Diagnóstico de uma área compactada por atividade minerária, na floresta amazônica, empregando métodos geoestatísticos à variável resistência mecânica à penetração do solo

O processo de mineração provoca uma desfiguração do terreno e uma completa alteração da paisagem. Um problema bastante comum na revegetação de áreas degradadas na exploração mineral compreende a compactação do solo/substrato devido ao intenso tráfego de máquinas e movimentação de terra. Os problemas mais comuns da compactação de uma superfície degradada são: aumento da resistência mecânica à penetração radicular, redução da aeração, alteração do fluxo de água e calor, comprometendo a disponibilidade de água e nutrientes do local. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo básico diagnosticar, de forma espacial, a compactação de uma área minerada por meio da resistência mecânica à penetração. O diagnóstico da área compactada foi efetuado para orientar uma futura subsolagem no local visando posterior revegetação. Através dos estudos, concluiu-se que o método de interpolação (krigagem), de acordo com a variação espacial da resistência mecânica à penetração, permite dividir a área estuda em subáreas possibilitando um futuro gerenciamento localizado de forma a reduzir custos e interferências desnecessárias ao ambiente. O método mostrou-se bastante eficiente e pode ser utilizado em diagnóstico da compactação em áreas mineradas, prevendo necessidade de subsolagem.

Estabilização química do subleito de estradas: influência do tempo decorrido entre a mistura e a compactação na resistência mecânica de misturas solo-RBI Grade 81

Este artigo aborda o estudo da influência do tempo decorrido entre mistura e compactação na resistência mecânica de três solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, quando estabilizados com 4% de RBI Grade 81, em relação ao peso de solo seco. Um solo residual maduro (solo 1) e dois solos residuais jovens (solos 2 e 3) de gnáisse foram utilizados no presente estudo. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) tempos decorridos entre mistura e compactação: 0, 4, 8 e 24 horas; (ii) energia de compactação: Proctor Modificado; (iii) período de cura das misturas: 7 dias; e (iv) determinação da resistência mecânica: média de três determinações da resistência à compressão não-confinada. Os resultados desta pesquisa indicam que: (i) o tempo decorrido entre mistura e compactação dos corpos-de-prova influenciou significativamente o parâmetro resistência à compressão não confinada das misturas; (ii) 4 horas foi o tempo ótimo entre mistura e compactação para as misturas dos solos 1 e 2 com RBI Grade 81; e (iii) no solo 3, foi observado um melhor resultado para a compactação imediatamente após a mistura.

Influência do tipo de cura (selada e exposta) e da imersão em água na resistência mecânica de misturas solo-RBI grade 81 com vistas a aplicações em estradas florestais

No presente artigo, analisou-se a influência das condições de cura e da imersão em água na resistência mecânica de misturas de três solos típicos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, estabilizados com o aditivo químico RBI Grade 81, para aplicações em estradas florestais. Trabalhou-se com um solo residual maduro (solo 1) e dois solos residuais jovens (solos 2 e 3) de gnaisse. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) teores de RBI Grade 81: 2, 4 e 6% em relação ao peso de solo seco; (ii) energia de compactação: Proctor Modificado; (iii) parâmetros de resistência mecânica: resistência à compressão não-confinada; (iv) tempo de cura dos corpos-de-prova: 7 dias em câmara climatizada; (v) condições de cura dos corpos-de-prova na câmara climatizada: sem proteção e com proteção de sacos plásticos; (vi) realização dos ensaios de compressão não-confinada: sem imersão e com imersão por 4 h em água. Os resultados obtidos comprovaram que: (i) as condições de cura e a imersão em água dos corpos-de-prova influenciaram significativamente a resistência mecânica das misturas; (ii) a selagem dos corpos-de-prova em sacos plásticos levou a se subestimar a resistência mecânica das misturas no campo; e (iii) a não-imersão em água dos corpos-de-prova levou a superestimar a resistência mecânica das misturas no campo.

Influência da imersão em água na resistência mecânica de misturas solo-grits compactadas e curadas com vistas a aplicações em estradas florestais

Avaliou-se o efeito da imersão em água dos corpos-de-prova sobre a resistência mecânica de misturas solo-grits. Trabalhou-se com dois solos da cidade de Viçosa, localizada na Zona da Mata Norte de Minas Gerais, Brasil, respectivamente de texturas predominantemente argilosa e arenosa e com o resíduo sólido industrial grits, um subproduto da indústria de celulose. Determinaram-se os parâmetros de resistência mecânica California Bearing Ratio (CBR) e Resistência à Compressão Não-Confinada (RCNC) de corpos-de-prova compactados nas energias de compactação referentes aos ensaios Proctor intermediário e Proctor modificado, com teores de grits na faixa de 4 a 28% e períodos de cura de 0, 7 e 28 dias. Com relação ao parâmetro CBR, os ensaios foram realizados segundo a metodologia tradicional (imersão em água dos corpos-de-prova por 96 horas) e sem a imersão em água, visando determinar possíveis perdas na capacidade-suporte das misturas. No que tange ao parâmetro compressão não-confinada, os ensaios foram realizados em obediência à norma brasileira para misturas solo-cimento (imersão em água durante quatro horas antes da ruptura dos corpos-de-prova) e sem a fase de imersão em água. Os resultados indicaram que a imersão em água dos corpos-de-prova influenciou significativamente a resistência mecânica das misturas solo-grits, que foram dependentes do tipo de ensaio empregado, tipo de solo, teor de grits, energia de compactação e período de cura.

Produtividade do milho relacionada com a resistência mecânica à penetração do solo sob preparo convencional

A resistência mecânica do solo à penetração exerce grande influência sobre o desenvolvimento vegetal, uma vez que o crescimento das raízes e a produtividade das culturas variam de forma inversamente proporcional ao seu valor. O objetivo do trabalho foi estudar a variabilidade espacial e a correlação entre a produtividade do milho (PG) e a resistência mecânica do solo à penetração (RP) de um Latossolo Vermelho sob preparo convencional, em área pertencente à Fazenda Experimental de Ensino e Pesquisa da Faculdade de Engenharia - FE/UNESP - Câmpus de Ilha Solteira. Foram definidos 133 pontos de amostragem no campo, segundo malha com espaçamento regular de 10,0 m, nos quais foram medidas a RP, a umidade gravimétrica (UG), nas camadas de 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m, e a PG. O modelo exponencial mostrou-se adequado para descrever todos os semivariogramas experimentais construídos. A RP e a UG apresentaram moderada dependência espacial, com alcance variando entre 20,2 e 63,0 m. A PG apresentou forte dependência espacial com alcance de 15,3 m. A RP não apresentou correlação espacial com a PG. Valores de RP variando entre 0,9 e 2,0 MPa não restringiram a PG.

Influência de diferentes sistemas de uso e manejo na coesão, resistência ao cisalhamento e óxidos de Fe, Si E Al em solo de tabuleiro costeiro de Alagoas

A tensão de cisalhamento e a coesão do solo constituem importantes propriedades físicas do solo, podendo ser influenciadas pelo sistema de manejo e óxidos de Fe, Si e Al do solo. Os efeitos de diferentes sistemas de manejo de solo cultivado com cana-de-açúcar na tensão de cisalhamento, ângulo de atrito interno, coesão do solo e nos teores de óxidos de Fe, Si e Al de um Argissolo Amarelo Coeso foram estudados em quatro áreas da Usina Triunfo, no Estado de Alagoas. Os tratamentos abrangeram: uma área irrigada, uma área não irrigada, uma com aplicação de vinhaça e uma sob floresta nativa, como condição original. Amostras foram tiradas de cada área a 0,2-0,4 m e 0,4-0,8 m de profundidade. Os sistemas sequeiro e irrigado promoveram os maiores aumentos na coesão, ângulo de atrito interno e resistência ao cisalhamento do solo. Os teores de água e de óxidos no solo influíram nos valores de coesão do solo, tendo sido os maiores valores deste atributo obtidos em solos com teores de água mais baixos e solos com maiores teores de óxidos.

Uso do resíduo industrial grits em pavimentos de estradas florestais: influência do período de cura na resistência mecânica e expansão de misturas solo-grits compactadas

Analisou-se a influência do teor de estabilizante, da energia de compactação e do período de cura na resistência mecânica e expansão de dois solos da Zona da Mata Norte de Minas Gerais. As amostras de solos residuais de gnaisse coletadas na cidade de Viçosa, MG, Brasil, respectivamente, de texturas argilo-areno-siltosa e areno-argilo-siltosa, foram denominadas solos 1 e 2. Empregou-se como estabilizante químico o resíduo "grits" fornecido pela empresa de Celulose Nipo Brasileira (CENIBRA); os teores, em massa, de 4, 8, 12, 16, 20, 24 e 28% desse resíduo foram utilizados nas misturas solo-"grits". Corpos-de-prova das misturas solo-"grits" foram compactados nos teores ótimos de umidade relativos às energias de compactação dos ensaios Proctor intermediário e modificado e curados por 0, 7, 28 e 90 dias. Avaliou-se a resistência mecânica dos solos e misturas através dos seguintes parâmetros: (a) índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR), resistência à compressão não confinada (RCNC) e resistência à tração em compressão diametral (Rt). Os resultados permitiram concluir que todos os parâmetros considerados na análise influenciaram, significativamente, a resistência mecânica das misturas solo-"grits", sendo o comportamento das misturas solo 1-"grits" influenciado, também, pelo teor de sódio presente na constituição química do "grits".

Caracterização tecnológica de misturas solo-grits para pavimentos de estradas florestais: influência do tratamento térmico do grits na resistência mecânica das misturas

Analisou-se a influência do tratamento térmico do resíduo grits na resistência mecânica de misturas solo-grits para aplicações em pavimentos de estradas florestais. O programa de ensaios de laboratório englobou: (i) dois solos residuais de gnaisse da Zona da Mata Norte de Minas Gerais; (ii) um resíduo da indústria da celulose denominado grits, que é composto de cal não-hidratada e areia, entre outros produtos; (iii) amostras de grits submetidas ao tratamento térmico em mufla sob temperaturas de 600, 700, 800 e 900 ºC antes da moldagem dos corpos-de-prova das misturas solo-grits; (iv) corpos-de-prova das misturas preparadas com o grits tratado termicamente, com 24% de grits em relação ao peso seco dos solos, compactados nas energias dos ensaios Proctor intermediário e modificado e curados por 7 e 28 dias em câmara úmida, sob condições de aproximadamente 22 ºC de temperatura e 100% de umidade relativa do ar; e (v) imersão completa dos corpos-de-prova das misturas solo-grits em água, pelo período de quatro horas, antes da determinação de suas resistências em ensaios de compressão não-confinada. Os resultados do programa de ensaios de laboratório indicaram que o tratamento térmico produziu amostras de grits mais reativas, podendo-se associar melhor desempenho mecânico às temperaturas de 800 e 900 ºC para o solo 1 e 800 ºC para o solo 2.

Fundações de construções submetidas a esforços de tração em solo de alta porosidade da região de Campinas - SP

Considerando-se que a maior parte de construções rurais utiliza fundações por estacas escavadas, pequisou-se, neste trabalho, o comportamento à tração de três estacas , submetidas a esforços verticais de tração. O comportamento à tração foi pesquisado, por ser esta situação bastante comum em estruturas leves, como silos, galpões, caixas d'água elevadas, etc. As estacas foram executadas no Campo Experimental para Estudos de Mecânica dos Solos e Fundações da Unicamp, localizado na cidade de Campinas - SP. O subsolo do local é constituído por um solo poroso de Diabásio, cuja primeira camada de 6,5 m é constituída de argila silto-arenosa, seguida de uma camada de silte argilo-arenoso e nível do lençol freático a 17 m de profundidade. Para a verificação do comportamento destas estacas, foram executadas provas de carga de acordo com a NBR 12131. A capacidade de carga destas estacas foi prevista por meio da utilização de métodos teóricos próprios para esforços de tração e semiempirícos (próprios para esforços de compressão), considerando neste último somente a parcela de resistência lateral e superfície de ruptura no contato estaca/solo.

Resistência ao cisalhamento de um latossolo sob diferentes uso e manejo

A resistência do solo ao cisalhamento é uma importante propriedade dinâmica do solo, a qual vem sendo desconsiderada na maioria das pesquisas que investigam a influência do uso e manejo, assim como os estados de consistência , sobre o comportamento da estrutura dos solos agrícolas. Isto tem contribuído para a adoção de estratégias quase sempre equivocadas, tendo, como conseqüência, o depauperamento das propriedades físicas e mecânicas do solo. Este trabalho teve como objetivo estudar a resistência ao cisalhamento de um Latossolo Vermelho distrófico submetido ao preparo convencional e semeadura direta, tendo, como tratamento-testemunha, o cerradão, considerando diferentes conteúdos de água: 0,05; 0,16; 0,18 e 0,38 kg kg-1. Com base nos resultados encontrados, verificou-se que a resistência ao cisalhamento do solo, avaliada na profundidade de 0-0,05 m do Latossolo Vermelho distrófico, foi influenciada pelo aumento da umidade, tipo de uso e manejo. De maneira geral, as equações ajustadas conforme o modelo de Coulomb constataram maior resistência do solo ao cisalhamento no cerradão, seguido do preparo convencional e semeadura direta. A menor resistência ao cisalhamento do solo estudado, corroborada pelo menor atrito interno (tg f) e maior coesão aparente (c), especificamente nos teores de água 0,16 e 0,27 kg kg-1 (contemplando, portanto, a faixa friável do solo), confere à semeadura direta a condição de maior possibilidade de preservação da sustentabilidade da estrutura do Latossolo Vermelho distrófico. A predição da tensão de cisalhamento apresentou-se sensível aos efeitos da variação do teor de água no solo, ao tipo de uso, podendo contribuir, particularmente, em estudos da sustentabilidade da estrutura dos solos agrícolas, a qual normalmente é comprometida em áreas cujo tráfego e preparo do solo são realizados inadequadamente.

Variabilidade temporal da resistência à penetração de um latossolo argiloso sob semeadura direta com rotação de culturas

O desenvolvimento radicular é afetado pela resistência mecânica do solo e altera o potencial de produção das culturas. Este trabalho teve como objetivo avaliar a resistência à penetração de um solo argiloso com distintos sistemas de cultura em semeadura direta. O experimento foi realizado no campo tecnológico da Cotrijuí, no município de Ijuí (RS), em um Latossolo Vermelho distroférrico típico com 0,68 kg kg-1 de argila, manejado sob semeadura direta, com quatro seqüências de culturas: sucessão soja/trigo, milho/aveia/milho + guandu/trigo/soja/trigo, guandu/trigo/soja/trigo/soja/aveia e crotalária/trigo/soja/aveia/milho/trigo. A resistência à penetração (RP), a umidade e a densidade do solo foram avaliadas em distintas épocas e profundidades. Em todos os sistemas de culturas no Latossolo argiloso com semeadura direta, o maior estado de compactação foi verificado na camada em torno de 0,1 m de profundidade e o menor na camada até 0,07 m. A RP teve grande variação temporal e foi associada à variação do teor de água para cada condição de densidade do solo ou estado de compactação. Durante o ciclo das culturas, valores de RP restritivos ao crescimento das plantas foram atingidos na camada de cerca de 0,03 a 0,23 m de profundidade, quando o teor de água do solo variou de 0,14 a 0,28 kg kg-1. O efeito de plantas de cobertura de estação quente, com sistema radicular abundante e formador de poros biológicos, na redução da resistência mecânica do solo à penetração não foi observado no tempo estudado.

Variabilidade espacial de atributos físicos do solo em diferentes formas do relevo sob cultivo de cana-de-açúcar

A utilização intensiva de máquinas e implementos agrícolas no nordeste do estado de São Paulo tem contribuído para aumentar as áreas com problemas de compactação, provavelmente pela ausência de um cronograma de trabalho bem definido ou de modelos capazes de estimar a capacidade de suporte do solo. O trabalho foi desenvolvido em Guariba (SP), com o objetivo de avaliar a variabilidade espacial da resistência à penetração do solo, umidade e densidade do solo em um Latossolo Vermelho eutroférrico sob cultivo de cana-de-açúcar. Os solos foram amostrados nos pontos de cruzamento de uma malha, com intervalos regulares de 10 m, perfazendo um total de 100 pontos, nas profundidades de 0,0-0,2 e 0,2-0,4 m. O coeficiente de variação indicou baixa variabilidade para umidade e densidade do solo nas duas profundidades e alta para resistência à penetração do solo. Observou-se um grau forte de dependência espacial para todas variáveis, exceto para densidade do solo na profundidade de 0,2-0,4 m que apresentou grau moderado de dependência espacial. Os altos valores para a resistência à penetração e densidade do solo, principalmente na profundidade de 0,2-0,4 m, indicaram compactação nesta camada. Pequenas variações nas formas do relevo condicionam variabilidade diferenciada nos atributos físicos dos solos.

Resistência inter e intra-agregados em ensaios de cisalhamento direto de um nitossolo vermelho distrófico

Para solos agregados, a envoltória da resistência ao cisalhamento pode ser dividida em dois segmentos, com declividades e interceptos diferentes. Um primeiro segmento mais inclinado e com intercepto menor representaria a envoltória de ruptura definida pelo atrito e coesão interagregados, enquanto o segundo segmento, menos inclinado e com intercepto maior, seria a envoltória definida pelo atrito e coesão intra-agregados. O presente estudo foi realizado com o objetivo de avaliar se a envoltória de resistência ao cisalhamento de agregados do horizonte superficial de um Nitossolo Vermelho pode ser subdividida em segmentos distintos, com coeficientes angulares diferentes, e se isso está relacionado à existência de agregados nele. Inicialmente, amostras coletadas na superfície de um Nitossolo Vermelho distrófico latossólico de textura argilosa foram submetidas ao ensaio de cisalhamento direto com pressões normais de 24,4; 48,9; 98,2; 196,4; 294,6; 392,8 e 491,8 kPa. Posteriormente, o ensaio foi realizado com amostras de agregados de cinco classes de diâmetro: < 0,25; 0,25-0,50; 0,50-1,00; 1,00-2,00 e 2,00-4,00 mm, empregando-se pressões normais de 24,4; 48,9; 73,5; 147,3; 294,6; 441,9; 589,2 e 736,6 kPa. Em todos os ensaios, verificou-se que as envoltórias obtidas podem ser divididas em dois segmentos de reta. Os resultados indicam que a agregação deve ser considerada na definição das cargas normais a serem utilizadas no ensaio de cisalhamento direto, bem como na análise dos resultados, pois ela tem efeitos sobre a envoltória de resistência ao cisalhamento. Para o Nitossolo Vermelho distrófico usado neste estudo, constatou-se que, na umidade em que as amostras foram ensaiadas, os agregados definem a resistência ao cisalhamento do solo para cargas normais de até 294,6 kPa.

Resistência tênsil e friabilidade de um Latossolo sob diferentes sistemas de uso

Diferentes propriedades físicas têm sido utilizadas para avaliar a qualidade física do solo. Nesse contexto, a resistência tênsil e a friabilidade são indicadores da qualidade estrutural e física de um solo. O objetivo deste estudo foi quantificar a resistência tênsil e a friabilidade de um Latossolo Vermelho distrófico em diferentes sistemas de uso: floresta nativa, pousio e cultivado. A amostragem de solo foi realizada em 2006, na Fazenda Experimental da Universidade Estadual de Maringá, Estado do Paraná, em três áreas contíguas sob mata nativa, pousio e cultivo de culturas anuais. A amostragem de solo consistiu da coleta de 10 blocos de solo (15 x 20 x 10 cm) na profundidade de 0-15 cm. Em cada sistema de uso do solo, determinou-se a resistência tênsil de 400 agregados com diâmetro entre 12,5 e 19,0 mm. Também foram feitas determinações do teor de carbono orgânico do solo (CO) e da densidade deste. A friabilidade foi estimada pelo coeficiente de variação da resistência tênsil. Para o solo estudado, tendo a mesma classe taxonômica e textural, mas sob diferentes sistemas de uso, a resistência tênsil de agregados aumentou proporcionalmente com a redução dos teores de CO. O solo foi classificado como friável independentemente do sistema de uso, e a friabilidade foi maior no solo sob mata, comparado com pousio e cultivado. A resistência tênsil de agregados, a friabilidade, o teor de CO e a densidade do solo caracterizaram a redução da qualidade do solo proporcionalmente à intensidade da sua utilização. A resistência tênsil dos agregados e a friabilidade do solo retrataram os efeitos dos sistemas de uso nas condições físicas e estruturais do solo.

Propriedades físicas do solo e crescimento de raízes de milho em um argissolo vermelho sob tráfego controlado de máquinas

O desempenho das funções do solo pode ser influenciado pela compactação imposta pelo manejo inadequado. Algumas propriedades físicas do solo são tomados como indicadores da presença de camadas compactadas, as quais podem interferir no desenvolvimento radicular de culturas. Práticas agrícolas, como o uso de plantas de cobertura, que melhoram as propriedades do solo, podem mitigar problemas relacionados à compactação. O objetivo deste trabalho foi avaliar propriedades físicas de solo e de plantas, estas cultivadas em condições controladas. Em um Argissolo Vermelho sob sistema plantio direto consolidado com dois manejos de cobertura de inverno (pousio e aveia + ervilhaca) e tráfego controlado de máquinas [sem tráfego (ST), antes do tráfego (AT) e depois do tráfego (DT)], avaliaram-se a pressão de pré-consolidação, a resistência do solo à penetração, a densidade do solo, a porosidade e o diâmetro médio ponderado de agregados. Amostras indeformadas de solo das condições antes e depois do tráfego foram coletadas em vasos de PVC e acondicionadas em casa de vegetação, nos quais foram semeadas três sementes de milho, e cultivadas durante 25 dias sob diferentes condições de disponibilidade hídrica. Após esse período, determinaram-se a área foliar, massa verde e seca da parte aérea e massa úmida e seca das raízes de plantas de milho. A densidade do solo independentemente da camada avaliada não foi influenciada pela condição de cobertura do solo, mas sim pela condição de tráfego. Já a macroporosidade foi influenciada pelo tráfego no sistema pousio até 0,10 m, indicando ter esse sistema menor capacidade de suportar perturbações, comprovado pelos menores valores de pressão de pré-consolidação. A resistência do solo à penetração aumentou em profundidade, estando relacionada à maior densidade, menor macroporosidade e maior pressão de pré-consolidação. Sem restrição hídrica, o crescimento radicular do milho foi influenciado positivamente pelo tráfego de máquinas. Nas condições da experimentação, o plantio direto com sistema de rotação de culturas apresentou maior resiliência frente às perturbações do meio.