IMPIEGO DELLA FORZA CENTRIFUGA PER LA CARATTERIZZAZIONE IDRAULICA DI ROCCE POROSE IN CONDIZIONI DI SATURAZIONE VARIABILE

The paper introduces a new experimental apparatus spinning in a centrifuge to measure directly the unsaturated hydraulic properties of porous media. An innovative methodology "Quasi-Steady Centrifuge Method", developed to use the new apparatus, is also described. This methodology has notable advantages over the other methods commonly used for hydraulic characterisation of porous media. Specifi cally, it is less time-consuming and does not require such complex and expensive tools as other methods. The new apparatus was tested with samples of calcarenite, a carbonatic rock of sedimentary origin. The results throw new light on two different aspects. Firstly, they furnish data for the hydraulic characterisation of the calcarenite. This is of interest because there are few such characterisations in the literature, generally only relating to saturated conditions. Secondly, thanks to the greater adaptability of the simplifi ed apparatus, the new technique makes it possible to expand the potential for exploring situations that are common in nature but have been the subject of few laboratory investigations.

In questo lavoro viene presentato un nuovo apparato sperimentale da impiegare in combinazione con una comune centrifuga da laboratorio per la misura diretta della proprietà idrauliche di mezzi porosi in condizioni di saturazione variabile. Viene descritta, inoltre, una metodologia innovativa "Quasi-Steady Centrifue Method" messa a punto per consentire l'utilizzo del suddetto apparato. Tale metodologia presenta notevoli vantaggi rispetto ai metodi comunemente utilizzati per la caratterizzazione idraulica dei mezzi porosi. In particolare, essa supera gli inconvenienti comuni ai test standard che, generalmente, richiedono tempi lunghi di esecuzione e spesso strumenti costosi, complessi e delicati oltre ad avere limitazioni relativamente alle dimensioni e alle tipologie dei campioni da testare. L'apparato e, quindi, la metodologia sono stati testati su campioni di calcarenite, una roccia carbonatica di origine sedimentaria. I risultati rivelano informazioni di notevole importanza per un duplice aspetto: il primo, relativo alle calcareniti, in quanto forniscono dati importanti per la caratterizzazione idraulica delle rocce analizzate che in letteratura sono scarsi o comunque relativi solo a condizioni sature; il secondo, relativo alla innovazione metodologica e tecnica, in quanto dimostrano la validità del metodo che potenzialmente estende la possibilità di eseguire misure anche in situazioni diffi cilmente valutabili sperimentalmente in laboratorio pur essendo frequenti in natura.