[pt] DESENVOLVIMENTO DE UM DIFUSÍMETRO PARA SOLOS NÃO SATURADOS

ANA CRISTINA MALHEIROS GONCALVES CARVALHO

[en] DEVELOPMENT OF A DIFFUSION CELL FOR UNSATURATED SOILS

dc.contributor	TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS
dc.creator	ANA CRISTINA MALHEIROS GONCALVES CARVALHO
dc.date	2001-11-01
dc.date.accessioned	2022-09-21T21:40:02Z
dc.date.available	2022-09-21T21:40:02Z
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=2063@1
dc.identifier	https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=2063@2
dc.identifier	http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.2063
dc.identifier.uri	https://hdl.handle.net/20.500.12032/41780
dc.description	[pt] Nos projetos de locais de disposição de resíduos e na avaliação da contaminação do solo e da água subterrânea por substâncias químicas orgânicas e inorgânicas, é essencial que se conheça os mecanismos de transporte de contaminantes por estes meios. São dois os processos básicos no transporte de solutos: advecção e dispersão hidrodinâmica. Advecção é o processo através do qual a água subterrânea carrega consigo os solutos dissolvidos. A quantidade de soluto transportado depende de sua concentração na água subterrânea, do volume de água fluindo e da velocidade da água subterrânea. O mecanismo de dispersão hidrodinâmica engloba o mecanismo de dispersão mecânica e o transporte por difusão. A medida que o soluto se movimenta no meio poroso, o processo de dispersão age no sentido de diluir o soluto e reduzir sua concentração. A difusão é o processo através do qual as espécies moleculares e iônicas dissolvidas na água se movem devido a um gradiente de concentração, indo das áreas de maior para menor concentração, mesmo na ausência de fluxo de água subterrânea. O transporte difusivo através de um meio não saturado é mais complicado do que através de meios saturados. Neste caso os parâmetros de transporte podem variar no espaço e no tempo. Portanto, a determinação destes parâmetros no laboratório deve ser feito nas condições mais próximas possíveis das condições in situ. Os processos através dos quais as substâncias se movem através do solo podem ser expressos por modelos matemáticos. Eles se baseiam na integração da equação advectiva-dispersiva utilizando condições de contorno específicas para o sistema de interesse. Entretanto, sua aplicabilidade é limitada devido à falta de parâmetros experimentais confiáveis. Esta tese procura preencher o espaço entre os modelos numéricos e os estudos experimentais. Um novo difusímetro foi desenvolvido para medir o coeficiente de difusão em solos não saturados. O projeto combina o método do reservatório simple, proposto por Rowe et al. (1988), com a técnica de controle osmótico. Foram feitos ensaios com sucção variando entre 0 e 500 kPa. Os solutos utilizados foram cloreto de sódio e cloreto de potássio difundindo através de um amostra relativamente inerte, preparada em laboratório. Os resultados obtidos indicam que a nova técnica proposta funciona bem, sendo entretanto recomendado maiores desenvolvimentos no sistema de controle de sucção, através do uso de instrumentação mais precisa.
dc.description	[en] In the design of waste disposal facilities and evaluation of groundwater and soil contamination by organic and inorganic species, it is essential a knowledge of the mechanisms of transport of the contaminants. There are two basic processes in the transport of solutes: advection and hydrodynamic dispersion.Advection is the process by which moving groundwater carries with it dissolved solutes. The amount of solute being transported depends on its concentration in the groundwater, on the volume of groundwater flowing, and on the groundwater velocity. The hydrodynamic dispersion mechanism involves mechanical dispersion and diffusion. As solutes are carried through porous media, the process of dispersion acts to dilute the solute and reduce its concentration. Diffusion, is the process by which both ionic and molecular species dissolved in water move from areas of higher concentration to areas of lower concentration, even in the absence of groundwater flow.Advective-diffusive transport through unsaturated media is somewhat more complicated than for saturated soils. In this case, the transport parameters may vary both in space and in time. Hence, the determination of such parameters in laboratory should be performed as close as possible to in situ conditions.The processes by which the substances move through porous media can be expressed through mathematical models. They are based on the integration of the advection-dispersion equation using specific boundary conditions for the system of interest. However, their applicability has been often limited due to the lack of reliable parameters obtained experimentally. This thesis seeks to fulfil the gap between numerical modelling and experimental studies. A new diffusimeter has been developed to measure the diffusion coefficient in unsaturated soils. It combines the single reservoir method, proposed by Rowe et al. (1988), with the osmotic control technique. Tests were performed under suction values ranging from 0 to 500kPa. Sodium chloride and potassium chloride were used as solutes diffusing through a compacted inert sample prepared in the laboratory. The results obtained indicated that the new proposed technique worked quite well, being however recommended an improvement in the system of suction control through the use of more precise instrumentation.
dc.language	pt
dc.publisher	MAXWELL
dc.subject	[pt] SOLO NAO SATURADO
dc.subject	[pt] DIFUSAO
dc.subject	[pt] ENSAIO DE LABORATORIO
dc.subject	[en] UNSATURATED SOIL
dc.subject	[en] DIFFUSION
dc.subject	[en] GEOTECHNICAL LABORATORY TESTS
dc.title	[pt] DESENVOLVIMENTO DE UM DIFUSÍMETRO PARA SOLOS NÃO SATURADOS
dc.title	[en] DEVELOPMENT OF A DIFFUSION CELL FOR UNSATURATED SOILS
dc.type	TEXTO

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