direta
A determinação da erodibilidade dos solos através de ensaios geotécnicos tem sido uma ferramenta importante na identificação e entendimento ou até mesmo para propor soluções. A erodibilidade pode ser avaliada em forma direta através dos ensaios abaixo indicados em alguns deles a avaliação da erodibilidade é através de taxa de perdida de solo e outros a avaliação é feita através das observações a comportamento físico quando o solo entra em contato com a água.
4.2.1 Ensaio Inderbitzen
O ensaio Inderbitzen foi escolhido para ser executado neste trabalho por ser simples e rápido além de simular de forma prática e direta o efeito do escoamento laminar sobre a superfície do solo. Basicamente, ele consiste em uma rampa, cuja declividade pode ser alterada, onde uma amostra é colocada na parte mais baixa e sobre ela é deixado correr uma lâmina de água, sendo que as partículas arrastadas são coletadas e quantificadas. O solo primeiramente é
escoamento, e o solo erodido é retido numa peneira #200 e coletado em tempos pré- determinados. O potencial de erodibilidade é definido pela quantidade acumulada de solo retido na #200, dividido pela área da amostra.
O equipamento foi construído baseado no modelo proposto por FRAGASSI (2001) amostrado na figura 4.37, foram realizados testes para a eleição do tipo de material que seria utilizado para a construção da rampa, de modo a ter uma idéia de como pode ser o efeito do atrito. Foram testados dois tipos de material, aço e acrílico usando solo saprolítico de Belo Horizonte, com amostras indeformadas. As amostras estavam na mesma umidade e densidade. O resultado está ilustrado na Figura (4.38)
)
Figura 4.37 – Aparelho Inderbitzen usado nos ensaios : FRAGASSI (2001
Conforme pode ser observado na Figura 4.37, o ensaio conduzido com rampa de aço originou uma curva mais bem definida, ao contrário do ensaio conduzido com a rampa de acrílico. O pico na curva do ensaio conduzido com rampa de acrílico foi devido à mudança da direção do fluxo de água que se formou devido à baixa rugosidade do material. Não se conseguiu estabelecer na rampa de acrílico um fluxo uniforme, conforme mencionado por FRAGASSI (2001). Por tanto decidiu-se utilizar nos ensaios a rampa de aço.
Os ensaios com material do TVR-CBI foram realizados com amostras indeformadas coletadas superficialmente no ponto (P2). A fim de representar melhor as condições de campo, foram adotadas as declividades e vazões máximas e mínimas do TVR-CBI fornecidas pelo CCBE (Consórcio Capim Branco Energia), que foram as seguintes: vazão máxima de 2,30 l/min e mínima de 1,20 l/min, declividade máxima de 25º e mínima de 10º.
Foram mantidos os 15 minutos de embebimento proposto por FÁCIO (1991) para anular eventuais forças de sucção. Foi coletado o material erodido e retido na peneira #200. A duração do ensaio foi de 65 minutos, tempo no qual se pode obter valores aproximadamente constantes para a taxa de erosão do solo.
Também no ensaio Inderbitzen foi calculada uma tensão cisalhante hidráulica (ιh) para cada tipo de vazão e declividade, além disso, se estimou o potencial de erodibilidade e as tensões de cisalhamento hidráulico crítico através da metodologia proposta por NORI et al (2005).
4.2.2 Ensaio de desagregação
O ensaio de desagregação tem por objetivo verificar a estabilidade de uma amostra de solo indeformada quando imerso em água destilada, independente da dispersão do material. O resultado deste ensaio é puramente qualitativo. A relação entre o potencial de desagregação e a erodibilidade é evidente (LIMA, 2003).
Para a amostra P2 foram realizados dois métodos, para verificar se existe alguma influência no comportamento do solo, assim como a classificação final do solo com relação à reação de inundação, de acordo com proposta de SANTOS & CAMAPUM (1998). Os métodos são: método da imersão parcial e método da imersão total. O método da imersão parcial consiste em colocar a amostra sobre uma pedra porosa com o nível de água sendo mantido na altura da
sucessivamente para 1/3, 2/3, até a submersão total da amostra, mantendo-se entre cada uma destas fases um intervalo de 15 minutos. Após a submersão total o ensaio prossegue até o período de 24 horas. Por sua vez, o método de imersão total consiste em colocar a amostra sobre uma bandeja com água, de modo que a amostra fique totalmente submersa, observando- se suas reações ao processo de submersão durante 24 horas. Após o término do ensaio, além da verificação da desagregabilidade, pode ser feita a classificação quanto à reação a inundação de acordo com os seguintes comportamentos:
Sem resposta: quando a amostra mantém sua forma e tamanho original;
Abatimento (slumping): quando a amostra se desintegra formando uma pilha de material desestruturado;
Fraturamento: quando a amostra se quebra em fragmentos, mantendo a forma original das faces externas;
Dispersão: quando as paredes da amostra se tornam difusas com o surgimento de uma “nuvem” coloidal que cresce à medida que a amostra se dissolve.
A quantidade de ensaios de avaliação da erodibilidade em forma direta encontrasse na tabela abaixo:
Tabela 4.14 – Número de ensaios executados na avaliação da erodibilidade em forma direta
Ensaio Amostra deformada Amostra indeformada
P2 P3 P2 P3
Ensaio Inderbitzen 14,0
Ensaio de desagregação 4,0
Observa-se que nos ensaios onde foram utilizadas amostras indeformadas somente foi possível utilizar amostras de solo do ponto P2, pelo fato de que não foi possível realizar a coleta de amostras indeformadas do ponto P3. Já que o processo erosivo desta voçoroca estava bem acelerado e a desagregação das partículas de solo era muito alta, as raízes formavam entre elas uma malha de proteção que não permitia o desabamento do solo, portanto quando estas raízes eram cortadas pelo amostrador os corpos de prova se desmoronavam.
Diante desta dificuldade tentou-se executar o ensaio de frasco de areia para conhecer a densidade de campo e em laboratório, com este dado poder-se-ia simular os corpos de prova. Infelizmente as chuvas do mês de dezembro não permitiram obter a densidade de campo.