[pt] O conhecimento das propriedades térmicas dos solos é de
grande importância em
muitos projetos de engenharia e outras situações onde
ocorre a transferência de calor
nos solos, como em projetos de rodovias, de tubulações
para petróleo, água, gás, cabos
elétricos enterrados, aplicação de técnicas para remedição
de solos contaminados, entre
outros. A propagação de calor nos solos é governada pelas
suas propriedades térmicas
e essas propriedades devem ser determinadas
experimentalmente. A presente
Dissertação teve como objetivo principal a avaliação da
influência da mineralogia, do
índice de vazios e do teor de umidade em propriedades
térmicas de solos. As principais
propriedades térmicas dos solos são condutividade térmica,
resistividade térmica,
difusividade térmica e calor específico. Foram avaliados
experimentalmente a
condutividade, a difusividade, o calor específico dos
solos e o calor específico dos
sólidos. Trabalhou-se com misturas em diferentes
proporções de materiais argilosos e
arenosos. Os solos foram fabricados a partir de diferentes
proporções de Caulim,
Bentonita e Areia Quartzosa, formando-se nove solos
diferentes. Os solos fabricados
foram caracterizados física, química e mineralogicamente.
Para a determinação da
condutividade térmica e da difusividade térmica aplicou-se
o método da sonda térmica de
imersão em solos. O calor específico dos solos e o calor
específico dos sólidos foram
estimados através de equações propostas na literatura
consultada. Os corpos de prova
foram confeccionados por compactação estática e por
vibração. Foi observado que os
parâmetros térmicos são dependentes da umidade, do índice
de vazios e da mineralogia
dos solos de formas diferentes e, eventualmente, opostas,
sendo a influência da
umidade mais significativa. Foi proposta uma correlação
para estimar o calor específico
de areias quartzosas que depende apenas do teor de umidade
gravimétrica. / [en] The knowledge of thermal properties of soils is of great
relevance in many
engineering projects where the transference of heat in
soils occurs, such as: projects of
highways, oil, water and gas pipeways, electric cables
embedded in the ground and
application of techniques for remediation of contaminated
soil. The propagation of heat in
the ground is governed by its thermal properties and these
properties should be
determined by laboratory tests. This Dissertation has as
main objective the evaluation of
the influence of mineralogy, voids ratio and water content
in thermal soil properties. The
main thermal properties of soils are thermal conductivity,
thermal resistivity, thermal
difusivity and specific heat. Soil conductivity and
difusivity were obtained experimentally,
while the specific heat of soil and specific heat of
solids were obtained through equations
proposed in the currente literature. The soils used
comprised mixtures in different ratios
of clayey and sandy materials employing different ratios
of commercially found Kaolin,
Bentonite and Quartz pellets, forming nine different
soils. The prepared soils were
characterized in their physical, chemical and
mineralogical aspects. For the determination
of the thermal conductivity and the thermal diffusivity it
was employed the methodology of
insertion of a thermal needle in the soils. Both vibration
and static compaction techniques
were used in the preparation of the soil samples to be
tested. It was observed that the
thermal parameters are dependent on the water content,
voids ratio and mineralogy of
the soil in different and, eventually, opposite ways.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:9507 |
| Date | 30 January 2007 |
| Creators | TANIA OLIVEIRA AMERICO PESSOA |
| Contributors | TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | TEXTO |
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