Penetrômetro de cone com taxa constante de penetração no solo: desenvolvimento e teste de funcionalidade Constant-rate cone penetrometer: development and functionality

• Published in: Engenharia agrícola Vol. 27; no. 1; pp. 304 - 316
• Main Authors: Dalvan J. Reinert, Gilberto L. Collares, José M. Reichert
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Sociedade Brasileira de Engenharia Agrícola 01-04-2007
• Subjects: compactação do solo; mechanical resistance; penetrometer; penetrometria; resistência mecânica; soil compaction
• ISSN: 0100-6916
• DOI: 10.1590/S0100-69162007000100025

Penetrômetros auxiliam na determinação da capacidade de suporte do solo na engenharia civil e na avaliação da resistência mecânica de solos agrícolas, relacionando-a com compactação do solo e crescimento do sistema radicular das plantas. Este trabalho relata o desenvolvimento de um penetrômetro de cone com taxa constante de penetração, suas partes e funcionalidade, bem como resultados do uso na avaliação comparativa da compactação em experimentos e em lavoura. A quantificação da resistência é realizada com célula de carga, a distância de penetração no solo com potenciômetro, e a aquisição e o armazenamento de dados com placas eletrônicas. A concepção do equipamento, que emprega velocidade constante de penetração da haste no perfil do solo, possibilitou a aquisição de grande coleção de dados relativos com pequena variação de profundidade (5 mm), atingindo a profundidade máxima de 0,80 m. O equipamento é eficaz na aquisição e no tratamento de dados de resistência mecânica do solo à penetração em profundidade do perfil. A variação entre os pontos permite inferir sobre parâmetros e características do solo, bem como sobre o comportamento desses sob condições externas impostas, quer seja imediata, quer seja residual.Penetrometers are used to quantify soil bearing capacity in civil engineering and to evaluate mechanical resistance of agricultural soils, which is an indicator of soil compaction and of root growth. This paper reports the development, components and functionality of a constant-rate cone penetrometer, as well as its application to measure soil compaction. The force is measured by a load cell, the distance is measured by a potentiometer, and data acquisition and storage are performed by an electronic board. The equipment was tested in agricultural field transects with profile variability and experimental plots with compaction variability, generating soil penetration resistance information with a resolution of 5 mm, from the soil surface down to a depth of 0.8 m. The equipment showed good performance in its usage and data acquisition and storage of soil resistance. The data clearly show how the soil penetration resistance changes in depth and with soil compaction state, paving the way to study soil horizons distribution and immediate and residual compaction.