Permeabilidade dos solos

 
     

ÁGUA NOS SOLOS
Introdução
Água nos solos: água de constituição molecular água adsorvida
NA

água capilar água livre

franja capilar

Capilaridade
– Tensão superficial da água
Comportamento diferenciado da água na superfície em contato com o ar → orientação das moléculas

Tensão superficial (T) - trabalho necessário para aumentar a superfície do líquido de uma unidade infinitesimal de área
Tensão superficial da água a 20oC
→ 0,073 Nm/m2

– A teoria do tubo capilar
No contato com outras superfícies (líquidas ou sólidas) as forças químicas de adesão geram uma curvatura na superfície livre da água → f(tipo de material e grau de limpeza)

α α vidro limpo α ≈ 0

vidro c/ impurezas α< 40o

mercúrio α > 140o


 
     

ÁGUA NOS SOLOS
Em função da superfície curva, ocorre uma diferença nas pressões externa e interna da superfície ar-água.
A diferença de tensões é equilibrada pela resultante da tensão superficial. curvatura ↑ → diferença de pressões ↑ → T para equilíbrio ↑

• Comportamento da água em tubos capilares:
Quando um tubo capilar é colocado em contato com a superfície da água livre forma-se uma superfície curva a partir do contato água-tubo. A curvatura é função das propriedades do material do tubo. A água sobe pelo tubo capilar até que seja estabelecido o equilíbrio das pressões interna e externa à superfície → fenômeno de ascensão capilar

Fc

uA= uD = uF = atmosférica uB = uC = atmosférica + γw z

W

uE = atmosférica - γw hc


 
     

ÁGUA NOS SOLOS
A altura de ascensão capilar em um tubo de raio r pode ser calculada igualando o peso da água no tubo acima do NA com a resultante da tensão superficial responsável pelo equilíbrio.
Peso de água:
W = π ⋅ r 2 ⋅ hc ⋅ γw
Resultante da tensão superficial ao longo do perímetro: Fc = 2 ⋅ π ⋅ r ⋅ T
Para o