O método do papel de filtro (ainda comumente usado na engenharia geotécnica) é um método relativamente antigo e indireto usado para medir a sucção do solo (ou potencial hídrico). Neste vídeo, o Dr. Doug Cobos explica por que o método do papel de filtro pode produzir grandes erros na medição da sucção e o que você deve usar em seu lugar.

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Como medir a sucção do solo com o método do papel de filtro

O método do papel de filtro é um método mais antigo para medir a sucção do solo ou o potencial de água que ainda hoje é comumente usado na engenharia geotécnica. Com esse método, um pedaço de papel de filtro é selado em um recipiente hermético com uma amostra de solo e é permitido que eles se equilibrem.

Veja como isso funciona. Se o papel de filtro estiver em contato com o solo (Figura 2), ele se equilibrará com a sucção matricial do solo. E se ele estiver suspenso acima do solo, a sucção total do solo se equilibrará entre essas duas. Uma vez que o papel de filtro tenha se equilibrado com o solo, ele é retirado e pesado úmido, seco e, em seguida, pesado seco para obter o teor de água.

Quando você souber o teor de água do papel de filtro, poderá inferir a sucção desse papel de filtro usando uma curva de calibração. Essa curva de calibração é essencialmente a curva característica de umidade do papel de filtro. Portanto, é um método indireto para medir a sucção do solo.

Medição da sucção do solo: Prós e contras do método do papel de filtro

O método do papel de filtro tem vantagens e desvantagens. A seguir, alguns aspectos atraentes do uso do método do papel de filtro:

Vantagens do método do papel de filtro

1. É uma técnica econômica: Tudo o que você precisa é de papel de filtro Wattman número 42, um forno e alguns recipientes fechados para fazer essas medições.
2. A norma ASTM D 5298 descreve o método do papel de filtro: Esse é um requisito importante para muitas aplicações de engenharia.
3. Mede a sucção do solo desde a saturação até a secagem ao ar: O método do papel de filtro pode medir desde a sucção zero até a secagem ao ar, de modo que você pode cobrir toda a gama de sucções do solo que pode encontrar na natureza.

Desvantagens do método do papel de filtro

Apesar dos aspectos positivos do método do papel de filtro, há grandes desvantagens que tornam o uso desse método arriscado. Os problemas a seguir são frequentemente ignorados:

1. Erros potencialmente grandes na medição da sucção do solo: Se houver alguma diferença de temperatura entre a amostra de solo e o papel de filtro, isso criará um grande erro na medição da sucção. Até mesmo uma diferença de temperatura de um grau entre a amostra e o papel de filtro resultará em um erro de 8 MPa na medição da sucção do solo. E, embora na prática você nunca espere uma diferença de temperatura de um grau, uma diferença de temperatura de um décimo de grau ou mesmo de um centésimo de grau entre o papel de filtro e a amostra é possível e, de fato, bastante provável. Isso ocorre porque é muito mais difícil do que as pessoas imaginam criar condições verdadeiramente isotérmicas.
2. Os erros de sucção do solo aumentam em solos mais úmidos: Para que você tenha uma ideia do tamanho desse erro, se estiver no ponto de murcha permanente, que é 1,5 MPa de sucção (ou 4,2 PF), apenas uma diferença de temperatura de 1/10 de grau entre a amostra de solo e o papel de filtro resultará em um erro de 55% na medição da sucção. Esses erros aumentarão à medida que você ficar mais úmido ou em direção a uma sucção mais baixa. 1,5 MPa é um solo relativamente seco. Se estiver medindo em solos úmidos, é necessário que haja concordância de temperatura ou estabilidade de temperatura dentro de cerca de 1/1.000 de um grau para fazer uma medição precisa da sucção do solo com esse método.
3. A norma ASTM recomenda um método de calibração universal para diferentes lotes de papel de filtro: O outro grande problema com o método do papel de filtro é que a norma ASTM recomenda uma calibração universal para vários tipos de papel de filtro e vários lotes de papel de filtro. Foi comprovado que essa não é uma maneira eficaz de obter boas medições com o método do papel de filtro. A literatura mostra que lotes diferentes e até mesmo lotes diferentes do mesmo tipo de papel de filtro não têm a mesma curva de calibração. O Dr. Bill Lycos e o Dr. Ning Lu publicaram um artigo (Likos, 2002) comparando as diferenças de calibração entre sete lotes diferentes de papel de filtro Wattman número 42. O que eles descobriram foi que precisavam de uma calibração individual para cada um desses lotes para obter uma precisão razoável. Se eles aplicassem a calibração universal a todos esses lotes diferentes de papel de filtro, teriam um erro de 25 a 50% abrangido pelo intervalo de confiança de 95%.

Os métodos modernos fornecem medições mais precisas da sucção do solo

O resultado final é que, mesmo que você tenha condições perfeitamente isotérmicas, o que é quase impossível de se conseguir na prática, ainda assim poderá obter um erro de 25 a 50% nas medições de sucção com a técnica do papel de filtro. Existem métodos modernos que são muito mais precisos e mais simples na prática. O WP4C é uma maneira rápida e fácil de obter medições precisas da sucção do solo. É um método comprovado de primeiros princípios baseado na física fundamental. É tão preciso que é usado para calibrar outros métodos. Visite nossa página de produtos para saber mais.

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Referência

Likos, William J. e Ning Lu. "Técnica de papel de filtro para medir a sucção total do solo". Transportation research record 1786, no. 1 (2002): 120-128. Link do artigo

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