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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.18.2008.tde-23032010-101935
Document
Author
Full name
Marcos Andrés Musso Laespiga
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2008
Supervisor
Committee
Pejon, Osni Jose (President)
Boscov, Maria Eugenia Gimenez
Leite, Adilson do Lago
Polivanov, Helena
Zuquette, Lazaro Valentin
Title in Portuguese
Transporte de solutos em barreiras de material argiloso compactado (CCL) e geocomposto bentonítico (GCL): fluxos diretos, acoplados e comportamento membrana
Keywords in Portuguese
Advecção
Barreiras de argila
CCL
Comportamento membrana
Contaminantes
Difusão
Ensaio labo
GCL
Abstract in Portuguese
Neste trabalho foi analisado o comportamento de um solo argiloso compactado (CCL) da Fm. Corumbataí e de um geocomposto bentonítico (GCL) composto por bentonita 'NA', frente a gradientes hidráulicos e químicos. As propriedades físicas e mineralógicas dos solos foram avaliadas, bem como determinados em ensaios de adsorção em lote os parâmetros das isotermas de Freundlich e Langmuir. Foi desenvolvido um equipamento para avaliar o comportamento membrana e poder calcular o coeficiente de eficiência químico-osmótico ('ômega') em ensaio de difusão-membrana. Os ensaios de advecção foram executados com o equipamento já existente no departamento de Geotecnia. Em todos os ensaios foram utilizadas soluções monoiônicas de 'KCL' e 'CU'CL IND.2' 2'H IND.2'O'. O valor do factor de retardamento Rd determinado no ensaio em lote (batch test) foi maior que o Rd medido no ensaio de advecção, enquanto que, no ensaio de difusão-membrana, obteve-se o menor valor de Rd. Tanto o GCL quanto o CCL apresentaram comportamento membrana e geração de pressão osmótica para as soluções utilizadas. No entanto, com a solução de 'K POT.+' as diferenças de pressão se mantiveram durante o ensaio, enquanto que no caso da solução de 'CU POT.+2' a pressão induzida no corpo de prova do CCL e do GCL tem um pico e logo diminue até zero. O GCL teve um aumento na condutividade hidráulica, no ensaio de advecção, quando permeado com solução de 'CU POT.+2'. Este comportamento é atribuído ao colapso da dupla camada difusa das partículas de argila. O CCL não apresentou este comportamento. Os resultados deste trabalho sugerem que o CCL da Fm. Corumbataí tem melhor desempenho como barreira que o GCL, nas condições de laboratório e para as soluções usadas.
Title in English
Solute transport through compacted clay liner (CCL) and geosynthetic clay liner (GCL): direct and coupled flux and membrane behavior
Keywords in English
Advection
CCL
Clay barrier
Contaminants
Diffusion
GCL
Laboratory test
Membrane behavior
Abstract in English
In this research the behavior of a compacted clayey liner (CCL) of Corumbataí Fm. and a geosynthetic clay liner (GCL) containing 'NA'-bentonite, was evaluated in presence of hydraulic and chemical gradients. Physical and mineralogical properties of the soils were determined and batch tests were executed to obtain the adsorption parameters of the Freundlich and Langmuir models. A laboratory apparatus was developed for assessment of the membrane behavior allowing determining the chemico-osmotic efficiency coefficient ('ômega') in diffusion-membrane test. The advection test was carried out with existent equipment in geotechnical department. Both tests were performed with single salt 'KCL' and 'CU'CL IND.2' 2'H IND.2'O' solutions. The measured value of the retardation factor (Rd) for the batch test is bigger than the Rd measured in advection test while in the diffusion-membrane test, the Rd obtained is the smallest. Both GCL and the CCL exhibit membrane behavior and they generate osmotic pressure with both solutions. However with 'KCL' solution the difference of pressure are maintained during the test, while in the case of 'CU POT.+2' solution the induced pressure across the specimen of CCL and GCL have a peak to after decrease to zero. The GCL had an increase in the hydraulic conductivity for a 'CU POT.+2' solution in the advection test. This behavior is attributed to the collapse of the diffuse double layers of clay particles. The CCL did not exhibit this behavior. The results of this study suggest that the CCL of Corumbataí Fm. has a better performance as clay barrier tha the GCL, considering the solutions used and in the laboratory conditions.
 
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tese.pdf (6.03 Mbytes)
Publishing Date
2010-04-08
 
WARNING: The material described below relates to works resulting from this thesis or dissertation. The contents of these works are the author's responsibility.
  • LAESPIGA, M. M., and PEJON, O. J. Expansive soils engineering geological mapping: applied method in clayey soils of Montevideo, Uruguay. In 10 th IAEG Congress - Engineering Geology for tomorrw's cities, Nottingham, 2006. Proceedings of 10 th IAEG Congress - Engineering Geology for tomorrw's cities.Londres : Geological Society, 2006. Available from: http://www.iaeg2006.com.
  • LAESPIGA, M. M., and PEJON, O. J. Soils as compacted clay liners (CCL): raw material selection parameters. In 10 th IAEG Congress - Engineering Geology for tomorrw's cities, Nottingham, 2006. Proceedings of 10 th IAEG Congress - Engineering Geology for tomorrw's cities.Londres : Geological Society, 2006. Available from: http://www.iaeg2006.com.
  • LAESPIGA, M. M., e PEJON, O. J. Transporte de poluentes em barreiras de argilas compactadas para proteção do aquífero Graraní. In VI Congresso Brasileiro de Geotecnia Ambiental, Recife, 2007. Anais do VI Congresso Brasileiro de Geotecnia Ambiental.São Paulo : ABMS, 2007.
  • Santos, D., LAESPIGA, M. M., e PEJON, O. J. Estudo da influência de contaminantes inorgânicos na condutividade hidráulica de liners argilosos compactados. In 15o Simpósio Internacional de Iniciação Científica, São Carlos, 2007. Anais do 15o Simpósio Internacional de Iniciação Científica.São Paulo : USP, 2007. Resumo.
  • Santos, D., LAESPIGA, M. M., e PEJON, O. J. Estudo da influência de contaminantes inorgânicos na condutividade hidráulica e no coeficiente de retardamento de liners argilosos compactados. In 16 Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo, São Paulo, 2008. 16 Simpósio Internacional de Iniciação Científica da Universidade de São Paulo.São Paulo : USP, 2008. Resumo.
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