Desenvolvimento de sistema de baixo custo para medida do teor de umidade em solos não saturados baseado na técnica de Reflectometria no Domínio do Tempo - TDR

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dc.contributor.advisor-co1Esquivel, Edmundo Rogério
dc.contributor.advisor1Bicalho, Kátia Vanessa
dc.contributor.authorSomensi, Cauê Stocchi
dc.contributor.referee1Alves, Elcio Cassimiro
dc.contributor.referee2Giacheti, Heraldo Luiz
dc.date.accessioned2018-08-01T23:58:56Z
dc.date.available2018-08-01
dc.date.available2018-08-01T23:58:56Z
dc.date.issued2017-07-28
dc.description.abstractThe determination of moisture content is important in the design and construction stages of geotechnical works. The TDR - Time Domain Reflectometry technique stands out among the several methods for estimating the moisture content in unsaturated soils. The TDR tests present similar results to those determined through of the standard gravimetric method, with the advantage of promoting instantaneous measurements with non-destructive characteristics. In addition, they enable the portability and systems embedding. However, due to the its construction characteristics and working methodology, it considers a large number of variables, becoming complex and subject to inaccurate results. Currently, it is common the need for high investments for the acquisition of hardware and commercial software. The aim of the present work is the development of a low cost TDR system, including a control and analysis software. Features such as measurements by scheduling, automatic estimation of conductivity and moisture content. These estimates are made through calibration equation that can be provided to the software. Customized TDR probes have also been developed to work integrated with the proposed system, being manufactured with the 3D printing technology. Using solution with different concentrations of acetic acid, comparative tests were performed between the low cost TDR system and the TDR system formed by the TDR100 device and PC-TDR software, developed by Campbell Scientific Inc. The results show that with proper calibrations, the proposed system can be used for soil water content estimation in an efficiently and reliably way, with a standard error of the estimate of around 1%. The low cost TDR system was promising and could stimulate the use of TDR technique, increasing the alternatives of geotechnical testing apparatus in unsaturated soils.eng
dc.description.resumoA determinação do teor de umidade é importante durante as etapas de projeto e de construção de obras geotécnicas. Dentre os diferentes métodos para estimativa do teor de umidade em solos, a técnica Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR) destaca-se pelos resultados semelhantes ao método gravimétrico de estufa, por promover medições instantâneas com características não destrutivas e pela possibilidade de portabilidade e embarcação dos sistemas. No entanto, a técnica TDR muitas vezes apresenta-se complexa, tendo em vista a grande quantidade de variáveis envolvidas e com a necessidade de investimentos elevados para aquisição de equipamentos e softwares comerciais. Este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema TDR de baixo custo. Para este, fez se necessário o desenvolvimento de um software de controle e análise de ensaios TDR, possuindo funções de tomadas de medidas de maneira programada, estimativa automática da condutividade dos solos e do teor de umidade por equações de calibração publicadas na literatura. Ainda, de forma complementar, fez-se necessário o projeto e construção de sondas TDR para trabalho integrado ao sistema proposto, sendo que para esta última foram construídas sondas TDR com a técnica de fabricação aditiva, conhecida como impressão 3D. Uma sequência de ensaios comparativos foi realizada entre o novo sistema TDR e um sistema TDR comercial formado pelo equipamento TDR100 e o software PC-TDR da companhia Campbell Scientific. Os resultados mostram que, com as calibrações adequadas o novo sistema TDR de baixo custo pode ser usado de forma eficiente e confiável na estimativa do teor de umidade do solo. O sistema TDR proposto é promissor e poderá estimular o uso da técnica TDR, aumentando as alternativas de equipamentos para ensaios geotécnicos em solos não saturados.
dc.formatText
dc.identifier.citationSOMENSI, Cauê Stocchi. Desenvolvimento de sistema de baixo custo para medida do teor de umidade em solos não saturados baseado na técnica de Reflectometria no Domínio do Tempo - TDR. 2017. 150 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro Tecnológico, Vitória, 2017.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/9499
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Civil
dc.publisher.departmentCentro Tecnológico
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Civil
dc.rightsopen access
dc.subjectTime Domain Reflectometryeng
dc.subjectunsaturated soilseng
dc.subjectsoil watereng
dc.subjectlow cost device contenteng
dc.subjectReflectometria no domínio do tempopor
dc.subjectequipamento de baixo custopor
dc.subjectsolos não saturadospor
dc.subjectteor de umidadepor
dc.subject.br-rjbnSolos - Umidade
dc.subject.br-rjbnMecânica do solo
dc.subject.br-rjbnEngenharia geotécnica
dc.subject.br-rjbnSoftware - Desenvolvimento
dc.subject.cnpqEngenharia Civil
dc.subject.udc624
dc.titleDesenvolvimento de sistema de baixo custo para medida do teor de umidade em solos não saturados baseado na técnica de Reflectometria no Domínio do Tempo - TDR
dc.typemasterThesis
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