Determinação do efeito de escala na porosidade de arenitos artificiais não consolidados e projeto de um porosímetro a gás para amostras com diferentes diâmetros

Abstract

A porosidade é uma propriedade relevante para a estimativa do volume de fluidos armazenados nas rochas. Além disso, tem influência na resistência e na deformabilidade dos materiais geológicos. Por estes motivos, sua correta determinação é de grande importância para estudos e projetos nas áreas de Geologia e de Engenharia. Dentre os diversos métodos existentes para a determinação da porosidade, aquele que se utiliza da injeção de gás é o mais adequado para materiais geológicos não consolidados (rochas, solos e sedimentos). Nesse caso, as amostras devem ser encapsuladas para manter a integridade do corpo-de-prova durante o ensaio. Neste trabalho foram confeccionadas amostras artificiais formadas pela mistura de grãos com diferentes distribuições granulométricas para simular arenitos não consolidados. Os corposde- prova foram ensaiados com diferentes volumes e se observou redução da porosidade com o aumento do volume em todos os conjuntos de amostras, evidenciando a existência de efeito de escala. Esse fato foi interpretado como resultado do próprio encapsulamento e apontou a necessidade de utilização de corpos-de-prova com maiores volumes para minimizar esse efeito. Os equipamentos disponíveis no mercado são comercializados para amostras com diâmetro único e as células que permitem testes em corpos-de-prova com diferentes diâmetros são opcionais de alto custo. Por essas razões, apresenta-se o projeto e o protótipo de um equipamento versátil e de custo relativamente mais baixo.