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Título: Avaliação de curvas de calibração do método do papel filtro tipo Whatman nº42 utilizadas para estimar sucção matricial em solos não saturados.
Autor(es): Chrystello, Anita Curitiba
Orientador: Bicalho, Kátia Vanessa,
Data do documento: 29-Jul-2017
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: O método do papel filtro é um método simples e econômico utilizado para medir sucção em solos não saturados. O método do papel filtro estima indiretamente a sucção (s) nos solos a partir do valor medido para um dado teor de umidade gravimétrico do papel filtro (wf) em equilíbrio hidráulico com o solo através de uma curva de calibração predeterminada. Várias funções de calibrações para o papel filtro do tipo Whatman Nº42 (W42) têm sido publicadas na literatura. A calibração (trajetória de umedecimento) do papel filtro é determinada diretamente por diferentes técnicas experimentais e modelagem matemática. Diferentes técnicas experimentais (placa de pressão, membrana de pressão dessecador a vácuo) são usadas para impor sucção para obtenção da curva de calibração do papel filtro W42. A maioria das calibrações é definida por uma função bilinear (duas equações lineares diferentes) com o ponto de inflexão entre 60kPa<s<100kPa (i.e, 40%<wf< 50%). Recentemente algumas publicações sugerem uma única calibração exponencial com uma transição suave entre os altos e baixos valores de sucções. Neste trabalho apresenta-se a avaliação estatística de funções de calibrações (equações bilineares e exponenciais) previamente publicadas na literatura para o papel filtro W42 para estimar sucção matricial de solos não saturados pelo método do papel filtro em contato. Definem-se novas calibrações exponenciais através do ajuste de dados experimentais dos valores de sucção controlada do papel filtro determinados por diferentes técnicas para obtenção das equações bilineares propostas pela ASTM D5298-10 e por Leong et al. (2002). Finalmente realizam-se comparações entre os valores de sucções estimados pelo método do papel filtro em contato com diferentes calibrações, inclusive o modelo proposto neste estudo e os valores correspondentes de sucções medidos por outras técnicas experimentais para dois diferentes tipos de solos. Os resultados indicam que o método do papel filtro usado com a calibração exponencial sugerida neste estudo tem considerável potencial a ser adotado para estimativa de valores de sucção matricial em solos não saturados. Entretanto, recomenda-se investigação experimental da calibração sugerida para diferentes intervalos de sucções e tipos de solos.
The filter paper method is a simple and economical method for estimating suction in unsaturated soils. The filter paper method estimates the suction, s, in soil indirectly by measuring the gravimetric water content of filter paper, wf, at hydraulic equilibrium with the soil using a predetermined calibration curve. A number of calibration functions for the Whatman No. 42 (W42) filter paper have been published in the literature. Varieties of techniques (pressure plate, pressure membrane and vacuum desiccator) are used to apply suction values to obtain the calibration curve (wetting paths) to W42 filter paper. Most of the calibrations involve a bilinear function (two different equations) with an inflection point occurring at 60 kPa < s < 100 kPa (i.e., 40% < wf < 50%). An approach for defining a continuous calibration function with a smooth transition between the high and low suctions based on a regression analysis of experimental data from various previously published calibrations obtained for filter paper Whatman No. 42 (W42) is presented and discussed. This paper presents a statistical analysis of the evaluated calibrations (bilinear and exponential equations) have been published in the literature for the W42 filter paper for soil suctions of unsaturated soils inferred from the filter paper method . New exponential calibrations are defined herein to fitting experimental data used to determine the bilinear equations proposed by ASTM D5298-10 and Leong et al. (2002).Finally, an experimental study was also conducted to compare the suctions estimated by the contact filter paper method test using different calibration with suctions measured by other laboratory techniques for two different soils. The results show that the exponential calibration suggested herein has considerable potential to be used for soil suctions of unsaturated soils inferred from the filter paper method. However, more measured data are required with different soil textures and differences suction range to evaluate of the suggested exponential calibration.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/9494
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