Efeitos de polímeros hidrorretentores nas propriedades físico-hídricas de dois meios porosos

Prevedello, C. L.; Balena, S. P.

doi:10.1590/S0100-06832000000200002

Resumos

Com o propósito de avaliar os efeitos de polímeros hidrorretentores nas propriedades físicas e hidráulicas de dois meios porosos, realizou-se um experimento no Laboratório de Física do Solo da Universidade Federal do Paraná, entre 18/03 e 30/10/97. O polímero hidrorretentor usado foi produzido na Bélgica e os meios porosos foram um Latossolo Vermelho textura argilosa e uma Areia Quartzosa Marinha, ambos na forma de TFSA. Os polímeros foram aplicados na forma de grãos passados em peneira de 0,5 e 1 mm de diâmetro, nas seguintes concentrações: 0, 2, 4, 8, 16 e 32 kg m-3. Foram elaboradas as curvas de retenção a baixas tensões (0; 0,025; 0,045; 0,10; 0,20; 0,60; 1,5 e 3,0 mH2O), medidas as condutividades hidráulicas saturadas e estimados os diâmetros médios de poros. O processo da evaporação de água do solo foi simulado por modelagem numérica. As curvas de retenção de água medidas e os perfis de umidade simulados da evaporação afastaram-se consideravelmente da origem (testemunhas) pela adição de polímeros, particularmente na Areia Quartzosa Marinha. O diâmetro médio de poros também aumentou progressivamente com o aumento da concentração de polímeros. Foi verificado que, nas concentrações de polímeros acima de 8 kg m-3, as propriedades físico-hídricas dos meios porosos foram dominadas pela ação dos polímeros hidrorretentores.

polímeros hidrorretentores; hidrogéis; retenção de água

The purpose of this work was to verify the effect of hidroretentive polymers on the physical and hydraulic properties of two porous media. The experiments were carried out at the Soil Physics Laboratory at the Federal University of Paraná from 03/18 to 10/30/97. The research was developed using a Belgium type of retentive polymer incorporated in two porous media with their different physico-chemical properties; a Dark Red Oxisol and Marine Quartzous sand. The polymers were applied as dried grains at the following concentrations: 0, 2, 4, 8, 16 and 32 kg m-3. Water retention curves were elaborated for the tensions of 0.00; 0.025; 0.045; 0.10; 0.20; 0.60; 1.50 and 3.00 mH2O. The values of the saturated hydraulic conductivity were measured and the mean diameter of the pores estimated. The process of water evaporation from soil was considered for numeric simulation. Water retention curves and the moisture profiles by simulated evaporation were considerably different from reference points after the addition of polymers, particularly in the Marine Quartzous sand. The mean diameter of pores progressively increased with increasing polymer concentration. It was also verified that at the concentrations of 8 kg m-3, the physical and hydraulic properties of the soil did not present their natural effects and were overcome by the action of the polymers.

hydroretentive polymers; hydrogels; water retention

SEÇÃO I - FÍSICA DO SOLO

C. L. Prevedello^I; S. P. Balena^II

^IProfessor Titular do Departamento de Solos, Universidade Federal do Paraná - UFPR. Caixa Postal 2959, CEP 80035-050 Curitiba (PR). E-mail: clpreve@agrarias.ufpr.br

^IIFísica, MSc. em Agronomia, CEFET-PR/UNED-PB, Caixa Postal 571, CEP 85503-390 Pato Branco (PR)

RESUMO

Com o propósito de avaliar os efeitos de polímeros hidrorretentores nas propriedades físicas e hidráulicas de dois meios porosos, realizou-se um experimento no Laboratório de Física do Solo da Universidade Federal do Paraná, entre 18/03 e 30/10/97. O polímero hidrorretentor usado foi produzido na Bélgica e os meios porosos foram um Latossolo Vermelho textura argilosa e uma Areia Quartzosa Marinha, ambos na forma de TFSA. Os polímeros foram aplicados na forma de grãos passados em peneira de 0,5 e 1 mm de diâmetro, nas seguintes concentrações: 0, 2, 4, 8, 16 e 32 kg m^-3. Foram elaboradas as curvas de retenção a baixas tensões (0; 0,025; 0,045; 0,10; 0,20; 0,60; 1,5 e 3,0 mH₂O), medidas as condutividades hidráulicas saturadas e estimados os diâmetros médios de poros. O processo da evaporação de água do solo foi simulado por modelagem numérica. As curvas de retenção de água medidas e os perfis de umidade simulados da evaporação afastaram-se consideravelmente da origem (testemunhas) pela adição de polímeros, particularmente na Areia Quartzosa Marinha. O diâmetro médio de poros também aumentou progressivamente com o aumento da concentração de polímeros. Foi verificado que, nas concentrações de polímeros acima de 8 kg m^-3, as propriedades físico-hídricas dos meios porosos foram dominadas pela ação dos polímeros hidrorretentores.

Termos de indexação: polímeros hidrorretentores, hidrogéis, retenção de água.

SUMMARY

The purpose of this work was to verify the effect of hidroretentive polymers on the physical and hydraulic properties of two porous media. The experiments were carried out at the Soil Physics Laboratory at the Federal University of Paraná from 03/18 to 10/30/97. The research was developed using a Belgium type of retentive polymer incorporated in two porous media with their different physico-chemical properties; a Dark Red Oxisol and Marine Quartzous sand. The polymers were applied as dried grains at the following concentrations: 0, 2, 4, 8, 16 and 32 kg m^-3. Water retention curves were elaborated for the tensions of 0.00; 0.025; 0.045; 0.10; 0.20; 0.60; 1.50 and 3.00 mH₂O. The values of the saturated hydraulic conductivity were measured and the mean diameter of the pores estimated. The process of water evaporation from soil was considered for numeric simulation. Water retention curves and the moisture profiles by simulated evaporation were considerably different from reference points after the addition of polymers, particularly in the Marine Quartzous sand. The mean diameter of pores progressively increased with increasing polymer concentration. It was also verified that at the concentrations of 8 kg m^-3, the physical and hydraulic properties of the soil did not present their natural effects and were overcome by the action of the polymers.

Index terms: hydroretentive polymers, hydrogels, water retention.

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LITERATURA CITADA

Trabalho enviado para publicação em agosto de 1999

Aprovado em março de 2000

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