Tempo de Oxidação Indutiva (OIT)

4.4.2 – Tempo de Oxidação Indutiva (OIT)

Esta técnica implica a determinação do tempo necessário para que uma dada amostra de

geomembrana seja oxidada sob temperatura e pressão conhecidas e esse tempo (valor OIT), portanto, constitui uma medida indireta da concentração dos antioxidantes presentes na amostra (específicos de cada material).

Em função das condições de temperatura e pressão, o ensaio pode ser realizado por dois métodos: ensaio padrão (Std - OIT) que utiliza temperatura de 200˚C e pressão de 35kPa e o ensaio de alta pressão (HP - OIT) que utiliza a temperatura de 150˚C e pressão de 3500 kPa. Esses ensaios são prescritos pelas normas ASTM D 3895 e ASTM D 5885, respectivamente.

Na prática, utilizam-se dois métodos diferentes: testes OIT dinâmicos e isotérmicos. Na técnica dinâmica, a amostra é aquecida a uma taxa de aquecimento constante definida, até que se inicie a reação. Em testes OIT isotérmicos, o material é previamente aquecido sob atmosfera de gás inerte e, em seguida, mantido a uma temperatura constante durante vários minutos, até se estabelecer o equilíbrio, e subsequentemente exposto a uma atmosfera oxidante (ar ou oxigênio).

O intervalo de tempo entre o primeiro contato com o oxigênio até a completa oxidação do material é chamado de Tempo de Oxidação Indutiva OIT. Este parâmetro é indicado na Figura 4.15, num exemplo de ensaio realizado acoplado à técnica DSC.

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Como as normas para a realização desses ensaios não especificam valores mínimos de OIT para geomembranas, adotam-se comumente as recomendações prescritas na norma GRI GM13. Assim, para geomembranas lisas ou texturizadas, independentemente da espessura, o tempo de oxidação mínimo admissível é de 100 minutos para o ensaio padrão (Std - OIT) e de 400 minutos para ensaios em elevadas pressões (HP - OIT).

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CAPÍTULO

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METODOLOGIA PROPOSTA: ENSAIOS E ESTUDO DE CASO

5.1 – INTRODUÇÃO

Para a aferição dos efeitos de degradação e de envelhecimento das geomembranas com o tempo, em função da exposição direta aos rejeitos de zinco estocados no depósito, buscou-se estabelecer uma metodologia de controle que apresentasse características de acurácia e praticidade, combinadas em um elenco de ensaios com padrão definido e de execução periódica, em intervalos de tempo específicos, e sob uma perspectiva de correlação sistemática da magnitude da variação das propriedades-índices avaliadas ao longo do tempo.

É evidente que uma proposição dessa natureza demande um longo período de medições para se tornar consolidada e avaliativa. Igualmente relevante é que as amostras ensaiadas a diferentes tempos sejam expostas e manuseadas de forma análoga e mediante procedimentos similares. Neste sentido, a coleta de amostras exumadas em tais reservatórios constitui alternativa praticamente inviável; na exceção de zonas acessíveis das geomembranas em campo, estas não incorporam as reais condições da exposição in situ ou não permitem a reprodução uniforme dos procedimentos de coleta em diferentes intervalos de tempo. Por outro lado, não é prática real a implantação de ‘mostruários de desempenho’ em tais projetos, entendidos como dispositivos contendo várias amostras de geomembranas do sistema de barreiras do depósito, imersas na polpa de rejeitos, passíveis de coleta em diferentes intervalos de tempo.

Neste sentido, a proposta deste trabalho é baseada na implantação de dispositivos desta natureza, como premissa de projeto de sistemas de barreiras de rejeitos potencialmente contaminantes, e na formulação de campanhas experimentais em laboratório capazes de aferir a variação de propriedades-índices da geomembrana exposta aos rejeitos, ao

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longo do tempo, sob os referidos critérios de efetividade e praticidade. Neste propósito, foram definidas séries de ensaios mecânicos e térmicos, abrangendo ensaios de resistência à tração, resistência ao rasgo, resistência ao puncionamento, ensaios tipo DSC e OIT, adotando-se análises de correlações dos resultados a partir de amostras de referência (não expostas aos rejeitos) e de amostras imersas nos rejeitos de zinco.

A metodologia proposta foi implantada e está sendo aplicada a um projeto real, no caso o Depósito Murici de rejeitos de zinco da unidade VMZ Três Marias. Como o período de observação e monitoramento tende a se estender por toda a vida útil do empreendimento, conclui-se por uma natural perda de ênfase nos resultados no espaço restrito de tempo do escopo dessa pesquisa.

5.2 – ‘MOSTRUÁRIO DE DESEMPENHO’

O chamado ‘mostruário de desempenho’ foi preparado com geomembranas de PEAD, de 1,5mm de espessura e texturizada em uma das faces, utilizadas como elementos do sistema de barreiras do Depósito de Rejeitos Murici da unidade da VMZ – Três Marias. A geomembrana foi cortada em vinte e duas amostras com dimensões de 60 cm x 60 cm, sendo duas tomadas de imediato como amostras de referência enquanto que outras vinte amostras foram imersas no rejeito, constituindo o ‘mostruário de desempenho’ propriamente dito.

O dispositivo constitui basicamente um pórtico de PVC para alocação e fixação das amostras de geomembrana (Figura 5.1a), ajustadas ao suporte e devidamente identificadas (Figura 5.1b). O pórtico foi, então, posicionado no fundo do depósito de rejeitos e em área de fácil acesso posterior por barco (Figura 5.2a). Todo o conjunto foi protegido da incidência da radiação solar (Figura 5.2b) por uma cobertura adequada, leve como o próprio pórtico, ambos capazes de flutuarem livremente com a ascensão do nível do reservatório.

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(a) (b)

Figura 5.1 – ‘Mostruário de desempenho’ das geomembranas-testes: (a) pórtico de fixação; (b) Geomembranas fixadas e numeradas.

(a) (b)

Figura 5.2 – ‘Mostruário de desempenho’ das geomembranas-testes: (a) posicionamento inicial no campo; (b) posicionamento no reservatório.

No contexto das análises previstas, as amostras foram coletadas nos seguintes intervalos de tempo: 1 mês, 2 meses, 3 meses, 6 meses, 9 meses e um ano (limite do tempo de observação da presente pesquisa) após imersão das geomembranas no lago de rejeitos de zinco. As amostras foram sempre coletadas em duplicidade para a realização dos ensaios previstos, utilizando-se sempre uma sistemática simples, mas repetitiva, para a sua remoção do pórtico, acondicionamento, proteção e encaminhamento para os testes em laboratório. Esta sistemática será adotada para as amostras restantes, com intervalos de tempo de imersão nos rejeitos de 2 anos, 5 anos, 10 anos e ao final de vida útil do reservatório, sob os cuidados e responsabilidades da própria empresa.

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5.3 – METODOLOGIA DOS ENSAIOS MECÂNICOS E TÉRMICOS