MORPHOMETRIC CHARACTERIZATION OF THE SAND FRACTION IN A SAND GRAIN IMAGE CAPTURE SYSTEM1

Abstract

Morphology studies assume significant importance in analysis of phenomena of granular systems packaging, in particular with a view to the use of the technique of soil stabilization named particle size correction in forest roads. In this context, this study aimed to develop and operationalize a Sand Grain Image Capture System and, hereby, determine the morphological indices of the sand fractions of two sandy soils called João Pinheiro (JP) and Cachoeira da Prata (CP). Soil samples, air-dried, were sieved (2.0 mm nominal mesh size) for removal of gravels. The materials that passed through the sieve were subjected to dispersion, washing in 0.053 mm nominal mesh size sieve, removal of organic matter and iron oxides to obtain the clean sand fractions. Subsequently, each soil sample was sieved for separation into twelve classes, between the diameters of 0.149 mm and 1.190 mm, using a Rotap shaker. Next, tests were carried out to characterize the morphometric attributes of the twelve classes of sand fractions of the soils studied. For validation of the performance of the Sand Grain Image Capture System, the results were compared to those obtained using a standard procedure for image analysis. The analysis of the results led to the following conclusions: (i) the sand fraction of the JP soil presented higher values for the morphometric indices roundness, elongation and compactness compared to sand fraction of the CP soil; and (ii) the Sand Grain Image Capture System worked properly, with practicality.

Estudos de morfologia assumem importância expressiva na análise de fenômenos de empacotamento em sistemas granulares, em especial com vistas ao emprego da técnica de estabilização de solos denominada correção granulométrica em estradas florestais. Neste contexto, o presente artigo teve como objetivo desenvolver e tornar operacional um Sistema para a Captura de Imagens de Grãos de Areia e, por meio deste, determinar os índices morfológicos da fração areia de dois solos arenosos denominados João Pinheiro (JP) e Cachoeira da Prata (CP). As amostras dos solos, após secagem ao ar, foram passadas na peneira de abertura nominal 2,0 mm, para a retirada da fração pedregulho. Os materiais que passaram na peneira de 2,0 mm foram submetidos à dispersão, lavagem na peneira de abertura nominal 0,053 mm, remoção de matéria orgânica e de óxidos de ferro, para obtenção das frações areia limpa dos solos. Posteriormente, cada amostra de solo foi submetida a peneiramento, para separação em doze classes, entre os diâmetros de 0,149 mm e 1,190 mm, utilizando-se um agitador tipo Rotap. Na sequencia, foram realizados ensaios de caracterização dos atributos morfométricos das doze classes das frações areias dos solos. Para fins de validação dos resultados obtidos com o Sistema de Captura de Imagem de Grãos de Areia, adotou-se como base o conjunto de resultados de parâmetros morfométricos determinados previamente com um sistema tradicional de análise de imagens. A análise dos resultados possibilitou concluir que: (i) a fração areia do solo JP apresentou valores superiores para os índices morfométricos arredondamento, compacidade e alongamento em comparação com a fração areia do solo CP; e (ii) o Sistema de Captura de Imagem de Grãos de Areia funcionou de forma adequada, com praticidade.