do monitoramento dos mesmos, quando instalados emlisímetros, conjuntamente com outros instrumentos automatizados como equitensiômetros. Osresultados obtidos mostram que o protótipo desenvolvido pode ser empregado seja em medidasin-situ seja em laboratório com a adaptação do mesmo, por exemplo, às células de ensaios triaxiaise de adensamento. Conclui-se por fim que se trata de um equipamento robusto existindo, ainda, apossibilidade da utilização da pedra porosa e do transdutor, após o uso em tensiometros,separadamente, em outras montagens devido à facilidade de manuseio do procedimento proposto.Palavras-chave: Ensaios de laboratório, Tensiômetros, Sucção.

Abstract: This paper presents the new development of a Tensiometer, which permits to measuresuction values until 1500 kPa. It has been prepared several prototypes and had observed that thesame show different kinds of behavior when there is a variation in their component, howeverequally satisfactory. Thus the effects of type of transducer, size of water reservoir, dimensions andporous stone permeability have been analyzed by monitoring them when installed in lysimeterstogether with other devices such as equitensiometers. It were discussed the theoretic aspectsrelative of the physico-chemestry phenomenon involved on active factors at the definition ofrestricting suction measurement (cavitations phenomenon). The result obtain showed that the

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developed prototype can be used as much in laboratories as in fields measurements with someadaptation of the same, for example, as in triaxial cell test and consolidation. It conclude thattreated of a robust equipment, existing yet, the possibility of these using porous stone andtransducer, after the use of the tensiometer, singly, in others assemblage due at the easy manipulationof the propose proceeding.

Keywords: Laboratory tests, tensiometers, suction.

1. INTRODUÇÃO

TABOR (1979) demonstrou teoricamente que aresistência à tração da água fica por volta de -500 MPa (RIDLEY & BURLAND, 1993).

Partindo desta tese, RIDLEY (1993) eRIDLEY & BURLAND (1993) apresentaram oprimeiro equipamento capaz de medir tensõesde sucção da ordem de 1 MPa.

KÖNIG et al (1994) usaram um tensiômetropara medida de poro pressão em centrífuga, oDruck PDCR-81. Este dispositivo consiste deum instrumentado diagrama de silicone preso aum cilindro de vidro interno e conectado a umelemento poroso por uma caixa protetora exter-na de aço. Usando um dispositivo de grandeescala de medição, com uma pedra de 1500kPade entrada de ar, saturada a uma pressão de2000 kPa, RIDLEY (1994) foi capaz de medir suc-ções mais ou menos superiores a 1370 kPa.RIDLEY (1994) relatou que o amplo desloca-mento externo do diafragma com a larga pres-são negativa pode comprometer a integridadeda ligação entre o diafragma e o suporte do ci-lindro de vidro. Como conseqüência, a água estalivre para entrar nas cavidades do dispositivo,provocando o resultado suspeito de medida depressões para ambos os casos negativos e po-sitivos.

RIDLEY E BURLAND (1995), apresentaramum outro protótipo, baseando-se no princípio

de maximização da tensão sustentável emtensiômetros para medir sucções elevadas emsolo. Este tensiômetro desenvolvido no Impe-rial College possibilita medidas in-situ de suc-ções da ordem 1500 kPa. O equipamento con-siste de um diafragma de strain-gage integradoe de um elemento poroso em cerâmica seladocom um valor de 1500 kPa de entrada de ar.

GUAN e FREDLUND (1997), Similarmente,apresentaram o tensiômetro desenvolvido naUniversity of Saskatchewan com medidas desucção em solos superiores a 1250 kPa quandosaturado sob seis ciclos de pressão entre 12000kPa a -85 kPa (GUAN e FREDLUND, 1997). Apedra cerâmica de alto valor de entrada de ar éselada pela metade numa caixa destacável dodispositivo. Montado dentro da água, a outrametade da caixa atua como elemento de com-pressão ajustando e selando o transdutor co-mercial no reservatório de água.

PACHECO, (2001) desenvolveu umtensiômetro de baixo custo, com medições atémais de 300 kPa sem que ocorresse a cavitaçãoe concluiu que: “O reduzido volume de águautilizado na interface entre o transdutor e a pe-dra porosa do novo instrumento e o processode saturação, inibiram a formação de bolhas dear no interior do sistema, e geraram medidas desucção acima de 300 kPa; sendo que até 150kPa com um tempo de resposta de poucos se-gundos”.


TAKE & BOLTON (2002) querendo superara alta perda de “Druck PDCR-81”, conceberamnovos instrumentos mais robustos para medi-ção de poro pressão negativa em centrífuga. Paratal, optaram em desenvolver três protótipos apre-sentando algumas particularidades de formatopara cada um. Em comum, os protótipos foramequipados de um transdutor Entran EPB de 700kPa e uma pedra porosa de 1500 kPa.

TARANTINO & MONGIOVI (2002) apre-sentaram um novo tensiômetro parecido com ode RIDLEY & BURLAND (1995), mas com vári-as modificações no diâmetro e espessura dodiafragma, no tamanho reservatório de água eno fechamento da abertura anular entre a pedraporosa e o corpo do tensiômetro. Este novoequipamento mediu sucções acima de 1000 kPadurante um tempo superior 15 dias e atingiu amáxima tensão negativa de 2MPa.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS

Um problema comum a todos estes equipamen-tos é o fenômeno de cavitação que se manifes-ta como a interrupção, mesmo momentâneo, daleitura do transdutor. Dentre os vários modelosexplicando o fenômeno de cavitação de águasujeita a tensão de tração, o mais aceito é umadas proposições de HARVEY e Al. (1944): “as-sume-se que a cavitação origina-se dos núcle-os de gases não dissolvidos que existem nosinterstícios das paredes do reservatório em vezdas cavidades livres do liquido”; isso pelo fatoque o núcleo esférico de gás livre é geralmenteinstável e tende a ir para o interior do liquido.Ao contrario, o núcleo de gás nas cavidadesdas paredes do contêiner pode ficarindissolúvel mesmo sob alta pressão de água.Quando a pressão decresce para valores nega-tivos, estes núcleos podem se expandir e even-tualmente gerar a cavitação. Este processo écontrolado por difusão de gases através da fron-teira gás-líquido e movendo-se furtivamente na

junção gás-líquido-sólido determinado peloavanço e retrocesso (ângulo de contato volta-do para dentro). Os ensaios de tração da águasão determinados por físicos usando-se vidroou aço inox em tubo de Berthelot. Este tubo éinicialmente quase que completamente preen-chido com água e o volume restante é ocupadopela mistura de vapor de água e ar. O tubo éaquecido para expandir o conteúdo liquido eforçar a entrada do ar na solução. Subseqüen-temente resfriado, o liquido adere às paredesdo tubo e torna-se sujeito a tensõesgradativamente crescentes até o rompimento noinício da cavitação.

Para inibir o fenômeno de cavitação nosequipamentos, varias soluções foram propos-tas por diversos autores, que se resumem emprocedimentos aplicados na montagem ou nasaturação e / ou calibração dos mesmos. Des-tas propostas nasceram algumas conclusõesreferentes a como evitar a cavitação. RIDLEY(1993) assumiu que a máxima tensão sustentá-vel pelo tensiômetro é também função do valorde entrada de ar do elemento poroso. “Se a di-ferença de pressão entre o reservatório e a me-dida no solo exceder o valor da entrada de ar,este pode ser “puxado” de dentro do reserva-tório de água; mudanças de pressões externasque atuam no dispositivo vão resultar na ex-pansão ou contração das bolhas do ar e a pres-são medida é potencialmente destacada da rea-lidade”. MARINHO & CHANDLER (1995) de-signaram o uso de um volume pequeno de águano sistema de medição de sucção por respon-sável para que não aconteça cavitação, e que ovolume mínimo possível está limitado pelo des-locamento do diafragma do transdutor. A pré-pressurização da água tem sido consideradaessencial para a saturação dos tensiômetros emambas as universidades (Imperial College eSaskatchewan). Algumas diferenças porem exis-tem entre as duas metodologias de pré-pressurização. GUAN & FREDLUND (1997)


aplicam varias pré-pressurizações em ciclos quecomeçam sob um vácuo de –85 kPa seguidopor pressões positivas maiores que vão ate12000kPa. De fato tem sido sugerido que a ten-são de rompimento é afetada preliminarmentepelo numero de ciclos e a magnitude da pres-são positiva aplicada (GUAN et al., 1998).RIDLEY & BURLAND (1999) afirmaram que oprocesso da pré-pressurização é menos impor-tante, enquanto isso, a saturação inicial da pe-dra porosa joga um papel mais importante. Es-tes autores propõem que se sature otensiômetro pela aplicação de uma pressãoconstante de 4000kPa que é mantida pelo me-nos 24 horas. TARANTINO, BOSCO EMONGIOVI (2000) fizeram medidas de sucçõessuperiores ao valor de entrada de ar do elemen-to poroso sem que houvesse cavitação e con-cluíram que “cavitação pode ocorrer antes daequalização do sistema solo-equipamento, cau-sando a interrupção do teste e a pré-saturaçãodo instrumento; o conhecimento das condiçõesque lidam com a cavitação é, portanto essenci-almente baseado na otimização do design doinstrumento e determinar um processo experi-mental adequado”.

A água atua como principal elemento regu-lador da pressão de entrada de ar, após caracte-rizarmos inicialmente o elemento poroso decontacto, que aqui, se trata geralmente de cerâ-mica. Portanto devem se governar os elemen-tos físico-químicos atuantes na água em usocomo: garantir a possibilidade de medição pelafunção da água em estabelecer uma continui-dade hidráulica. A importância da água provémdas suas características físicas e químicas que,por sua vez, resultam da sua estrutura molecular(Kramer & Boyer, 1995). Dentre as suas carac-terísticas físicas e químicas, alguns desenvol-vem um papel fundamental no funcionamentodos tensiômetros:

• COMPRESSIBILIDADE: Para todos osefeitos práticos os líquidos são incompres-

síveis. Assim, as leis da hidráulica são aplicá-veis aos organismos vivos porque estes sãoconstituídos em grande parte por água.

• ADESÃO E COESÃO: Devido à sua pola-ridade a água é atraída por muitas outras subs-tâncias, ou seja, é capaz de molhar superfíciesformadas por essa substância. Esta atração en-tre moléculas diferentes é chamada adesão ouadsorção, e é devida às pontes de hidrogênioque se estabelecem entre moléculas. As forçasde adsorção são essencialmente de naturezaelectrostática. As moléculas polares de água li-gam-se às superfícies carregadas das partícu-las de solo. A atração entre moléculas seme-lhantes é chamada coesão. São as forças decoesão que conferem à água uma força de ten-são invulgarmente elevada, isto é, a tensão má-xima que uma coluna ininterrupta de água podesofrer sem se romper é extremamente elevada(Hopkins, 1995). Numa coluna de água fina econfinada, como as que existem no xilema dumcaule, a força de tensão pode atingir valoresmuito elevados (cerca de –30 MPa) de modo aque a coluna de água é “puxada” sem interrup-ções até o topo de árvores. Este valor represen-ta cerca de 10% da força de tensão do fio decobre ou de alumínio, o que é de fato conside-rável (Taiz & Zeiger, 1998).

Figura 1: Esquema da atuação da:

• TENSÃO DE SUPERFÍCIE: É a coesãoentre moléculas de água que permite explicar aelevada tensão de superfície deste composto.As moléculas à superfície dum líquido estão


• continuamente sendo atraídas para o inte-rior do líquido pelas forças de coesão, enquan-to que na fase gasosa há menos moléculas que,por isso, estão muito distantes para exercer umaforça sobre as que estão à superfície. Assim,uma gota de água atua como se estivesse co-berta por uma “pele” apertada e elástica. É atensão de superfície que faz com que uma gotatenha uma forma esférica, e que permite quecertos insetos andem sobre a água. A tensão desuperfície da água é maior que a da maior partedos líquidos.

• SOLUBILIDADE: Uma das característicasprincipais da água é a sua capacidade de dis-solver quase todas as substâncias em quanti-dades superiores à maioria dos líquidos.

A ação dissolvente da água depende de pelomenos um dos três tipos de interações entre asmoléculas de água e as moléculas de solutos:

� Substâncias não ionizáveis, mas polares:São substâncias que contêm oxigênio ou azotona forma de grupos OH, NH

2, a sua

solubilização é devida à formação de pontes dehidrogênio entre as suas moléculas e as da água.

� Substâncias ionizáveis: A sua solubili-dade deve-se ao caráter dipolar da água que lheconfere uma constante dielétrica, isto é, a ca-pacidade de neutralizar a atração entre cargaselétricas muito elevadas. Cada íon em soluçãotem como que uma “concha” de moléculas àsua volta. Esta “concha” atua como um campode isolamento elétrico que diminui a força deatração entre íons com cargas opostas, man-tendo-os afastados na solução.

� Substâncias não polares: Como, por exem-plo, a alanina e outros amino ácidos neutros.Estes compostos dissolvem-se na água por cau-sa das forças de Van der Waals.

A cavitação não ocorrerá caso o sistemaesteja livre de núcleos de cavitação, o que sig-nifica resumidamente, o uso de água deaerada

pura e limpa, superfícies extremamente lisas elimpas, submissão do sistema ao vácuo, aplica-ção cíclica de pressões positivas e negativas epré-pressurização do sistema a altas pressõespara dissolver o ar livre.

Diene (2004) desenvolveu um novotensiômetro para medição de sucção elevadaem solo, seja em laboratório ou in-situ. Esteequipamento é basicamente similar ao outrosantes desenvolvidos por autores citados ante-riormente no que se refere aos princípios defuncionamento, no entanto apresenta inova-ções características.

3. DESCRIÇAO DOS EQUIPAMENTOS

Um tensiômetro tradicional é composto basica-mente por uma pedra porosa, um corpo de con-tenção da pedra porosa e um transdutor ou equi-valente que transforma as variações de sucçãodo solo em pressões.

Os problemas referentes à cavitação que,em geral, ocorrem a aproximadamente 80 kPa,são muito comuns aos tensiômetros como os jácitados acima. Tais problemas foram superadosnesta nova forma de construção de tensiômetrosdevido ao:

• Uso de pedra porosa com elevado valorde entrada de ar.

• Uso de água deaerada durante todo o pro-cesso de saturação e montagem.

• Uso do acrílico na construção dotensiômetro devido a sua superfície ser bastan-te lisa, fazendo com que não haja possibilidadede presença de micro bolhas de ar durante oprocesso de saturação do sistema.

• Processo de montagem, saturação ecalibração do protótipo.

• Especificações técnicas e característicasdo transdutor escolhido.

O equipamento aqui apresentado também écomposto apenas destes três elementos, pedra


porosa, transdutor e corpo de acrílico e tem al-gumas semelhanças ao equipamento de Ridley(1993) e Ridley & Burland (1993).

Este sistema é simplificado em termos cons-trutivos, sendo fabricado de forma a se adaptaràs dimensões originais da pedra porosa e dotransdutor que se deseja empregar em cada casoespecífico.

A figura 2 apresenta fotografias de protóti-pos projetados e utilizados na pesquisa e a fi-gura 3 apresenta o croqui da cápsula de acrílicocom as diferentes dimensões para cadatensiômetro usado no ensaio.

Figura 2 - Exemplo do tensiômetros desenvolvidos –Tensiômetros Tense EPXO e Tense EPX.

Figura 3 - Croquis do protótipo da cápsula acrílica com

suas diferentes dimensões.

No desenvolvimento dos presentes protó-tipos de tensiômetro, foram empregados as se-guintes pedras porosas e transdutores (Tabela1).

Tabela 1 - Dimensões e características doscomponentes dos tensiômetros usados nosensaios.


Todos apresentaram um comportamentosatisfatório, variando a velocidade de respostaem segundos, de forma não significativa parainfluenciar negativamente seu uso em labora-tório ou campo.

Nos estudos empregaram-se junto aostensiômetros outros equipamentos servindo decontrole e monitoramento como, osequitensiômetros e tensiômetros automáticosde sucção baixa T4.

O Tensiômetro de Equivalência ouEquitensiômetro EQ2 é composto por uma son-da Theta e um corpo de acrílico, conforme mos-trados nas figuras 4 e 5, e utiliza a mais recentegeração de sensores de umidade para derivarcom precisão as leituras.

O sensor do equitensiômetro consiste dasonda Theta embutida em um material porosoespecialmente projetado. O conteúdo de águadeste material entra em equilíbrio com o poten-cial matricial do solo envolvido, onde é detec-tada pela sonda Theta, quando absorvida. Seufuncionamento baseia-se na equivalência dopotencial matricial entre o material do solo e ocorpo do instrumento.

Em principio a resposta do instrumento EQ2varia numa faixa de 0 a –1000 kPa sendo que suamelhor precisão, fica entre –100 kPa e – 1000 kPa,com ± 5 % de erro. A sua precisão de leitura emsucções de 0 a –100 kPa, é de ± 10 kPa.

O tensiômetro automatizado é do modeloUMS T4A (UMS GmbH - Munich, Germany)usado em uma ampla variedade de aplicações.O seu intervalo de leitura varia de +100 a -85Kpa. Há um transdutor de pressão localizadana parte inferior, próximo à cápsula porosa, ten-do alta resolução nas mensurações contínuasda tensão da água no solo.

Após tempos em que o solo encontra-seseco, quando o potencial matricial alcançar suc-ções acima de -80 Kpa, o tensiômetro T4A ne-cessita de reposição de água deaerada no inte-rior da cápsula porosa. Seus limites de tempera- Figura 4 - Esquema do Equitensiômetro EQ2


tura variam de 0 a + 50º C, sem maiores danosno sistema de transmissão (membranatransdutora). Sua grande vantagem é rapidezde resposta e larga alcance de pressão de equi-líbrio, em torno de 60 Kpa/h. O tensiômetroautomatizado T4A é apresentado na Figura 6.

A tensão na água medida é sofre uma con-versão pela membrana transdutora, em sinaiselétricos (mV) contínuos definidos. Estes sinaissão determinados pelo uso de um voltímetro efonte de alimentação ou transmitidos a qual-quer data logger, registrando e armazenandoesses sinais automaticamente.

4. PROCESSO DE SATURAÇÃO ECALIBRAÇÃO

O processo de saturação e calibração dostensiômetros de sucção elevada compreendeuas seguintes ações e equipamentos (figura 7):

Figura 5 - Tensiômetro de Equivalência – Equitensiô-metro EQ2 (Delta – T Devices, UK, 2000).

Figura 6 - Tensiômetro automatizado T4A, desenvol-vido na Alemanha (UMS-GmbH, DE, 2000).

I. Verificação da incorporação da pedra po-rosa ao corpo de acrílico, através de aplicaçãode três ciclos de pressão de água, para verificara estanqüeidade do contato (pedra porosa –acrílico);

II. A saturação da pedra porosa é feita com aaplicação de vácuo na câmara de calibração,sem que esta contenha água no seu interior porum período superior a 15 horas. Posteriormentefaz-se a entrada de água deaerada na câmara,(mantendo-se o vácuo aplicado) ate que a águacubra com certa folga o elemento poroso. Man-tém–se o vácuo no sistema por mais duas ho-ras;

III. Transferência do conjunto para a câma-ra de calibração / saturação e aplicação de ci-clos de pressões variando de zero até 600 kPa,seguindo o valor da pressão de borbulhamentoda pedra usada, para gerar um fluxo de água napedra e remover eventuais bolhas;


IV. Instalação do transdutor de pressão nosistema por aparafusamento no corpo acrílicodentro de água deaerada e reaplicação de vá-cuo no sistema durante 3 a 4 horas;

V. Calibração do protótipo através de potesde mercúrio com três estágios de carga e des-carga, com valores de pressão de água ate atin-gir a linearisaçao da curva de calibração (estesvariam segundo o protótipo instalado).

Figura 7 - Câmara de calibração

5. RESULTADOS

As figuras 8 e 9 apresentam alguns dos resulta-dos obtidos em ensaios de laboratório emlisímetros, (Diene, 2004) comparados com ou-tros tensiômetros automatizados e sistemas demedição de sucção diferentes como oequitensiômetro.

Os tensiômetros TENSE-ASH 1 e 2 compor-taram-se de uma maneira similar até atingiremvalores de sucção superiores a -800 kPa, obser-

vando-se a perda de pressão no tensiômetroTENSE-ASH 2 a partir deste ponto. Esta perdade pressão deve-se ao fato deste tensiômetro,com uma pedra porosa de 500 kPa ter atingido apressão de entrada de ar, e provável perda dacontinuidade da leitura pela formação de núcle-os de ar provocando a cavitação ou o que podese denominar de tensão máxima de adesão água/ cerâmica.

Observa-se que os valores do EQ2-A15 sãoligeiramente maiores que os dos tensiômetrosna faixa de (0, -200 kPa) e na faixa de (~ -800 a -1000 kPa) onde se percebe um aumento pro-gressivo e rápido dos valores medidos. Estadiferença na medida inicial justifica-se pela fal-ta de precisão do EQ2-A15 na faixa de mediçãode (0, -100 kPa) conforme especificação do fa-bricante e dentro da tolerância de ±10 kPa, en-quanto que o rápido crescimento dos valoresmedidos na faixa de (-800 a -1000) deve-se aofato das medidas do equipamento aproximarem-se do valor máximo de medição (figura8).

Figura 8 - Resultados dos tensiômetros de sucção eleva-dos correlacionados com o tensiômetro de equivalên-cia ensaiados no lisímetro (tanque A).

O tensiômetro TENSE-EPXO 1 mediu valo-res de sucção do solo com bastante precisão ede uma forma contínua até valores superioresao valor de entrada de ar da pedra de 500 kPa aele acoplada.


O tensiômetro TENSE-EPX 1 introduzido a30 cm de profundidade mediu valores de suc-ção bastante similares aos medidos peloTENSE-EPXO 1 instalado a 15 cm de profundi-dade. O tensiômetro mediu valores de sucçãoaté -1465 kPa e quando correlacionado com oTENSE-EPXO, usando as umidades a 15cm,apresentou uma diferença de pressão decres-cente da ordem de 15 a 25 kPa. Não se podeafirmar que as oscilações presentes sejam que-das de pressão partindo do fato que elas sejamrelativamente pequenas em relação às tensõesmedidas e sem alteração da tendência crescen-te esperada da curva de sucção do solo.

Diferentemente do EQ2-A15 na figura 8, oEQ2-B15 mediu durante todo o ensaio valoresum pouco acima dos valores medidos pelostensiômetros TENSE EPXO 1 e EPX 1; no en-tanto, a tendência da curva manteve-se confor-me o esperado. Esta diferença dos valores nafaixa de medidas acuradas (-100 a -800 kPa, nocaso dos equitensiômetros) pode ser explicadapelo desgaste do equipamento após seu usoem outros experimentos ou necessidade de re-calibração (EQ2-B15). Esta ligeira variação nosvalores medidos não comprometeu as medições,já que as variações foram pequenas e constan-tes com relação ás faixas de medidas de ten-sões (figura 9).

Figura 9 - Resultados dos tensiômetros de sucçãoelevados correlacionados com o tensiômetro de equi-valência ensaiados no lisímetro (tanque B).

Os novos tensiômetros desenvolvidos eensaiados nos dois tanques apresentaram re-sultados significativos e um ótimo desempe-nho quando correlacionados com ostensiômetros comuns T4 na faixa de baixa suc-ções, (0 e 100 kPa) e nas mesmas umidades,como pode se ver nas Figuras 10 e 11, onde seobserva também as insatisfatórias medidas dosequitensiômetros. Este que apresentam umacurva totalmente defasada em relação às cur-vas dos outros instrumentos corresponden-tes, representando valores de sucções errô-neos nesta faixa. Observou-se um intervalo di-ferencial maior no tanqueA entre oequitensiômetro e os tensiômetros, fato estejustificado pelo processo de avanço da umi-dade, muito maior neste tanque em relação aotanque B. Nota-se melhor na Figura 11, as os-cilações de medidas do tensiometro TENSE-EPX1 conforme observado anteriormente comosendo supostamente ocasionado pela alta sen-sibilidade do transdutor usado em mensurarqualquer variação das condições físicas quepossa ocorrer no solo ou em anomalias nossinais emitidos.

Figura 10: - Valores de sucção medidos pelostensiômetros de sucção elevada, tensiômetro de equi-valência EQ2 e o tensiômetro automatizado T4 (tan-que A).


Figura 11 - Valores de sucção medidos pelostensiômetros de sucção elevada, tensiômetro de equi-valência EQ2 e o tensiômetro automatizado T4 (tan-que B).

6. CONCLUSÕES

Dos protótipos desenvolvidos e dos resul-tados obtidos podem se tirar as seguintes con-clusões:

• Com o progresso na fabricação de pedrasporosas e transdutores não há mais dificulda-des no desenvolvimento de tensiômetros quemeçam valores elevados de sucção;

• O acrílico deve ser o mais liso possível, deforma a evitar o alojamento de eventuais micro-bolhas nas irregularidades das paredes;

• A faixa que se pretende atingir pode serdeterminada pela pressão de borbulhamento dapedra porosa que se escolha e da capacidadedo transdutor;

• As dimensões da pedra e do transdutordelimitarão no procedimento aqui apresentado,as dimensões do corpo do tensiômetro comoum todo;

• Os resultados obtidos mostram que o pro-tótipo desenvolvido pode ser empregado sejaem medidas in-situ seja em laboratório com aadaptação do mesmo, por exemplo, às célulasde ensaios triaxiais e de adensamento.

• Trata-se de um equipamento robusto exis-tindo, ainda, a possibilidade da utilização da

pedra porosa e do transdutor, separadamenteem outras montagens devido à facilidade demanuseio do procedimento proposto.

• Os valores máximos medidos pelo TENSE-EPXO 1, construído com uma pedra porosa de500 kPa. atingiram valores maiores que o valormáximo de pressão de entrada de ar da pedraporosa. Tal fato se explica por um provável va-lor de entrada de ar da pedra porosa superior aoindicado na mesma pelo fabricante.

• Os novos tensiômetros se demonstraramadequados, com bastante acurácia, na mediçãode sucção abaixo de 100 kPa, como ocorre nossolos in-situ, o que valida seus usos em cam-po.

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