Ensaios de transmissibilidade em geocompostos para drenagem

Abstract

Os geossintéticos têm sido amplamente empregados em sistemas de drenagem em obras geotécnicas, em virtude da escassez ou custo de materiais naturais. Dentre as principais vantagens oferecidas pelos geossintéticos com características drenantes, destaca-se a excelente capacidade de transmissão de fluidos ao longo do plano. Tal propriedade, denominada transmissibilidade, é obtida em função da permeabilidade ao longo do plano e da espessura do geossintético. Nessa dissertação a quantificação da transmissibilidade de vários geossintéticos foi realizada por meio do ensaio de transmissibilidade hidráulica, com a utilização de um equipamento desenvolvido na Universidade de Brasília (UnB). Foram ensaiados geossintéticos comumente encontrados no mercado nacional, tais como: geotêxteis não-tecidos, georredes e geocompostos formados pela combinação de geotêxteis não-tecidos e diferentes materiais drenantes (georredes e geoespaçadores). Novos geocompostos foram desenvolvidos com o intuito de produzir materiais de baixo custo, além de permitir a reutilização de materiais inservíveis. Desta forma, foram produzidos geocompostos alternativos, combinando-se geotêxteis não-tecidos com tampas de garrafa PET e tiras de pneus, como materiais constituintes do núcleo drenante. A metodologia de ensaio envolveu a aplicação de tensões normais de compressão variando de 2 a 400 kPa, sob gradientes hidráulicos de 0,5 e 1,0, realizando-se medições de vazão, variações de espessura dos geossintéticos e distribuição de carga hidráulica ao longo do comprimento do corpo-de-prova. Investigou-se também o efeito de intrusão de material nos vazios de georredes e geocompostos. O equipamento utilizado mostrou-se adequado aos objetivos da pesquisa e os resultados evidenciaram elevadas capacidades de descarga dos geocompostos constituídos por tampas com pequenos espaçamentos entre as faces externas. Os geocompostos convencionais apresentaram desempenhos compatíveis com os dados fornecidos pelos respectivos fabricantes e os comportamentos destes produtos sob elevados níveis de tensões normais foram investigados e quantificados. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Geosynthetics have been widely employed in drainage systems of geotechnical works due to scarcity or costs of granular materials. In this context, the high capacity of fluid transmission is one of the relevant properties of some geosynthetic products. This property is called transmissivity and is obtained as a function of the geosynthetic thickness and permeability along its plane. In this dissertation the transmissivity of different geosynthetic products was quantified using an apparatus developed at the University of Brasília (UnB). Several products commonly found in the Brazilian geosynthetic market were tested, such as: nonwoven geotextiles, geonets and geocomposites made from the combination of nonwoven geotextiles and different core materials (geonet and geospacers). New low cost alternative geocomposites were also developed combining non woven geotextiles and waste like materials such as strips of tires and caps of PET bottle as cores. The test methodology involved performing tests under normal stresses varying between 2 kPa and 400 kPa and hydraulic gradients of 0.5 and 1.0. Variations of flow rate, geosynthetic thickness and distribution of water heads along the specimen length with time were measured. Sagging effects on geonets and geocomposites were also investigated as part of the research programme. The apparatus used in the tests performed well for the objectives of the study and the results obtained showed high draining capacities of the alternative geocomposites. Conventional geocomposite materials performed as expected based on manufacturers’ data and the evaluation on their behaviour under high stress levels was achieved.