4.5.4 – ENSAIOS DE PERMEABILIDADE E PERCOLAÇÃO POR GASOLINA

A dificuldade na execução de ensaios de percolação para contaminantes muito reativos, e os problemas relacionados aos equipamentos disponíveis quanto à estanqueidade desses contaminantes, conduziram a concepção de um equipamento que satisfizesse da melhor forma possível à necessidade de obtenção de valores confiáveis. Esse equipamento apresenta alguns aspectos considerados originais:

(a) Baixa reatividade do material aos combustíveis e outros contaminantes. As células são confeccionadas em aço inoxidável;

(b) Confecção de uma peça de corte para a moldagem de um corpo de prova indeformado que se adapta ao cilindro da célula de contaminação (Figuras 4.7.A e 4.7.B).

A Figura 4.8 mostra as partes da célula de contaminação desmontadas e a Figura 4.9 mostra o sistema montado.

O material a ser usado em ensaios com gasolina deve ser cuidadosamente escolhido e testado, pois a gasolina consegue reagir e/ou dissolver uma série de materiais. A Figura 4.10 mostra o primeiro sistema testado que precisou ser modificado, pois durante um pré-teste com gasolina as válvulas confeccionadas em resina, inicialmente consideradas inertes e resistentes, foram dissolvidas. As válvulas em resina foram então substituídas por válvulas metálicas para gás com bons resultados.

Outro exemplo da necessidade de cuidado na escolha de materiais que passarão por ensaios com gasolina é o da cola que é utilizada para a união das peças da célula. O adesivo utilizado em juntas de motores diesel também é, aos poucos, dissolvido pela gasolina.

Figura 4.6.B - Pesagem do corpo de prova do e . O corpo de provaépesadoanteseaolongodoensaio para a determinação da nsaio de capacidade de retenção de combustível capacidade de retençãodecombustíveldosolo. Figura4.6.A-Ensaiodecapacidade de retenção de combustível. Corpo deprovanointeriordeumcilindro de vidro sobre uma tela de aço inoxidável. A tela de aço está apoiada em uma pedra porosa saturada de contaminante, no caso gasolina. CorpodeProva Cilindro deVidro TeladeAço Inoxidável PedraPorosa CorpodeProva

Cilindro deVidro TeladeAço

Inoxidável

Figura 4.7.B - Cilindro da célula de contaminação e peça de corte no processo de moldagem do corpo de prova.

Figura 4.7.A - Cilindro da céluladecontaminaçãoepeça decorteconfeccinadasemaço inoxidável.

Figura 4.9 - Célula de contaminação montada. Os tirantes apresentam bases de plásticoque permitem a correção do nivelamentoeaumentamaestabilidade.

Figura 4.8 - Célula de contaminação e peçade corte desmontadas. PlacaInferior PlacaSuperior Tirantes/Suportes Cilindro Peça de Corte Anel de Borracha Superior Anel de Borracha Inferior

Figura 4.10 - Primeiro sistema testado que teve o conjunto de válvulas substituídas. E s s a s v á l v u l a s , d e três s a í d a s e confeccionadas emresina,tiveramaspartes internas rapidamente dissolvidas pelo combustível.

Figura 4.11 - Sistema submetido a baixa pressãonegativa.Apressãopodeseraplicada comauxíliodeumapêradeborrachaadaptada aumadasválvulasdacélula.

O procedimento requerido nos ensaios de percolação é relativamente simples, porém se houver a necessidade de se introduzir soluções à pressão constante por tempo prolongado (meses), sem alterar as condições físico-químicas e sem provocar o rompimento do solo, é necessária a presença de sistemas especiais de bombeamento e pressurização, no entanto, a aplicação de pequenas pressões negativas podem ser facilmente conseguidas com a adaptação de pêras de borracha na válvula de saída, conforme mostra a Figura 4.11.

As células de contaminação são construídas em aço inoxidável com diâmetro interno de 80 mm e altura de 110 mm. As placas apresentam rebaixamentos onde o cilindro é encaixado, Figura 4.12. Esse cilindro também apresenta um rebaixamento, Figura 4.13, para a colocação de um anel de borracha de material inerte. Depois de fechadas, as células são comprimidas por meio de tirantes com objetivo de auxiliar a vedação. As células são conectadas ao reservatório por meio de tubos de material apropriado para combustível. O reservatório tem capacidade para 7 litros e apresenta uma graduação para marcar o volume aproximado. Na saída, uma conexão em “T” permite a condução de dois ensaios simultaneamente.

O sistema completo está apresentado na Figura 4.14 e o procedimento adotado no ensaio de percolação por gasolina apresentou o seguinte procedimento:

a) Pesagem do cilindro da célula;

b) Moldagem do corpo de prova (no caso, indeformado) e pesagem do cilindro + solo; c) Obtenção da umidade do solo pela técnica convencional (ABNT NBR 6457/86); d) Colocação de papel filtro nas extremidades do corpo de prova e montagem da célula; e) Conexão da célula de contaminação ao reservatório pela válvula inferior;

f) Liberação do contaminante para verificação da estanqueidade;

g) Estando estanque, observa-se através do tubo transparente conectado à saída (na parte superior da célula), quando surge o combustível, aguarda-se uma acumulação adequada (aproximadamente 30 ml) e inicia-se a coleta dos efluentes;

f) Os efluentes são identificados e armazenados em caixas com isolamento térmico, juntamente com duas amostras brancas (não ensaiadas) do contaminante, até a condução para a análise química;

g) Quando não é visto mais o escape de bolhas através do tubo de saída, considera-se que o solo está saturado e bloqueia-se temporariamente a passagem do contaminante fechando-se primeiro a válvula de saída e depois a de entrada.

Figura 4.13 - Ranhura para encaixe do anel de borracha. Outra ranhura semelhante também foi torneada na porçãoinferiordocilindro.

Figura 4.12 - Face interna da placa superior da célula de contaminação.Afaceinterna da placa inferior apresenta ranhuras adicionais para facilitar o fluxonointerior da célula.

Figura4.14-Sistemadecontaminaçãocompleto.(A)reservatóriodecombustível;(BeC) células de contaminação; (D) tubulação reservatório-célula; (E) tubulação para coleta de amostras.

A

D

D

E

_E

C

B

h) Na verificação da permeabilidade, ajusta-se o tubo de saída paralelamente à uma escala graduada (em cm e mm) para então liberar a passagem do contaminante e efetuar as leituras de espaço percorrido x tempo.

Recomenda-se que, terminado o ensaio, o corpo de prova seja cuidadosamente retirado da célula e conduzido à secagem para posterior impregnação, confecção de lâminas e análise micromorfológica.

A análise dos teores dos diferentes hidrocarbonetos encontrados no efluente, comparados com a concentração inicial, permite calcular a capacidade de retenção que o material apresenta e o tempo de vida útil do material quando utilizado como barreira ambiental. Neste aspecto, uma análise paralela por meio de exame micromorfológico permite o acompanhamento do processo de retenção e de alterações na estrutura do solo.