Comparativo da Construção do Equipamento Inderbitzen Modificado no Brasil e Portugal

Comparativo da Construção do Equipamento Inderbitzen Modificado no Brasil e Portugal Philippe Barbosa Silva Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, philippe1303@hotmail.com Gustavo Henrique Almeida Quirino Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, gustavoquirino01@uol.com.br Lisandra Silva de Morais Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, lisandra.s.morais@hotmail.com Maria Tereza da Silva Melo Universidade Federal de Goiás, Catalão, Brasil, mtsmelo@terra.com.br RESUMO: Na atualidade, existe a necessidade de estudos acerca da erodibilidade do solo, haja vista que, o uso e ocupação deste têm sido, na maioria dos casos, de maneira desordenada e não planejada. Os processos erosivos quando severos podem inviabilizar empreendimentos e colocar em xeque a segurança e o conforto dos usuários. A fim de quantificar e/ou qualificar as erosões e suas potencialidades, foram desenvolvidos diversos métodos, os quais se dividem simplificadamente, em determinísticos, probabilísticos ou qualitativos e ensaios de parâmetros físicos do solo em laboratório, podendo ainda os ensaios ser divididos em diretos e indiretos. Um ensaio geotécnico de erodibilidade difundido e recorrentemente utilizado é o Ensaio Inderbitzen, originalmente apresentado em 1961; posterior ao modelo original, diversas modificações foram incorporadas e novos modelos foram propostos, e baseado no modelo modificado desenvolvido em 2001 é que se fez a proposta de um novo modelo para o Ensaio Inderbitzen, o Ensaio Inderbitzen Modificado. O objetivo do trabalho foi a construção de dois equipamentos de mesmo projeto para o Ensaio Inderbitzen Modificado, um construído no Brasil e outro em Portugal, avaliando-se as questões econômicas e executivas em cada situação. Nesse sentido, o trabalho partiu do projeto do equipamento e estimaram-se os materiais a serem utilizados na confecção dos equipamentos em cada país, partindo-se depois para a aquisição e preparação dos materiais; feito isso, procedeu-se com a construção, propriamente dita, dos equipamentos. Como resultados, além, obviamente, dos dois equipamentos para o Ensaio Inderbitzen Modificado, foram obtidos levantamentos orçamentários dos materiais empregados na construção de cada equipamento, possibilitando a mensuração e comparação dos custos em cada situação. Desta maneira, o trabalho propiciou que se concluísse a viabilidade executiva e econômica do equipamento para o Ensaio Inderbitzen Modificado tanto no Brasil quanto em Portugal, sendo esses equipamentos ainda, apresentados sua averiguação técnica aprovada através da realização de ensaios e comparação de seus resultados com ensaios complementares. Logo, o aparelho para Ensaio Inderbitzen Modificado se põe como um importante recurso e valiosa alternativa para a avaliação da erodibilidade de solos, tendo em vista sua facilidade executiva, reduzido dispêndio econômico e razoabilidade técnica. PALAVRAS-CHAVE: Erodibilidade, Ensaio Inderbitzen Modificado, Construção de Equipamento. 1 INTRODUÇÃO Todas as edificações e obras de engenharia se apoiam sobre o solo, pelo que é imprescindível que, em especial na Engenharia Civil, tenha-se conhecimento de suas características, bem como das patologias as quais este pode estar sujeito, seja em detrimento de fatores naturais

(intemperismo, escoamento superficial etc.) ou de fatores antrópicos. Nenhum outro processo é tão destrutivo para o solo quanto o erosivo (RIBEIRO, 2006). Conforme o apresentado no Glossário de Termos Técnicos de Geologia de Engenharia - Associação Brasileira de Geologia de Engenharia Tognon (1985), a erosão é entendida como um conjunto de elementos físicos, químicos ou biológicos, naturais, responsáveis pelo modelamento do relevo terrestre, sobretudo estritamente ligados ao clima. De acordo com Winge et al. (2001), os processos erosivos são provenientes da ação de águas pluviais e fluviais, de ventos, de gelo, de correntes e marés. Os mecanismos e fatores intervenientes que culminam na erosão, segundo Guerra e Cunha (1998), se resumem em duas etapas gerais: remoção de partículas e transporte do material através da ação dos agentes erosivos. Atualmente, existem inúmeros métodos que objetivam a compreensão, mensuração, quantificação, comparação e/ou avaliação dos processos erosivos. De forma genérica os métodos são agrupados em modelos determinísticos, probabilísticos ou qualitativos e ensaios de parâmetros físicos do solo em laboratório (LEMOS et al., 2007). Conquanto, Chuquipiondo (2007) ainda classifica os ensaios de avaliação da erodibilidade em diretos e indiretos. Tal avaliação pode ser obtida diretamente por ensaios que visam obtenção de taxas perdidas de solo ou observação do seu comportamento sob presença de água ou indiretamente por correlações das propriedades do solo. Alguns ensaios diretos e indiretos são utilizados para o estudo da erodibilidade de solos, dentre eles, um ensaio direto comumente utilizado no meio geotécnico é o ensaio proposto por Inderbitzen, em 1961. Este, também denominado erosômetro, visa estimar o grau de erodibilidade do solo através da simulação de escoamento superficial aquátil numa rampa inclinada, sendo, no entanto, os resultados qualitativos. Para Fernandes (2011), é, sensivelmente, um ensaio de simples execução, sendo baseado em conceitos empíricos, não normatizado, mas que ainda assim, apresenta valores razoáveis e satisfatórios. O ensaio de Inderbitzen foi introduzido no Brasil durante a pesquisa Estabilidade de Taludes (IPR/COPPE/TRAFECON) desenvolvida no período de 1975 a 1978, sendo esse proposto para a avaliação da erodibilidade dos solos. Posteriormente, alguns pesquisadores utilizaram e aprimoraram o ensaio original, dos quais se pode referir: Fácio (1991), Santos (1997), Bastos (1999), Fragassi e Marques (2001), Motta (2001) e Freire (2001), (Quirino, Morais e Silva, 2014). Freire (2001) propôs uma modificação na versão original do equipamento (Ensaio Inderbitzen Modificado), no qual se utilizam duas linhas de chuveiramento, possibilitandose assim, tanto a observação do efeito do escoamento superficial quanto das gotas de chuva, efeito splash. Tendo por base o modelo desenvolvido por Freire (2001), foi proposto um modelo de equipamento para o Ensaio Inderbitzen Modificado, o qual está apresentado por meio das Figuras 1, 2 e 3. Figura 1. Vista frontal do equipamento.

Fez-se um levantamento a respeito das inclinações utilizadas nos equipamentos de Inderbitzen encontrados na literatura, variando de 10 a 60. Com essa informação, juntamente com as imposições construtivas e visando estabelecer um ângulo correspondente a declividade mais crítica que, normalmente, se constata em declives urbanos, fez-se a adoção de 35º de inclinação para o posicionamento da grelha, a qual simula a inclinação do terreno. 2 OBJETIVOS O objetivo do trabalho é a construção de um modelo para o Ensaio Inderbitzen Modificado em PVC (policloreto de vinila) no Brasil e Portugal, verificando-se ainda a viabilidade executiva e econômica de tais equipamentos em ambos os países. Figura 2. Vista posterior do equipamento. 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Montagem do equipamento em Catalão/GO De posse do projeto do equipamento, procedeuse primeiramente com a estimativa e listagem dos materiais necessários à construção. Os materiais empregados são comuns e de fácil aquisição. Na Tabela 1 estão listados os itens utilizados. Figura 3. Vista lateral do equipamento. É de se mencionar, que as medidas apresentadas nas figuras estão em metros. Tabela 1. Materiais utilizados - Catalão. Materiais 6m de tubo PVC de 32mm 2 abraçadeiras metálicas 3 abraçadeiras de PVC 9 tês de 32mm 1 luva de 32mm 1 curva de 90º de 32mm 6 CAP de 32mm 2 adaptadores roscáveis 2 joelhos de 90º de 32mm 1 redução roscável 10m de mangueira plástica 1 grelha metálica 1 forma metálica 1 cola para tubos PVC

A montagem do equipamento é de simplícita execução e demanda um intervalo de tempo breve, consistindo basicamente no corte das tubulações nos tamanhos desejados com sua posterior união através de conexões e cola, até tomar o formato projetado. Nas Figuras 4 e 5 são evidenciadas algumas etapas do processo construtivo. De forma sintetizada, os passos básicos de construção do equipamento são: 1 Procede-se com o corte do tubo PVC em barras retas em dimensões de acordo com projeto; 2 Inicia-se a ligação das barras retas por meio de conexões (curva, tê, união, redução ou luva) e cola para tubo PVC, resultando no formato do equipamento (similar a uma cadeira); 3 Veda-se a extremidade de cada uma das quatro pernas (base) do aparelho e das linhas de chuveiramento, com recurso à CAP e cola para tubo PVC; 4 Já com a estrutura montada, acopla-se a grelha ao equipamento através de abraçadeiras de PVC e/ou metálicas. É de se referir que, durante toda a montagem deve-se primar pela precisão no corte das peças, pelo nivelamento e alinhamento das mesmas, resultando num aparelho com o mínimo de imperfeições. 3.2 Montagem do equipamento em Lisboa/Portugal Figura 4. Corte de tubos. Na Tabela 2 estão listados os itens utilizados para a construção do equipamento em Lisboa. Tabela 2. Materiais utilizados - Catalão. Materiais 6m de tubo PVC de 32mm 6 abraçadeiras de PVC 3 curvas de PVC de 32mm 2 uniões de PVC 32x32 c/ oringue 9 tês de PVC de 32mm a 90º c/ oringue 8 tampões macho de PVC de 32mm 1 união simples 32x1 cola rosca 1 porca de redução 1 x1/2 1 folho de lixa nº 120 1 grelha metálica 1,5m de mangueira plástica 1 cola para tubos PVC Nas Figuras 6, 7 e 8 estão apresentados alguns materiais e etapas de montagem do equipamento em Portugal. Figura 5. Conexão de peças.

Realizou-se o levantamento orçamentário dos materiais utilizados, não referindo os custos de mão-de-obra, uma vez que se trata de um trabalho manual que pode ser executado sem grandes entraves. O levantamento orçamentário, para o caso da construção do equipamento no Brasil, está apresentado na Tabela 3. A moeda na qual os custos estão expressos é o Real. Figura 6. Materiais para confecção do equipamento. Figura 7. Conexão de tubos. Tabela 3. Custo dos materiais utilizados - Catalão. Materiais Custo (R$) 6m de tubo PVC de 32mm 32,00 2 abraçadeiras metálicas 5,50 3 abraçadeiras de PVC 3,00 9 tês de 32mm 22,50 1 luva de 32mm 1,70 1 curva de 90º de 32mm 3,40 6 CAP de 32mm 9,60 2 adaptadores roscáveis 3,00 2 joelhos de 90º de 32mm 3,80 1 redução roscável 3,00 10m de mangueira plástica 21,00 1 grelha metálica 10,00 1 forma metálica 15,35 1 cola para tubos PVC 9,65 PREÇO TOTAL 143,50 Já na Tabela 4 está expressa a listagem e o custo do material utilizado na construção do equipamento em Portugal. Os valores da Tabela 4 são expressos na unidade monetária corrente em Portugal, o Euro. Figura 8. Finalização da montagem do equipamento. 4 RESULTADOS Tabela 4. Custo e Materiais utilizados - Lisboa. Materiais Custo ( ) 6m de tubo PVC de 32mm 11,01 6 abraçadeiras de PVC 0,28 3 curvas de PVC de 32mm 2,74 2 uniões de PVC 32x32 c/ 11,86 oringue 9 tês de PVC de 32mm a 90º c/ 1,24 oringue 8 tampões macho de PVC de 2,03 32mm 1 união simples 32x1 cola 2,40 rosca 1 porca de redução 1 x1/2 11,02 1 folho de lixa nº 120 2,76 1 grelha metálica 10,00 1,5m de mangueira plástica 3,50 1 cola para tubos PVC 4,65 PREÇO TOTAL 63,49

Naturalmente, constituem-se ainda por resultados do trabalho os dois equipamentos finalizados para o Ensaio Inderbitzen Modificado. 5 CONSIDERAÇÕES FINAIS Salienta-se que existiram variações nos materiais empregados em cada país, o que ocorreu em virtude das especificidades de fabricação de materiais no Brasil e em Portugal, no entanto, de forma geral, foram utilizados materiais similares em ambas as montagens do equipamento. Em termos financeiros, o equipamento construído no Brasil perfez um montante total de R$ 143,50, relativo aos materiais, enquanto que em Portugal os materiais tiveram um custo total de 63,49. Norteando-se pela ótica do salário mínimo regulamentado em cada país, para o ano 2013, tem-se que o custo total dos materiais representa 13,09% do salário mínimo de Portugal, enquanto que no Brasil os recursos empenhados representam 21,17% do salário mínimo nacional. Por essa vertente, nos dois casos, a construção do equipamento mostrou-se ser, relativamente, de baixo custo. Portanto, é viável sua utilização não somente pelos custos, mas também por utilizar materiais de fácil obtenção e não requerer mão-de-obra especializada para a construção. Há de se ressaltar que se fez a adoção da ótica do salário mínimo por ser um parâmetro econômico estável e que permite, indiretamente, avaliar o poder de compra em cada país, permitindo uma comparação razoável. Ao se findar o trabalho, foi possível verificar a eficiência de ambos os aparelhos, apresentando as condições adequadas para a execução dos ensaios e fiabilidade dos resultados. Afirma-se que os equipamentos apresentaram eficiência, haja vista que foram realizados diversos trabalhos com recursos aos equipamentos para o Ensaio Inderbitzen Modificado e seus resultados foram validados por meio de comparação de resultados com ensaios de erodibilidade complementares (Crumb Test e Slaking Test), tanto diretos quanto indiretos. Reitera-se que, a popularização e difusão desse equipamento, devido à sua facilidade executiva e econômica; e credibilidade técnica, pode representar um avanço no estudo de erodibilidade do solo, não ficando restrito à Academia e Centros de Pesquisa, mas atendendo às necessidades locais nos desafios da Engenharia Geotécnica. AGRADECIMENTOS Agradecemos ao apoio concedido pela Universidade Federal de Goiás Campus Catalão, por meio do Departamento de Geografia, Departamento de Engenharia Civil e Departamento de Gestão e Infraestrutura do Campus. Também destacamos o respaldo fornecido pelo Departamento de Engenharia Civil da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa. REFERÊNCIAS Associação Brasileira de Geologia de Engenharia. (1985) Glossário de Termos Técnicos de Geologia de Engenharia, São Paulo. Bastos, C. A. B. (1999) Estudo geotécnico sobre a erodibilidade de solos residuais não saturados, Tese de Doutorado, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, 303 p. Chuquipiondo, I. G. V. (2007) Avaliação da estimativa do potencial de erodibilidade de solos nas margens de cursos de água: estudo de caso trecho de vazão reduzida Capim Branco I Araguari Minas Gerais, Dissertação de Mestrado, Programa de Pós- Graduação em Saneamento, Meio Ambiente e Recursos Hídricos, Universidade Federal de Minas Gerais, 216 p. Fácio, J. A. (1991) Proposição de uma metodologia de estudo da erodibilidade dos solos do Distrito Federal, Dissertação de Mestrado, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, 122 p. Fernandes, J. A. (2011) Estudo da erodibilidade de solos e rochas de uma voçoroca em São Valentim, RS, Dissertação de Mestrado, Programa de Pós- Graduação em Engenharia Civil, Universidade Federal de Santa Maria, 129 p. Fragassi, P. F. M. e Marques, E. A. G. (2001) Desenvolvimento de uma nova versão do Aparelho de Inderbitzen, Anais, VII Simpósio Nacional de Controle de Erosão, Goiânia, 9 p.

Freire, E. P. (2001) Ensaio Inderbitzen modificado: um novo modelo para avaliação do grau de erodibilidade do solo, Anais, VII Simpósio Nacional de Controle de Erosão, Goiânia, 8 p. Guerra, A. J. T. e Cunha, S. B. (1998) Geomorfologia: Uma Atualização de Bases e Conceitos, 1a ed., Bertrand, Rio de Janeiro, 472 p. Quirino, G. H. A., Morais, L. S. e Silva, P. B. (2014) Avaliação da Erodibildiade do Solo da Região Urbana do Município de Catalão ao Longo do Ribeirão Pirapitinga, Trabalho de Conclusão de Curso, Departamento de Engenharia Civil, Universidade Federal de Goiás Campus Catalão, 143 p. Lemos, C. F., et al. (2007) Avaliação da erosão entre sulcos em solos de diferentes classes de uso na Bacia do Rio da Bucha (PR), através do aparelho Inderbitzen. Revista eletrônica Geografar, Curitiba, 16 p. Motta, N. O. (2001) Caracterização geotécnica e dos processos erosivos na cidade de Campo Grande - MS, Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, 203 p. Ribeiro, L. S. (2006) Análise qualitativa e quantitativa de erosão laminar no município de Campo dos Goyatazes/RJ através de técnicas de geoprocessamento, Dissertação de Mestrado, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, 139 p. Santos, R. M. M. (1997) Caracterização geotécnica e análise do processo evolutivo das erosões no Município de Goiânia, Dissertação de Mestrado, Departamento de Engenharia Civil, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, 132 p. Tognon, A. A. (1985) Glossário de Termos Técnicos de Geologia de Engenharia. ABGE, São Paulo, 139 p. Winge, M. et al. (2001) Glossário Geotécnico Ilustrado, Universidade de Brasília, Brasília. Publicado na Internet em <http://www.unb.br/ig/glossario>. Acesso em 18 de setembro de 2013.