Dissertação

{pt_PT=Apoio à modelação de sistemas geotérmicos superficiais utilizando uma análise termo-hidro-mecânica acoplada} {} EVALUATED

{pt=Para a modelação do comportamento do solo em sistemas geotérmicos superficiais é necessária uma análise termo-hidro-mecânica acoplada. A determinação dos principais parâmetros térmicos, hidráulicos e mecânicos necessários para este tipo de modelação é efetuada neste trabalho através da realização e interpretação de resultados de ensaios laboratoriais realizados em amostras de solo de fundação do edifício CICFANO, situado na Universidade de Aveiro. Primeiramente determinou-se as características físicas do solo, nomeadamente a densidade relativa dos sólidos e a granulometria. Através de vibrocompactação, determinou-se o peso volúmico mínimo e máximo assim como os respetivos índices de vazios. Foram realizados ensaios edométricos para determinar características mecânicas, em particular a compressibilidade do solo, para amostras saturadas, secas e com teores em água intermédios, à temperatura ambiente, e ainda para uma amostra saturada com uma temperatura de 60ºC. Estes ensaios mostram que o solo é tanto mais compressível quanto maior o teor em água e a temperatura, verificando-se rotura das partículas do solo devido a saturação. Em relação às propriedades hidráulicas, foi determinado o coeficiente de permeabilidade do solo e a sua curva de retenção. Finalmente mediram-se as características térmicas do solo, mais especificamente a condutividade térmica, em função do teor em água. Amostras com teor em água mais elevadas apresentam condutividade térmica mais elevada. , en=In the modelling of soil behaviour in shallow geothermal systems, a thermo-hydro-mechanical coupled analysis is necessary. The determination of the necessary thermal, hydraulic and mechanical parameters is carried out in this work through performing and analysing the experimental data from laboratory tests on soil samples from the foundation of the CICFANO building, located at the Universidade de Aveiro. Firstly, the physical characteristics of the soil were determined, namely the relative density of the solids and the grading size distribution. Through vibro-compaction, the minimum and maximum dry volume weight as well as the respective void indexes were determined. Then, oedometric tests are used to determine the mechanical characteristics, in particular soil compressibility, for saturated samples, dry and with intermediate water contents, at room temperature, and for a saturated sample with a temperature of 60ºC. These tests show that compressibility increase with increasing water content and with temperature, and there is collapse due to soil particles breakage following to saturation. Regarding the hydraulic properties, the soil permeability and water retention curve were determined. Finally, the thermal characteristics of the soil were measured, more specifically the thermal conductivity, as a function of the water content. Samples with higher water content show a higher thermal conductivity. }
{pt=Energia geotérmica, Condutividade térmica, Compressibilidade, Solos não saturados., en=Geothermal energy, Thermal conductivity, Compressibility, Unsaturated soils.}

Novembro 6, 2017, 14:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Ana Maria Carvalho Pinheiro Vieira

Laboratório Nacional de Engenharia Civil

Investigador Auxiliar

ORIENTADOR

Maria Rafaela Pinheiro Cardoso

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado