Condutividade hidráulica saturada e direcional em xisto: ensaios em laboratório. -

Abstract

In this study, the directional saturated hydraulic conductivity in schists from Embu Complex, municipality of Mauá/SP were verified. Laboratory tests were performed in undisturbed rock samples using falling head and constant head permeameters under pressure to promote successive increments of hydraulic gradient. Moreover, analyses of grain size distribution and saturation degree, as well as test of adsorption of Methylene Blue were carried out to characterize the investigated rock in this study. The results about the grain size distribution showed that the studied rock is a sandy-clayey silt and fine sand silt type. The data about saturation degree showed that in the rock samples with foliation: a) parallel to X-axis, the final saturation degrees were the highest observed, b) 60° oblique angle, the final saturation degrees were the smallest observed and c) 30° oblique angle, the final saturation degrees were the intermediate one. In addition, the Methylene Blue stain test showed the absence of expansive clays. The results of hydraulic conductivity showed an apparent isotropic condition in a strongly anisotropic rock, at least in higher hydraulic gradients. However, in lower hydraulic gradients, an apparent anisotropic condition is observed, considering that the responses for the rock samples in different directions are directly dependent to the hydraulic gradient applied. The values obtained for X, Y and Z directions are 10-09 m/s. This behavior can be explained by the following factors: a) small spacing between the foliation planes, which seems not to have been enough to promote a significant variation along the different directions of hydraulic conductivity, b) threshold hydraulic gradient necessary to induce the water flow in the studied schist, c) increase of tortuosity of the porous medium in the oblique and/or perpendicular directions of the foliation planes and d) saturation degree less than 100%, indicating the presence of air...

Neste estudo verificou-se a condutividade hidráulica saturada e direcional em xisto do Complexo Embu na região de Mauá/SP. Para tanto foram realizados ensaios em laboratório em amostras indeformadas utilizando-se permeâmetros de cargas tanto variável quanto constante, com aplicação de pressão para sucessivos incrementos de gradiente hidráulico. Além disso, realizou-se também análises de granulometria e de determinação do grau de saturação, assim como, o teste de adsorção do azul de Metileno, os quais foram realizados para caracterização da rocha investigada neste estudo. Os resultados referentes à classificação granulométrica mostraram que a rocha objeto deste estudo é do tipo silte arenoargiloso a silte com areia fina. Quanto ao grau de saturação durante os ensaios, verificou-se que nas amostras com foliação: a) paralela ao eixo cartesiano X os graus de saturação finais foram os maiores observados, b) obliqua em ângulo de 60º foram os menores observados e c) obliqua em ângulo de 30º esse parâmetro foi intermediário. Somando-se a isso, o teste do azul de Metileno indicou a ausência de argilas expansivas. Os resultados da condutividade hidráulica indicaram uma condição aparentemente isotrópica em uma rocha fortemente anisotrópica, pelo menos em gradientes hidráulicos mais altos. Entretanto, para gradientes hidráulicos mais baixos, verifica-se uma aparente anisotropia, visto que as respostas das amostras em diferentes direções dependeram diretamente do gradiente hidráulico aplicado. Os valores encontrados para as direções X, Y e Z estão na ordem de 10-09 m/s. Esse comportamento observado pode ser explicado pelos seguintes fatores: a) pequeno espaçamento entre os planos da foliação, o qual parece não ter sido suficiente para ocasionar uma variação significativa entre diferentes direções da condutividade hidráulica, b) gradiente hidráulico limite necessário para que o fluxo seja iniciado...