Resistividade do solo: Entenda tudo sobre!

O que é a resistividade do solo?

A resistividade de solo é uma medida de quanto o solo resiste ao fluxo elétrico. Ela depende de fatores como a variação da composição do solo e o teor de umidade. A resistividade do terreno varia com a profundidade, sendo um fator crítico para projetar sistemas de aterramento.

O modelo de arranjo utilizado é mostrado na imagem abaixo.

A teoria da resistividade de solo

Todo material possui um comportamento quanto dissipação de corrente elétrica, em um solo homogêneo a corrente se dissiparia radialmente de forma igual. Mas na realidade o solo é composto por diversos materiais que irão apresentar valores de resistividade diferentes, e são esses valores que nos fornecem as propriedados do material.

Existem diversos métodos para medição de resistividade, o principal utilizado é a sondagem elétrica vertical, utilizando o arranjo o Wenner, que utiliza um Megger, instrumento de medida de resistência que possui quatro terminais, dois de corrente e dois de potencial, cada qual é conectado a um eletrodo.

O aparelho, através de sua fonte interna, faz circular uma corrente elétrica (I) entre duas hastes externas que estão conectadas aos terminais de corrente (C1) e (C2). As duas hastes internas são ligadas nos terminais (P1) e (P2), que correspondem aos terminais potenciais. Assim, o aparelho processa internamente e indica na leitura, o valor da resistência elétrica, de acordo com a equação abaixo.

O método considera que praticamente 58% da distribuição de corrente que passa entre as hastes externas ocorre a uma profundidade igual ao espaçamento entre elas.

Portanto, o valor da resistência elétrica lida no aparelho é relativa a uma profundidade “a” do solo. Devem ser feitas diversas leituras, para vários espaçamentos, respeitando a condição de manter distância igual de um eletrodo para o outro.

A figura abaixo representa o Arranjo Wenner, onde C1 e C2 representam os eletrodos de injeção de corrente elétrica e P1 e P2 representam os eletrodos de medida do potencial (Reynolds, 2011).

Parâmetros que influenciam a resistividade de solo

De acordo com diferentes fatores, o solo pode apresentar valores de resistividade diferentes, os principais fatores que influenciam a resistividade são:

- Variação composicional;
- Teor de umidade;
- Fração granulométrica;
- Grau de compactação.

Em geral, o solo constitui-se por diversas camadas, cada uma possuindo um determinado valor de resistividade e uma espessura.

Portanto, o resultado vai determinar tanto qual a espessura do solo quanto qual o valor de resistividade do mesmo.

Como funciona o ensaio de resistividade de solo

O ensaio de resistividade de solo é feito a partir de um eletrorresitivimetro, que é o instrumento que vai ser utilizado para medir a resistividade do solo.

Este equipamento vai medir a resistividade do solo a partir de determinadas profundidades, de acordo com o espaçamento dos eletrodos e com o método que será utilizado para fazer essa medição.

Ao final da aquisição, os dados são compilados e a partir do perfil feito pelos geólogos, a curva de resistividade vai indicar a variação da resistividade de acordo com o local e a profundidade.

Geralmente, a equipe de engenharia pede normas especificas para a realização desse tipo de projeto, que podem variar com uma série de fatores.

Portanto, a empresa que for executar esse tipo de serviço deve ficar atenta para realizar ele de acordo com as normas pedidas.

Aquisição dos dados e execução do ensaio de resistividade

Em campo, é necessário realizar a fixação adequada dos eletrodos no solo para que os mesmos possam transmitir e captar dados verídicos e de qualidade.

Para tornar o levantamento geofísico mais rápido, antes do inicio das medidas, já são fixados os eletrodos com o espaçamento adequado, desta forma apenas os fios que conectam os terminais aos eletrodos irão ser alterados de posição.

Na maioria das vezes, trabalha-se com as profundidades de 1, 2, 4, 8, 16, 32 e 64 metros de profundidade teórica, pode ser executado perfis do mesmo local em duas direções com a finalidade de obter maiores informações sobre comportamento dispersivo da corrente.

Abaixo, mostra-se o começo da montagem do arranjo para a execução do ensaio de resistividade.

Em campo, uma tabela é preenchida com os valores de corrente (I) e de tensão (V), que são obtidos através das leituras do equipamento, automaticamente é calculado os valores para as três últimas linhas de cada coluna.

Na tabela, a observação corresponde ao estado em que se encontra o solo, o A representa profundidade teórica, o R é igual a V/I e, por fim, o I e o V são os valores obtidos em campo.

Possíveis erros no teste de resistividade do solo

O teste de resistividade deve ser realizado o mais próximo possível do local onde será instalado o sistema de aterramento ou de acordo com o ponto especificado pelo cliente, se utilizado para outros usos.

Porém, deve ser observado os potenciais erros ou interferências que podem gerar medidas erradas e acabar dando um resultado diferente da resistividade real do solo daquele determinado local.

Existem principalmente quatro interferências que podem causar leituras de baixa qualidade:

A interferência elétrica que faz com que o ruído do sinal indesejado entre no medidor.
Sistemas de aterramento em postes próximos ao local.
Erro de conexão entre o equipamento e os eletrodos.
Equipamento estar descalibrado para uso.

Dessa forma, é essencial que durante a realização do teste de resistividade do solo, o geólogo que está conduzindo o trabalho garanta que nenhum desses erros está acontecendo e que todas as precauções necessárias estão sendo tomadas para tentar obter o dado de maior qualidade possível. Isso ocorre, pois, mesmo um erro pequeno pode acabar prejudicando o trabalho.

Resultado final do teste de resistividade do solo

Quando preenchidos os valores para todos os pontos (código) solicitados pelo cliente, pode ser elaborado uma tabela resumo com os valores de R e ρ que serão utilizados para elaboração do sistema de aterramento respeitando as propriedades do solo.