Dissertação

{pt_PT=Estudo das propriedades térmicas de um solo argiloso considerando o grau de saturação e índice de vazios} {} EVALUATED

{pt=O problema da transferência de calor é bastante complexo e está interligado com vários fatores e por isso de difícil previsão, que é necessária para modelação de estruturas geotérmicas. O seu comportamento deve ser estudado para cada propriedade do solo, e assim perceber a sua relevância e contribuição para estas características. A principal característica estudada é a condutividade térmica do solo. Para medir a sucção das amostras usou-se o aparelho WP4 e para medição do teor em água procedeu-se à secagem em estufa a 100ºC. Para medição das propriedades térmicas do solo, recorreu-se a uma agulha ISOMET, previamente calibrada. Foi feito este esudo para as temperaturas de 25ºC e de 60ºC. Foram preparadas amostras de caulinite branca compactadas com três índices de vazios diferentes. As amostras foram sujeitas a molhagem ou secagem parcial por equilíbrio de vapor, onde a amostra foi colocada num ambiente fechado. Através de trocas de água, ao fim de uns meses atingiu-se o equilíbrio entre a amostra e o ambiente, este equilíbrio foi atingindo tanto pelo ramo da secagem como da molhagem para assim obter sucções diferentes e também teores em água e graus de saturação diferentes. Com base nos valores medidos comprovou-se que a condutividade térmica aumenta com o aumento do grau de saturação e com a diminuição do índice de vazios. Ainda com base nestes valores foi possível determinar uma relação adequada para a condutividade térmica em função do grau de saturação, válida para cada um dos índices de vazios estudados., en=The main issue with heat transference is its complexity and wide range of variables which makes it difficult to predict. Such prediction is important for modelling geothermal structures. In this sense, its behaviour must be studied for each soil property in order to grasp its relevance and contribution to these characteristics. The primary focus of thermal properties is soil thermal conductivity. For this purpose, samples from white kaolin, compacted with three different void ratios were investigated. Then they were exposed either to a wet or drying path, using vapour equilibrium technique, in which the samples are placed in a closed environment with controlled relative humidity. Trough water changes, after few months, the equilibrium is reached for both pats, in order to get different suctions, water contents and degrees of saturation. WP4 equipment was used for suction measurement, and water content was determined by drying the samples at 100 ºC in an oven. In order to get the thermal properties of the soil (thermal conductivity, thermal capacity and difusity) it was used a thermal probe, ISOMET, previously calibrated. This study was made for different temperatures, 25ºC e de 60ºC. With the final values it was possible to confirm that thermal conductivy increases with the increase of the degree of saturation and with the decrease of void ratio. With this result it was also possible to determine a proper relation for thermal conductivity and degree of saturation, applicable for each void ratio studied. }
{pt=condutividade térmica, estruturas geotérmicas, argila compactada, grau de saturação, sucção, en=thermal conductivity, geothermal structures, compacted clay, degree of saturation, suction}

Maio 14, 2018, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Maria Rafaela Pinheiro Cardoso

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado