Metodi moderni per analizzare le porosità
Le prove sui materiali per garantire la qualità e l'idoneità sono state parte integrante della costruzione e della manutenzione delle strutture sotterranee per lo stoccaggio dei rifiuti, la migrazione di inquinante e di olio. In ogni caso è necessario descrivere nel dettaglio la porosità di un'ampia varietà di materiali al fine di offrire un adeguato modello di trasporto dei fluidi. Attraverso la stretta collaborazione tra geologi e ingegneri civili, il progetto POSINAM (Pore space investigation in natural and artificial materials), finanziato dall'UE, ha sviluppato i mezzi necessari per progettare un modello realistico di una vasta gamma di materiali porosi. I campioni geologici che sono stati testati includono granito, rocce di argilla e materiali cementizi. Per caratterizzare la porosità eterogenea di tali materiali, è stata adottata una tecnica di impregnazione con C14-polimetilmetacrilato (PMMA). Sviluppata negli anni novanta, la saturazione con C14-PMMA comporta la polimerizzazione in situ della resina radiomarcata mediante irradiazione o polimerizzazione termica, taglio e autoradiogramma della superficie di taglio. Il PMMA ha viscosità molto bassa e un ingombro ridotto, quindi è in grado di penetrare anche nel più piccolo poro. La successiva analisi numerica dell'autoradiogramma ha permesso ai partner del progetto POSINAM di tracciare mappe dettagliate relative al volume dei pori sul piano di taglio di campioni geologici. Gli autoradiogrammi relativi al PMMA sono stati convalidati mediante immagini ottenute da un microscopio ottico e un microscopio elettronico a scansione, come anche dalla tomografia a raggi X. L'analisi petrografica ha fornito un'ulteriore descrizione della loro consistenza e del contenuto di minerali, completando le mappe di porosità. Lo scambio di conoscenze e di esperienze tra i partner industriali e accademici è stato parte integrante del progetto POSINAM. Si prevede che la piattaforma di prova, che è stata costruita congiuntamente presso l'Università di Poitiers, in Francia, offra un servizio prezioso alle industrie dei materiali che necessitano di modelli 3D relativi ai loro prodotti.
Parole chiave
Materiali porosi, strutture sotterranee, stoccaggio di rifiuti, modello, granito, polimerizzazione termica
