Influência do teor de água no comportamento de materiais de construção

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil – Perfil de Construção

Estudo da influência do teor em água e do contéudo em minerais de argila na distribuição do benzeno pelas diferentes fases de solos graníticos

O principal objectivo de desenvolvimento desta tese é a análise da adsorção de benzeno em solos residuais graníticos. A contaminação dos solos por combustíveis derivados do petróleo é uma problemática bastante actual, sendo que a remediação dos solos contaminados necessita de um vasto conjunto de conhecimentos relativos ao comportamento dos solos e dos contaminantes. Uma das grandes questões que se levanta é a incerteza sobre o efeito das características mineralógicas do solo na distribuição e na disponibilidade dos contaminantes o que condiciona a eficiência da remediação dos solos e dificulta a escolha da tecnologia de remediação mais adequada. Nesta tese a contaminação do solo por benzeno foi realizada com diferentes níveis de contaminação e em seguida, foi determinada a concentração na fase gasosa. Definiram-se níveis de contaminação entre 0,5 mg e 439 mg de benzeno por quilograma de solo húmido, sendo que o intervalo entre cada adição foi determinado pela condição de equilíbrio, ou seja, quando a concentração de benzeno na fase gasosa se mantivesse aproximadamente constante em dois dias consecutivos de modo a analisar a distribuição do benzeno pelas diferentes fases do solo. Para tal foram construídas isotérmicas de adsorção, com posterior ajuste de modelos matemáticos, sendo utilizados os modelos de Langmuir, Freundlich e Polinomial de 3º Grau A preparação do solo residual granítico foi realizada previamente. Numa primeira fase os solos foram peneirados e secos de modo a obter uma granulometria controlada e um teor em água semelhante e aproximadamente nulo. De seguida, cada amostra foi preparada de acordo com dois objectivos: os ensaios destinados ao estudo da influência do teor em água apresentassem o mesmo solo com diferentes teores em água e que os ensaios destinados ao estudo da influência dos minerais de argila apresentassem composições mineralógicas diferentes para o mesmo teor em água, substituindo parte da fracção argilosa por quartzo. A quantificação das concentrações de benzeno na fase gasosa, realizou-se por cromatografia GC-FID, sendo que foram obtidas as áreas do pico dos cromatogramas, para posterior transformação em concentrações aplicando a curva de calibração. Posteriormente foram calculadas as concentrações de benzeno nas restantes fases dos solos, de modo a analisar a distribuição do benzeno nas diferentes fases.

Avaliação da influência do teor de água na trabalhabilidade de argamassas de terra

Existe atualmente um elevado desconhecimento ao nível da reabilitação e conservação de edificações construídas em terra. Deve usar-se uma argamassa com base em terra, compatível com estes suportes, sendo fundamental conhecer o seu comportamento. A quantidade de água utilizada na amassadura de uma argamassa tem grande influência nas características físicas, na trabalhabilidade e, consequentemente, na sua aplicação. Com este objetivo foram realizados ensaios de caracterização no estado fresco e endurecido, em argamassas de terra realizadas com quatro terras distintas, sendo adicionado a cada uma seis diferentes teores em água. Pretende- se ainda avaliar diretamente a trabalhabilidade, mediante aplicações efetuadas por operadores em provetes de taipa. Após analisados os resultados foi possível observar que a retração e a trabalhabilidade de uma argamassa são fortemente influenciadas pela relação água/material seco, condicionando assim a viabilidade de uma argamassa. Contudo, o operador é um fator de elevada importância na aplicação de uma argamassa.

Determinação prática do teor de óleo na polpa do abacate (Persea americana Miller) através da correlação com o teor de água

Como o processo atual utilizado para a determinação do teor de óleo na polpa do abacate (extrator de Soxhlet) é oneroso e muito demorado, torna-se importante o conhecimento de um método que possibilite de maneira prática e rápida a avaliação do teor de óleo na polpa. No presente trabalho procurou-se comprovar uma possível correlação entre os teores de água e óleo na polpa do abacate. A determinação da porcentagem de água na polpa é fácil e de baixo custo. Através dela poder-se-ia determinar o teor de óleo. Com esse objetivo conduziu-se um experimento em três regiões ecologicamente diferentes do Estado de São Paulo: Novo Horizonte, Limeira e Itapetininga. Em cada região, utilizou-se três pomares e em cada pomar selecionou-se cinco árvores das cultivares 'Wagner', 'Prince' e 'Collinson' colhendo-se dois frutos de cada árvore, que no conjunto (dez frutos) formaram a amostra a ser analisada, para cada cultivar. Efetuaram-se colheitas em épocas pré-determinadas, visando a análise do teor de óleo e de água na polpa do fruto, desde a sua formação até a época de maturação. Efetuou-se também análises em amostras de frutos deixadas amadurecer até o ponto de consumo (polpa mole). Foi observado que a evolução do teor de óleo na polpa do abacate se processa lentamente no início, acentuando-se no final do desenvolvimento do fruto e o inverso para o teor de água. Foi constatado uma correlação entre o aumento do teor de óleo e a diminuição do teor de água na polpa do abacate. Relacionando-se tal fato, encontrou-se uma equação geral de regressão Y = 86,626 -- 0,727 X, onde Y = porcentagem de água e X = porcentagem de óleo, com ótima adaptação à regressão linear, como comprovou o seu coeficiente de determinação de 91,50%.

Teor de macro e micronutrientes em folhas de diferentes idades de algumas essências florestais nativas

No presente trabalho, foram determinados os teores de N, P, K, Ca, Mg, Fe, Zn, Cu e Mn em folhas de diferentes idades nas espécies: Astronium rurndeuva, Aspidospcrma ramiflorum Muell, Tabcbula flavescens Grise, Terminal ia cutappa e Joannesia princeps Veil. Os teores médios observados encontram-se dentro dos valores considerados médios para outras espécies, quando se adota a amplitude máxima de observações feitas por diversos autores. Com relação aos teores de nutrientes em folhas de idade diferente numa mesma espécie, com exceção de Terminalia catappa, não foram observadas variações regulares para os três níveis de idade fisiológica considerados. Os valores das folhas da espécie Astronium urindeuva evidenciaram suas características de planta calcícola.

Variações diurnas no teor de carboidratos solúveis de haste e folhas de capim napier (Pennisetum purpureum, Schum)

Amostras de haste e folhas de capim Napier (Pennisetum purpureum, Schum) foram colhidas às 7, 10, 15 e 17 horas e analisadas quanto aos teores de carboidratos solúveis totais e açúcares redutores. Na haste, o teor de carboidratos solúveis totais foi mínimo às 17 horas e nas folhas não foram detectadas diferenças significativas. O teor de açúcares redutores da haste foi máxima às 15 horas e nas folhas não foram detectadas diferenças significativas. A relação açúcares redutores/carboidratos totais, praticamente, não sofreu variações durante as colheitas, tanto para haste como para folhas.

Efeitos da aplicação de P, B, Zn e calagem no teor de boro e zinco das folhas de mudas de Eucalyptus grandis (Hill, Ex-Maiden) cultivadas em solo de cerrado

Foi desenvolvido em casa de vegetação, na E. S.A."Luiz de Queiroz", em Piracicaba (SP), um experimento, utilizando-se Latossol Vermelho Amarelo, fase arenosa, originalmente sob vegetação de cerrado, do município de Itirapina (SP), cujo objetivo foi estudar os efeitos de níveis de fósforo (0, 16 e 32 ppm), boro (0, 2 e 4 ppm), zinco (0, 3 e 6 ppm) e calagem (0 e 6,0 g CaCO3 + 2,5 g MgCO3) por vaso no teor de micronutrientes de folhas de Eucalyptus grandis (Hill, Ex-Maiden). O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado num esquema fatorial 3³ na presença e ausência de calagem. Cada parcela foi constituída de um vaso contendo 8,0 kg de terra e duas plantas. As adubações com boro e zinco aumentaram as concentrações desses micronutrientes nas folhas das plantas. Verificou-se acúmulo de boro nos tecidos das folhas, em níveis considerados tóxicos, quan do se adicionou ao solo 2 e 4 ppm de boro. A calagem diminuiu as concentrações de zinco das folhas das plantas.

Efeitos da aplicação de fósforo, boro, zinco e calagem no teor de macronutrientes das folhas de mudas de Eucalyptus grandis (Hill, Ex-Maiden) Cultivadas em solo de cerrado

Utilizando-se um Latossol Vermelho Amarelo fase arenosa, originalmente sob vegetação de Cerrado do município de Itirapina (SP), foi desenvolvido um experimento em vasos, em casa de vegetação, na E. S.A. "Luiz de Queiroz", em Piracicaba (SP), com a finalidade de se verificar o efeito da aplicação de níveis de P (0, 16 e 32 ppm), níveis de B (0, 2 e 4 ppm), níveis de Zn (0, 3 e 6 ppm) e níveis de calagem (0 e 6,0 g CaCO3 + 2,5 g MgCO3) por cada vaso, na concentração de N, P, K, Ca e Mg das folhas de mudas de Eucalyptus grandis (Hill, Ex-Maiden), A calagem e as adubações fosfatadas, com boro ou com zinco, alteraram as concentrações dos macronutrientes dos tecidos foliares das plantas.

Estimativa do teor de água no solo utilizando dados de radar de abertura sintética

Em virtude da crescente demanda mundial por alimentos, um monitoramento eficaz e em larga escala da umidade do solo constitui fator de grande importância para a previsão de safras. Este trabalho teve por objetivo apresentar uma técnica para o cálculo do teor de água no solo, utilizando modelos preditivos de umidade do solo, baseados em dados de radar de abertura sintética (SAR). Foram utilizados dados do SAR a bordo do JERS-1 ("Japanese Earth Resources Satellite") e dois modelos empíricos. O primeiro relaciona o coeficiente de retroespalhamento com a permissividade complexa (modelo de Dubois), e o segundo relaciona a permissividade complexa com o teor de água do solo e algumas de suas características físico-hídricas, tais como percentagem de areia e argila (modelo de Hallikainen). Inicialmente, os dados do SAR/JERS-1 foram calibrados e, por meio do modelo de Dubois, foram calculados os valores de permissividade complexa. Para tanto, foi necessário inserir níveis estimados de rugosidade do solo. A partir destes resultados, utilizou-se o modelo de Hallikainen para calcular a umidade volumétrica. A análise geral dos resultados indica que a técnica de estimação de umidade do solo a partir de imagens de radar de abertura sintética, utilizada neste estudo, mostrou-se física e matematicamente exeqüível. No entanto, apresentou uma precisão moderada, não sendo ainda recomendada para o uso operacional no mapeamento de umidade do solo. A análise dos resultados revelou também que a precisão dos dados é bastante influenciada pela precisão dos valores de rugosidade introduzidos.

Efeito do manejo mecânico da palhada de aveia preta sobre a cobertura, temperatura, teor de água no solo e emergência da soja em sistema plantio direto

A palhada da aveia preta fornece excelente cobertura do solo, e por isso, durante o inverno, o seu cultivo no Rio Grande do Sul é preferencial, principalmente antecedendo a cultura da soja. Objetivando avaliar o efeito do manejo da palhada de aveia preta sobre a emergência da soja, cobertura, temperatura e teor de água do solo, foi realizado um experimento na Universidade Federal de Santa Maria (RS), num Argissolo Vermelho distrófico arênico, no ano de 1997/98. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e cinco repetições. Nas parcelas principais, os tratamentos foram os manejos mecânicos da palhada: (a) palha picada e distribuída; (b) palha em pé; (c) palha rolada; (d) palha gradeada; (e) palha roçada e (f) sem palha sem plantas daninhas. Nas subparcelas, utilizou-se o controle ou não das plantas daninhas por herbicidas em pós-emergência. Avaliaram-se o índice de velocidade de emergência (IVEM), a cobertura, a temperatura e o teor de água no solo nas subparcelas com o controle de plantas daninhas. Observou-se que a palha em pé e a gradeada diminuíram a cobertura do solo em 20 e 74%, respectivamente, no período de 53 dias; a temperatura máxima foi superior no solo sem palha sem plantas daninhas e inferior no solo com palha em pé; o manejo da palhada de aveia não afetou o teor de água do solo, em virtude da elevada precipitação pluvial, e a velocidade de emergência das plântulas de soja não foi afetada pelos diferentes manejos da palhada de aveia, mas foi inferior no tratamento sem palha.

Estabilidade temporal de medidas do teor e do potencial mátrico da água no solo em uma transeção

O elevado nível de variabilidade espacial de observações experimentais de campo da condutividade hidráulica do solo dificulta o planejamento de amostragem e a utilização e extrapolação de valores médios, em estudos de campo de dinâmica da água no solo. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi verificar a estabilidade temporal de medidas do teor e do potencial mátrico da água no solo e sua aplicação como ferramenta para racionalizar a estratégia de amostragem para avaliação da condutividade hidráulica do solo em condições de campo. O experimento de drenagem foi desenvolvido num Latossolo Vermelho-Amarelo em Piracicaba (SP), numa parcela experimental com 50 pontos de observação distanciados de 1 m entre si, nos quais foram medidos o teor de água (com TDR) e o potencial mátrico (com tensiômetros) durante três semanas de redistribuição da água no solo. Os resultados mostraram que o método da estabilidade temporal permite identificar, com exatidão, os locais mais adequados para as amostragens, possibilitando a redução do número de amostras necessárias e do custo de execução do esforço amostral para o planejamento de sistemas de uso e manejo de água na agricultura.

Teor e acúmulo de nutrientes em folhas e frutos de pinhão-manso

O conhecimento das necessidades nutricionais de uma cultura é essencial para a elaboração das recomendações de adubação. De posse disso, estudou-se o teor e o acúmulo de nutrientes em folhas e frutos de pinhão-manso, bem como estimou-se a extração de nutrientes pela colheita de frutos entre o primeiro e o quarto ano de cultivo. O estudo foi realizado na fazenda Paraíso, no município de Viçosa-MG. Utilizou-se para coleta das amostras um talhão com 6.000 plantas de pinhão-manso, implantado em abril/2006, no espaçamento de 4 x 2 m. Foi realizada a coleta aleatória de quatro amostras de folhas e de frutos na área total, sendo cada amostra composta por 15 folhas ou 20 frutos. Para as amostras de folhas, foram coletados limbos foliares expandidos, entre a sexta e a oitava folha abaixo da inflorescência. Somente folhas sem deficiência nutricional ou ataque de pragas e, ou, doenças aparentes foram amostradas. Os frutos foram coletados no estádio maduro, com a casca amarela. Os materiais vegetais amostrados foram lavados, postos a secar, pesados e submetidos às análises químicas. As folhas de pinhão-manso apresentaram a seguinte ordem de acúmulo de nutrientes: N > Ca > K > Mg > P > S >Mn > Fe > B > Zn > Cu; nos frutos, a ordem encontrada foi: N > K > Ca > P > Mg > S > Mn > Fe > B > Zn > Cu. A relação N/K foi de 2,3 em folhas e de 1,4 em frutos, indicando que na fase em que a planta entra em produção aumenta a necessidade de K. Apesar de o P ser o quarto e o quinto nutriente mais requerido (em frutos e folhas, respectivamente) pela cultura, esse elemento deve ser fornecido em maior quantidade do que o acumulado, devido à facilidade de sua adsorção no solo. De posse da estimativa de acúmulo de nutrientes nos frutos, infere-se que o pinhão-manso extrai elevada quantidade de nutrientes na colheita e, se não adequadamente adubado, pode levar ao empobrecimento do solo ao longo dos anos de cultivo.

Teor de nitrogênio solúvel na água de erosão hídrica em cultura de aveia e ervilhaca em três formas de semeadura

A perda de nutrientes por erosão hídrica causa empobrecimento do solo e reduz a produtividade das culturas, além de causar contaminação da água. O N solúvel na água de enxurrada é biodisponível, contribui para a eutrofização das águas e, dependendo de sua forma e teor, é tóxico aos organismos aquáticos. Com o objetivo de avaliar os teores de NH4+ e NO3- na água de enxurrada, realizou-se um experimento com chuva simulada, de abril a novembro de 2006, num Cambissolo Húmico alumínico léptico, com preparo convencional. A combinação de três fatores foi estudada: espécie vegetal (cultura), forma de semeadura e teste de chuva simulada. Avaliaram-se as culturas de aveia-preta (Avena strigosa) e ervilhaca-comum (Vicia sativa). As formas de semeadura foram mecanizada em linhas no sentido da pendente do terreno, a lanço, e mecanizada em linhas em contorno no declive. Foram feitos cinco testes de chuva simulada, com intensidade constante e planejada de 64 mm h-1 e duração de uma hora: os quatro primeiros durante o ciclo de desenvolvimento das culturas e o quinto sobre os resíduos culturais mantidos na superfície do solo. A aplicação de N na forma de uréia em cobertura na aveia imediatamente antes da aplicação do primeiro teste de chuva resultou em maior teor de N-NH4+ na água de enxurrada, do que naquela proveniente do cultivo de ervilhaca, superando os teores aceitáveis para a comunidade aquática. O teor de N-NO3- na água de enxurrada foi maior na semeadura em contorno do que na pendente na presença de resíduos vegetais em decomposição na superfície do solo. Os teores de N-NH4+ e N-NO3- na água de enxurrada diminuíram ao longo do ciclo das culturas, aumentando no teste realizado sobre os resíduos culturais da ervilhaca, onde os referidos teores foram maiores do que sobre os resíduos de aveia.

Mudanças de volume devido à variação do teor de água em um vertissolo no semiárido de Pernambuco

A instabilidade volumétrica de solos devido à mudança no teor de água é complexa e influenciada por vários fatores, entre os quais se incluem o tipo de solo, condicionantes climáticos e estados de tensão. Os Vertissolos estão entre os solos que experimentam mudança de volume, sendo uma de suas principais características morfológicas os slickensides, resultantes da sua capacidade de se contrair e fissurar com o ressecamento e se expandir com o umedecimento. Os solos que variam de volume, quando inundados por água, demandam cuidado extra, independentemente do uso que se quer dar a eles: agropecuário, para obra de engenharia ou ambos. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio de ensaios edométricos simples e duplos com diferentes valores de umidade inicial e tensões externas aplicadas, a variação do volume e da tensão de expansão do solo, devido à mudança do teor de água, em um Vertissolo coletado no município de Petrolândia-PE. A tensão de expansão foi avaliada por seis métodos distintos. Os resultados mostram que a expansão, contração ou colapso do solo dependem do teor de umidade inicial e da tensão externa aplicada. A tensão de expansão é influenciada pelo caminho de tensão aplicado. As variações de volume, com o tempo, devido ao processo de mudança de umidade do solo, podem ser de expansão, expansão e colapso e só de colapso ou contração. Conclui-se que a variação de volume, devido à variação do teor de água, está associada à condição inicial em que se encontra o solo e àquela a que será submetido.

Potencial de água do solo e adubação com boro no crescimento e absorção do nutriente pela cultura da soja

A soja é uma cultura exigente em boro (B), entretanto, é estreita a faixa entre o nível adequado e o tóxico para esse nutriente no solo; dessa forma, a dose a ser recomendada deve ser bem definida. As condições hídricas do solo também é um aspecto importante relacionado diretamente com a disponibilidade de B para as plantas. Nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de fontes e doses de B no crescimento da soja (Glycine max) em um Latossolo Vermelho eutroférrico de textura arenosa, submetido a diferentes tensões de água. O experimento foi conduzido em casa de vegetação em vasos com 5 dm³ de solo. Utilizou-se o delineamento experimental em parcelas subdivididas, em esquema fatorial 5 x 2 x 3, sendo cinco doses de B (0,0; 0,25; 0,5; 1,0; e 2,0 mg dm-3); duas fontes (ácido bórico e colemanita) e três tensões de água no solo (0,01; 0,03; e 0,10 MPa), com quatro repetições. Os resultados indicaram que o crescimento da soja não é influenciado quando se mantém o nível de tensão de água no solo até 0,1 MPa. O crescimento do sistema radicular foi interferido negativamente com a aplicação de doses de B até 2 mg dm-3, em solo com teor inicial de 0,32 mg dm-3. Os teores de B no solo e no tecido foliar da soja aumentaram linearmente com as doses do nutriente aplicado no solo, sendo observado na maior dose (2 mg dm-3 de B) sintomas de típicos de toxidez de B nas folhas da cultura da soja.