SILVA, C. S. da

VIANA, J. H. M.

WILDA, L. R. M.

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XXXII Congresso Brasileiro de Ciência do Solo"Avaliação da fragmentação da fração areia na análisegranulométrica: resultados preliminares"JOÃO HERBERT MOREIRA VIANA '", CARLA SANTANA DA SILVA(2) & LUA NA RAFAELAMACIEL WILDA (3)RESUMO - Nesse trabalho, foi feita a dispersão emágua de amostras de areias naturais e esferas de vidrosintéticas, com o objetivo de avaliar a fragmentaçãopela agitação mecânica. Foram testadas I) a dispersãomecânica por agitador tipo Wagner a 60 rpm, emdiferentes tempos e 2) a dispersão mecânica peloagitador tipo coqueteleira, por 15 minutos. As amostrasde areia de tamanho entre 1,0 e 0,5 mm, separadas porpeneirarnento prévio, foram agitadas e peneiradas paraseparação das frações retidas nas peneiras de malha, 0,500; 0,250; 0,105 mm e 0,053 mm. As amostrasseparadas foram secas em estufa e pesadas. Amostraselecionadas de alguns tratamentos foram separadas e-----montadas em suporte apropriado para microscopia elevadas para observação no microscópio eletrônico devarredura. Os resultados indicam que ambos osmétodos de agitação produzem a fragmentação dafração areia em maior ou menor escala, dependendo daresistência do material empregado. A fragmentação émaior no material de filito, mas todos os materiais sefragmentaram, em graus variados.Palavras-Chave: (física de solos, granulometria,métodos analíticos)IntroduçãoA análise granulométrica é uma ferramentaessencial para a caracterização e o estudo de solos,saprolitos e sedimentos, com aplicação em diversoscampos da atividade humana, como a agricultura, aengenharia civil e a geotecnia. Seus resultados sãousados para a elaboração de modelos relacionados aprocessos pedogenéticos, para a avaliação de energiade transporte de sedimentos e para modelos decomportamento físico-hídrico do solo. A separaçãodessas frações é feita por meio de peneiramento.seguido por sedimentação, após os procedimentos dedispersão. Uma limitação importante para as medidasde exatidão desse procedimento, no entanto, é odesconhecimento dos erros gerados em função dafragmentação da areia durante o processo de dispersãomecânica para a separação das frações. Nesse trabalho.os procedimentos de dispersão foram executados emamostras de areia selecionadas de materiais naturais eem um material sintético, com o objetivo de se testar equantificar o erro resultante da fragmentação de frações detamanho de grão conhecido. Essa estimativa servirá para ocálculo das incertezas na análise granulométrica e para oaperfeiçoamento dos métodos de análise granulornétrica.Material e MétodosForam utilizadas amostras de areias de diferentesprocedências e uma amostra de esferas de vidro sintéticas(Tabela 1). O procedimento consistiu na dispersãomecânica em água de amostras de areia de tamanhoselecionado (1,0 - 0.5 mm: separadas previamente porpeneiramento manual), seguida de separação das fraçõesrelidas nas peneiras de malha 0.500: 0.250: 0.105 mm e0.053 mm. Foi avaliada a fragmentação em dois tipos deagitadores 1) agitador tipo Wagner a 60 rpm por diferentestempos (0.5. 1. 2. 4. 8 e 16 horas) e 2) agitador tipocoqueteleira. por 15 minutos (Embrapa. 1997). As amostrasseparadas foram secas em estufa a 105 "C e pesadas. A.amostras de areia de alguns dos tratamentos foramseparadas e montadas em suporte apropriado paramicroscopia e levadas para observação no microscópioeletrônico de varredura (Zeiss DSM940A. operado a 15kV, 81 mA, 40 mm de espaço). para avaliação qualitativados grãos fraturados.ResultadosOs resultados para o agitador tipo coqueteleiraencontram-se na Figura 1.0s resultados do procedimentode agitação com o uso do agitador de Wagner encontram-sena Figura 2.DiscussãoOs resultados indicam que ambos os métodos deagitação produzem a fragmentação da fração areia emmaior ou menor escala. dependendo da resistência domaterial empregado. o que pode levar à subestirnação dafração areia total. A fragmentação é mais evidente nomaterial de filito. composto por minerais rnicáceos de baixaresistêneia mecânica. mas mesmo as esferas de vidrosintéticas se fragmentaram. em torno de 20o/c. As razões dafragmentação. mesmo no agitador de baixa energia (tipoWagner), podem estar relacionadas. além da presença de") Primeiro Autor é Pesquisador. Ernbrapa Milho e Sorgo Rod. MG 424 km 65. Caixa Postal 2~5. Sete Lagoas - MG - Brasil. CEP 35701-970. E-mail: jhcrbnt@cllpms.l.mbr:lpa.br.'2, Segunda Autora é estudante elo curso técnico de química. Escola Técnica Municipal ele Sete Lagoas. Av. Prefeito Alberto Moura. 1.111 - CDr .Sete Lagoas - MG.131 Terceira Autora é estudante de engenharia arnbiental, UNIFEMM. Av. Marechal Castelo Branco. 2765. Sete Lagoas - MG.Apoio financeiro: Embrapa, Fapemig e CNPq.minerais mais frágeis, à existência de pontos defraqueza, como a trinca no grão de quartzo na figura 3,à presença de minerais parcialmente alterados que sefragmentam (nos materiais saprolíticos) e à separaçãode grãos parcialmente soldados, no caso das esferas devidro. Segundo Tavares (2009), a propagação defissuras pode levar a uma falha catastrófica, resultandoem quebra do grão mesmo quando submetido aimpactos de energia inferior ao seu limite de fratura.Uma separação ineficiente da fração inicial tambémpode contribuir para a passagem de materiais para aspeneiras inferiores.ConclusõesO trabalho indica que o procedimento de dispersãomecânica pode resultar em fragmentação nãodesprezível da fração areia, que deve ser levada emconsideração na avaliação da exatidão e nos controlesde qualidade das análises granulornétricas.AgradecimentosOs autores agradecem o apoio financeiro daFapernig, do CNPq e da Embrapa (MP3 03.07.09.0330002).Referências[I] EMBRAPA-CNPS. Manual de métodos de análise desolo. Rio de Janeiro. 2a ed. EMBRAPA-CNPS (1997)212 P[2] TAVARES, L. M. Analysis of particle fracture byrepeated stressing as darnage accumulation. PowderTechnologv. 190: 327-339.Tabela 1. Materiais utilizados e sua procedência.Amostra Material OrigemEsferas de vidro sintéticas Guarulhos - SP2 Areia de LVAd Sete Lagoas - MG3 Areia de PVAd Sete Lagoas - MG4 Areia de saprolito de filito Ouro Preto - MG5 Areia de saprolito de gnaisse Viçosa_MG6 Areia de saprolito de Sete Lagoas - MGgranitóide7 Areia de Sedimento aluvial Cachoeira da Prata -do Rio São João MG8 Areia de saprolito de Sete Lagoas - MGgrani(óide\\.".\, .K+------rt -ri-_.-_--" ""=..-~_t ~108~E 6ê~o 4~e,2OOPesos por diâmetro após agitação......•....ArGJ.l do P'v ..\uFa:t. Perobas_._+-- Areia do L VAdEmbrapa. ..--- E.."fe'I":' de \Idro2 3 4 5Diâmetro médio (phí)Figura 1. Gráfico com os resultados de fragmentaçãopara três materiais submetidos à agitaçãorápida em coquetel eira, por 15 minutos.IPeso de fração de areia recuperada pelo tempo deagitação111.. R .- a I~~~ aa •.. . • •.I~-0.25eOI3.~(J.(!!I05011~ 0 ..•0e I: /).'0jc, o~o010 Ili ;oACUlOI>(a)1<1 I~ 1-1 lóTempo cru horasAO.OS../,,I> ",.Tempu em huraxPeso de fração de areia recuperada pelo tempo deagitação10,li • I .0.50111 0.2.1.0.13li! " ~ Â n 05I I ~~~J10Tempo em horasI I lI II=~ ~~ ~!o.. liI O I •••l=====O ===---=======-============II 10 12 14 16'I'em pu e m horas'--'LI _(b)II'----p-es-o de fração de areia recuperada pelo tempo deagitação10~ s li ( • !te •·0.50I~ a 0.2.,>c~. • • .o.r~I (J .: : • • 4.0.0:'ii • ~----L o 10 12 I~ 16Tempo em horas ,---.J~:~] ~ l•• 0.05 ..J I IO «n 1I I I [-n vn II ;O'- X I",,"o uu +---..111 I; IJ "'rc m p c em b c r a s(c)Peso de fração de areia recuperada pelotempo de agitação10m•'"~E~'"E~oUI~Q.~..li l!ti!@ .".o I •• •o 4.10 14 1612Tempo em horas::: 10.50Ir0.40 I0.300.209.10 II .0.00o~~I14 1610 12(d);"'1 ~--p-e-s(-) -d-e~-ra-ç-ã-O-(-Ie-~-r-el-'a r-e-c~p-e-r-a-d-a-p-e-Io-te-m-p-O-(-Ie-I agitaçãoI: jI> i:ih l! 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Avaliação da fragmentação da fração areia na análise granulométrica: resultados preliminares.

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Avaliação da fragmentação da fração areia na análise granulométrica: resultados preliminares.

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