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estudo do efeito sinergético da degradação por punçoamento

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1. 48 Fig 4 1 Representa o gr fica da rigidez secante para a extens o de 2 5 10 e para Ermax numa curva t pica for a extens o eer eee einer eee AAAA nana near ANAA area aa aeee AAAA Aaina 54 Fig 4 2 Curvas t picas for a por unidade de largura extens o de um material e respectiva classifica o quanto robustez a R gido e Fr gil b R gido e Robusto c Flex vel e Robusto 54 Fig 4 3 Influ ncia do ajuste das pegas na extens o para duas curvas t picas for a extens o na qual uma id ntica a outra excep o do tro o referente ao ajuste das pegas 55 Fig 4 4 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50 DPF 0 ccccceeeeeeenecceeeeeeeeeceeeaeceeeeeeeeeesenaaeaeeeeeeesetesninaeeees 58 Fig 4 5 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50 DF terrena aa aaararereeaaaaaanaas 60 Fig 4 6 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100 DPF see eararereanannaaaana 63 Fig 4 7 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100 DF erre aeararareananananaana 65 Fig 4
2. 103 Quadro 4 47 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DPF 103 Quadro 4 48 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC100PA PET DPF era aaaearerea nana aaaaarareana nana naanareneana 104 Quadro 4 49 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DPF cece cece eeecceae cece a aae olaaa a iea Anara Naa a kabae aaea atrae aCe Ea 104 Quadro 4 50 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mico para os provetes de GEOCOMPOSIO siropi aeieeiaii nao nl Ea En A aiie ea irei a a 106 Quadro 4 51 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC100PA PET DF 107 Quadro 4 52 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DF 107
3. 40 o 5 35 amp 30 v D a25 Provete 1 v E Provete 2 OS 20 E Provete 3 H z Provete 4 10 Provete 5 E 5 Curva M dia LL 0 0 5 10 15 20 25 30 Extensao Fig 4 17 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50PA PET DF 98 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis De seguida apresentado o Quadro 4 41 com o resumo dos valores obtidos nos ensaios e o Quadro 4 42 com a compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 41 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC50PA PET DF GC50PA PET T Gas Jsec 2 Jsec 5 sec 10 Jsec EFmax Robustez DF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 27 91 20 47 14 07 121 01 173 93 136 30 319 09 Provete 2 31 35 26 03 34 70 135 23 181 69 120 46 510 38 Provete 3 35 30 20 89 81 27 226 30 229 34 168 94 440 99 Provete 4 26 07 16 45 31 20 149 91 175 54 158 53 219 28 Provete 5 33 84 22 47 24 09 147 24 184 91 150 63 424 70 M dia 30 89 21 26 37 07 155 94 189 08 146 97 382 89 Desvio Padrao 3 89 3 47 25 94 40 96 22 94 19 02 114 25 Coef Varia o 12 59 16 31 6
4. Fig 4 7 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100 DF De seguida apresentado o quadro resumo com os valores obtidos nos ensaios Quadro 4 9 e o quadro de compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 10 65 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Quadro 4 9 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos para o geocomp sito GC100 DF GC 100 T Ekma Jec 2 Jsec 5 Jsec 10 Joec Ermax Robustez DF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 90 38 36 66 259 82 291 92 316 51 246 52 2025 95 Provete 2 97 60 29 91 57 70 212 86 253 78 326 36 1355 39 Provete 3 109 34 28 59 71 37 205 61 255 71 382 50 1383 76 Provete 4 97 12 28 24 87 17 233 37 282 56 343 96 1408 16 Provete 5 94 75 26 63 67 59 163 36 22855 355 74 1089 05 M dia 97 84 30 01 108 73 221 42 267 42 331 01 1452 46 Desvio Padr o 7 04 3 90 85 12 46 92 33 44 51 46 345 35 Coef Varia o 7 19 13 00 78 29 21 19 12 51 15 55 23 78 Quadro 4 10 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100 DF GC 100 T Crimes ene ee es
5. Direc es de ensaio poss veis a Direc o de fabrico b Direc o perpendicular de fa DCO none iate ru eet a pn eaters Ja a N pa id Ea teens do reste RS a a Dad qa MR 24 Fig 3 4 Exemplo de marca es utilizadas para identifica o dos provetes a GC50 Abras o Direc o de fabrico b GC100 Trac o Direc o perpendicular de fabrico 25 Fig 3 5 Determina o da massa por unidade de rea de um geocomp sito a Medi o de um dos lados do provete b Medi o do lado do provete perpendicular ao primeiro c Pesagem do provete Fig 3 6 Maquina de ensaio universal LLOYD INSTRUMENTS LR5OK ii 27 Fig 3 7 Garras dispon veis no Laborat rio de Geossint ticos da FEUP a Garras de compress o hidr ulica b Garras de compress o pneum tica c Garras cil ndricas d Suporte das garras em cunha e Cunha met lica com face rugosa f Cunha met lica com face de borracha 28 Fig 3 8 C lulas de carga a C lulas de 5 kN e 10 kN b C lula de 50 kN 28 Fig 3 9 Ensaio de trac o provetes intactos a Provete para ensaio trac o b Molde em cart o utilizado para o corte dos provetes c Aplica o da cola d Dobragem do provete na zona de fixa o s garras e Aspecto final do provete a ser ensaiado arenas 30 xi Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oame
6. Esta conclus o comprova que o elemento que diferencia os comportamentos dos geocomp sitos os filamentos em PET pois quando estes s o danificados o comportamento dos dois materiais torna se similar j que assegurado maioritariamente pelo geot xtil n o tecido em polipropileno que id ntico para ambos os geocomp sitos A danifica o por abras o precedida de pun oamento din mico provoca a redu o da resist ncia trac o sendo essa redu o mais acentuada para o GC100 Em ambos os geocomp sitos a danifica o por abras o precedida de pun oamento din mico produz efeitos menos gravosos do que a danifica o por abras o Esta conclus o resulta de o orif cio nos geocomp sitos causado pelo pun oamento din mico reduzir a capacidade de ac o abrasiva nos filamentos de PET Com efeito constatou se que durante a realiza o do ensaio de abras o mesmo usando o esticador ao m ximo havia deslocamento relativo entre o geocomp sito e o prato superior o que diminu a a amplitude do movimento de vaiv m do prato inferior Tal como para a DPF na DF a rigidez secante a 2 apresenta um elevado coeficiente de varia o em rela o m dia dos provetes ensaiados havendo tamb m uma disparidade entre os valores obtidos pela m dia dos provetes e a curva m dia respectiva As diferen as de valores da rigidez secante a 2 s o mais evidentes no GC100 do que no GC50 excepto no caso dos materiais danificados po
7. neck down patente em alguns geot xteis quando submetidos a cargas Segundo a norma dever o ser ensaiados no m nimo cinco provetes na direc o de fabrico e cinco na direc o perpendicular de fabrico 26 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Para a realiza o deste ensaio foi utilizada uma m quina de ensaio universal marca LLOYD INSTRUMENTS modelo LR50K Figura 3 6 As caracter sticas desta m quina encontram se no Quadro 3 3 Quadro 3 3 Caracter sticas da m quina de ensaio universal LLOYD INSTRUMENTS LR50K Caracter sticas Valores For a m xima tens o e compress o 50 kN Amplitude global da for a 0 1 50 kN Erro na medi o da for a Igual ou inferior a 1 Velocidade de ensaio 0 01 500 mm min 1 Exactidao na aplica o da velocidade 0 5 do valor definido Largura m xima de trabalho 400 mm Extens o m xima de trabalho 1000 mm excluindo as garras Fig 3 6 M quina de ensaio universal LLOYD INSTRUMENTS LR50K Esta m quina controlada por computador atrav s de um programa especialmente desenvolvido para o efeito permite ensaiar o provete com a aplica o de uma velocidade de extens o fixa definida pelo utilizador O programa regista os pares de valores for a extens o medidos pela m quina tra a a curva for a extens o e regista a for a m xima atingida pelo provete assim como
8. As propriedades mec nicas das quais se salientam a resist ncia trac o extens o na for a m xima rigidez secante e robustez obtidas pelo ensaio de trac o extens o dos materiais intactos ser o utilizadas como valores de refer ncia por forma a avaliar a influ ncia da abras o e da abras o precedida de pun oamento din mico nestas propriedades Por forma a identificar os provetes a ensaiar foram marcados com uma caneta de feltro os seguintes elementos Geocomp sito ensaiado RP50 e RP100 respectivamente para designar o GC50 e o GC100 Tipo de ensaio realizado para o ensaio de trac o n o foi utilizada nenhuma marca o para o ensaio de abras o utilizou se A para o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico PA Direc o de fabrico dos materiais utilizou se uma seta vertical f para designar a direc o de fabrico e uma seta horizontal para designar a direc o perpendicular de fabrico A seta representa a orienta o dos filamentos de poli ster PET Na Figura 3 4 apresentam se exemplos das marca es utilizadas para a identifica o dos provetes a b Fig 3 4 Exemplo de marca es utilizadas para identifica o dos provetes a GC50 Abras o Direc o de fabrico b GC100 Trac o Direc o perpendicular de fabrico 3 4 PROCEDIMENTO DOS ENSAIOS Nesta sec o s o descritos os procedimentos adoptados para a realiza o de cada um dos ens
9. Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A PET DPF No Quadro 4 11 s o apresentados os valores dos par metros obtidos no ensaio e no Quadro 4 12 compara se os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o 69 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Quadro 4 11 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomp sito GC50A PET DPF GC50A PET T Ganer Jsec 2 Jsec 5 Jsec 10 JsecEFmax Robustez DPF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 15 95 111 62 5 54 11 75 18 96 14 29 1120 12 Provete 2 16 36 125 02 5 05 11 73 21 59 13 09 1376 46 Provete 3 15 64 128 65 6 39 15 27 22 86 12 15 1376 38 Provete 4 13 40 107 17 4 57 8 31 14 03 12 50 871 90 Provete 5 15 73 87 83 6 23 14 18 23 18 17 91 840 37 M dia 15 42 112 06 5 56 12 25 20 12 13 99 1117 05 Desvio Padr o 1 16 16 24 0 77 2 69 3 79 2 34 260 39 Coef Varia o 7 52 14 49 13 92 21 93 18 83 16 70 23 31 Quadro 4 12 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A PET DPF GC 50A PET T EFmax das ice ssa Jsec Ro
10. Fig 4 38 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico e eararereeana nana aaaaarerenaanananaanareranaa 123 Fig 4 39 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico a 124 Fig 4 40 Provete de geocomp sito GC100A PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio derabras O aaa duma pa nda aes ga RU nR e AS vaea a Rn do POR E Mise CU CRP ALAS 0d Ae Nau santos 124 Fig 4 41 Provete de geocomp sito GC100PA PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico raras 125 Fig 4 42 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para os materiais intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico a 126 Fig 4 43 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento GIMAIMICO a ssase sato dees See cee th cae ede Seis deu anta asas es ad Cosa aa dee al amada cas d td Goal E 126 XV Xvi Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis NDICE DE QUADROS Quadro 2 1 Pol meros base utilizados em cada tipo de tipo de geossint tico Shukla 2002 4 Quadro 2 2 Compara o de a
11. Quadro 4 53 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomip sito GC100PA PET IDE eea loss dat aaa ADO cadas e cl poa das E a stead dagastetdazscoaehag banal 108 Quadro 4 54 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DF assumia tssganensbazanarosogua neoataenadasduee senes vaca neoenaens Padua edaduagia siugas netaguana 108 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis S MBOLOS E ABREVIATURAS A rea CV Coeficiente de varia o DF Direc o de fabrico DPF Direc o perpendicular de fabrico EN Norma Europeia FEUP Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Fmax For a m xima Fpr carga For a de trac o do ltimo valor na fase de pr carga GC Geocomp sito ISO Organiza o Internacional de Normaliza o Jsec Rigidez secante Jsec 2 Rigidez secante para uma extens o de 2 Jsec 5 Rigidez secante para uma extens o de 5 Jsec 10 Rigidez secante para uma extens o de 10 Jsec Fmax Rigidez secante para a extens o na for a maxima L Dist ncia entre dois pontos de refer ncia Lo Dist ncia inicial de refer ncia Lo pr cargay Dist ncia entre as faces d
12. es dos geossint ticos em vias de comunica o adaptado de Giroud et al 1985 Dom nios de Utiliza o Fun es Tipos de Aplica o Aterros Drenagem filtragem controlo de eros o separa o refor o ac o mec nica de membrana Dreno horizontal entre o aterro e os solos saturados da funda o filtro durante a consolida o Separa o dos solos moles e dos materiais do aterro Refor o na base Ac o mec nica de membrana ponte entre os solos moles Estabiliza o e protec o de taludes Filtragem controlo de eros o refor o envolvimento Filtro entre os solos do aterro e dispositivos de protec o dos taludes Geossint ticos colocados sobre os taludes prevenindo a eros o Sacos com solo ou bet o protegendo os taludes Refor os de taludes inst veis com cortes e enchimentos Muros Estruturas de suporte de terras Refor o envolvimento Muros de terra refor ados Taludes refor ados e protegidos Pavimentos sobre solos moles Refor o ac o mec nica de membrana separa o filtragem drenagem Refor o dos solos moles da base ponte sobre materiais moles Separa o dos materiais do pavimento e dos solos moles da base Filtragem e drenagem dos solos saturados da base Reabilita o de pavimentos Protec o barreira de fluidos Geossint ticos colocados entre camadas dos pavimentos inibindo a propaga o de fend
13. 2 4 3 1 Geot xteis Existem tr s processos de manufactura dos geot xteis os quais d o origem a tr s tipos de materiais tecidos n o tecidos e tricotados Dentro de cada um dos processos a utiliza o de diferentes componentes condiciona o seu aspecto e propriedades finais Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Na Figura 2 2 s o apresentados exemplos de geot xteis tecidos e n o tecidos Fig 2 2 Geot xteis tecidos e n o tecidos a N o tecido com liga o mec nica b N o tecido com liga o t rmica c Tecido com monofilamento e multifilamento d Tecido com monofilamento e tira e Tecido com tiras c d Ingold 1994 a b e Carneiro 2009 Geot xteis tecidos Os geot xteis tecidos s o produzidos atrav s de processos tradicionais de tecelagem em que dois conjuntos de componentes normalmente perpendiculares s o entrela ados entre si formando uma estrutura plana com poucos mil metros de espessura e com uma distribui o de poros relativamente regular Figura 2 3 Os componentes b sicos normalmente usados no fabrico de geot xteis tecidos incluem monofilamentos multifilamentos e tiras De um modo geral os geot xteis tecidos possuem espessuras compreendidas entre os 0 5 e os 2 mm Carneiro 2009 Fig 2 3 Estrutura dos geot xteis tecidos Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e p
14. Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis De facto o pun oamento din mico provoca um orif cio no geot xtil n o tecido em polipropileno originando um ponto de fragilidade na estrutura do mesmo por onde se inicia a rotura do geocomp sito ver Figura 4 35 a b Fig 4 35 Provete de geocomp sito GC100PA PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico Observa se que a danifica o do geocomp sito originada pela abras o precedida de pun oamento din mico mais gravosa em termos de perda de resist ncia trac o do que a danifica o induzida apenas pela abras o j que neste ltimo caso h mesmo um aumento da resist ncia trac o embora n o relevante Extens o na carga maxima Efmax extens o na carga maxima do material sujeito abras o 108 20 superior ao valor do mesmo par metro para o material intacto 104 77 sendo a perda de extens o na carga m xima de 3 27 Este comportamento pode ser explicado pela reorienta o dos filamentos do geot xtil n o tecido em polipropileno o que pode originar um comportamento mais d ctil do geocomp sito A extens o na carga m xima do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 63 26 muito inferior ao valor do mesmo par metro para o material intacto 104 77 o que representa uma perda de e
15. Fig 4 31 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento GIMAINICO AEE SEEE eee teed lay cote eco E PERDE ONE ONO E vec iestiibhethniteetatas pedicel betes 118 Fig 4 32 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico arara nana naaaareneeaananaaaaananareanana 119 Fig 4 33 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico rn 120 Fig 4 34 Provete de geocomp sito GC100A PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o sais sestanastruana so de daddies vad evades add a a UN dO Sa O aa Le ala eis 120 Fig 4 35 Provete de geocomp sito GC100PA PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico eram 121 Fig 4 36 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para OS provetes ensaiados intactos ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 122 xiv Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 4 37 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento foliot nai e a ss a et A dora as E O Soe RR una SOPA RG te aa ele te a UR atte ty 122
16. Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 e Ermax s o muito pr ximos entre eles sendo que o coeficiente de varia o da rigidez secante a 2 e Ermax revela alguma dispers o de valores entre os resultados obtidos situa o contr ria verificada para a rigidez secante a 5 e 10 No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que com excep o da rigidez secante a 2 varia o de 13 93 todas as restantes apresentam uma aproxima o muito fi vel varia o inferior a 4 Refira se que Vieira 2008 para o mesmo geocomp sito obteve os seguintes valores m dios Jsec2m 458KN m Jsecs 314KN m3 Jsec10 33 1kN m JsecEFmax 343KN m os quais revelam pequena varia o entre eles se excluirmos a rigidez secante a 2 Comparando os valores obtidos neste ensaio com os de Vieira 2008 conclui se que a diferen a entre ambos devida diferen a nas extens es m ximas obtidas ou seja para valores quase id nticos de resist ncia trac o existe uma diferen a entre extens es m ximas de 6 81 22 91 16 10 Recorde se que a rigidez secante inversamente proporcional extens o Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado nesta direc o como r gido e fr gil devido sua resist ncia trac o ser obtida para uma baixa extens o O coeficiente de varia o
17. mobiliza o da extens o do geocomp sito ainda durante a danifica o O valor da extens o para a carga m xima do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 16 85 tamb m muito inferior ao valor de refer ncia sendo a perda de extens o para a carga m xima de 43 85 Observa se que a danifica o por abras o ligeiramente mais gravosa do que a danifica o por abras o precedida de pun oamento din mico Observa se tamb m que este geocomp sito solicitado na direc o de fabrico tem um comportamento quase exclusivamente dependente dos filamentos de poli ster uma vez que ao cederem estes filamentos a rotura do geossint tico inicia se de imediato Ainda por este motivo que o comportamento do geocomp sito quando solicitado na direc o de fabrico completamente distinto do observado quando solicitado na direc o perpendicular anterior Rigidez secante Jsec Os valores da rigidez secante para 2 5 10 Ermax do material intacto danificado por abras o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 42 125 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 350 00 300 00 270 08 265 06 250 00 200 00 150 00 100 00 50 00 0 00 Rigidez Secante a 2 Rigidez Secantea 5 Rigidez Secante a 10 Rigidez Secante Tmax E CM Intacto refer ncia E CM Abr
18. o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A LISA DF rucne arae E ts fundada AR li dele bedaraa bin EEA 92 Quadro 4 35 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mico para os provetes de geocomp sito GESOP DRE asc asno sala ont iai a ek ee dean tat ties ccabtpeaak trade RA Arab E 94 Quadro 4 36 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC50PA PET DPF 95 Quadro 4 37 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50PA PET DPF 95 Quadro 4 38 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC50PA PET DPF seriene ieseni aed alesse ined tie ab dau ecg at canted de ra add ga v 96 Quadro 4 39 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50PA PET DPF terrena aaaaaeareaaa einda ea did aa iaa 96 Quadro 4 40 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mic
19. 4 4 1 7 Geocomp sito GC100 Face sem Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DRE As a A DE E E RR o a ite o al 88 4 4 1 8 Geocomp sito GC100 Face sem Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF 90 4 5 ENSAIO DE ABRAS O PRECEDIDO DE PUN OAMENTO DIN MICO cccccccccceeseseeeeeeenees 93 4 5 1 RESULTADOS DOS GEOCOMP SITOS ENSAIADOS 2 ccecececeeeceeeaeeeaeceeeceaeeeaeeceeeeeeseseesaeeseeseeetsaeeaes 93 4 5 1 1 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular a de Fabrico DRE artearen to ten aaa Tata ane ieee Ata pate avec geen dace a DA Sa 93 4 5 1 2 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF 97 4 5 1 3 Geocomp sito GC100 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPF siedestcisntecses hateestiotaetetlt placelena E E E DA rep abbescbbed abet cabs aut lonely cama E o 101 4 5 2 GEOCOMPOSITO GC100 FACE FILAMENTOS DE PET DIREC O DE FABRICO DF 105 4 6 COMPARA O E DISCUSS O DOS RESULTADOS OBTIDOS 109 4 6 1 APRESENTA O DOS RESULTADOS OBTIDOS ccecceesceeceeeseeceeeceeecaeecaaesaaecaaeseaeceaeeeaeeneesenetereesaeees 109 4 6 1 1 Geocomp sito GC50 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF 110 4 6 1 2 Geocomp sito GC50 Direc o de Fabrico DF a 114 4 6
20. Extens o na carga maxima rmax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles conforme se constata pelo coeficiente de varia o 13 58 A extens o na carga m xima obtida apresenta valores elevados sendo que a m dia dos mesmos ultrapassa 100 Este valor permite concluir que este geocomp sito apresenta uma extens o na carga m xima superior ao seu comprimento inicial valor superior a 100 Esta extens o excessiva deve se ao facto de no geocomp sito quando ensaiado nesta direc o o principal elemento a conferir resist ncia ao mesmo o geot xtil n o tecido em polipropileno dado que os filamentos de refor o em poli ster se encontrarem numa direc o perpendicular da carga aplicada Acresce referir que pressuposto que este tipo de geossint tico nunca seja aplicado na direc o perpendicular ao fabrico quando esta direc o coincide com a direc o da maior solicita o Rigidez secante Jc os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 e 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Ermax inferior ao de 10 Os coeficientes de varia o associados a cada uma das rigidezes s o todos crescentes entre eles Este facto reflecte que para as extens es at 10 inclusive o aumento de resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o Refira se que para a rigidez secante a 2 existe um grande desvio entre a m dia dos provetes ensaiados e o valor
21. cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomposito GC50A LISA DP rero it coma l io cctectdateced bette enthid leche bbocee said ictedl nae E aa 86 Quadro 4 30 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocompodsito GC50A LISA DF ste sas esiatisigota A esta dolar cassia Lota dedaraaaibudaiga gabi eelededieestiaad 87 Quadro 4 31 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o ge comp sito GG100A LISA DPR eroties tis comi sbrasasad o cosas Lis eee all ia da ad ol roas don EEA cstmb o 89 Quadro 4 32 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomposito GC 100A LISA DPF darna ao o thesnedict cote balanceada fole dores blusa E AA 89 Quadro 4 33 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A LISA DFe eect ghecelesdsthtee dence tect bcgeectd tebe enaceee RR 91 Quadro 4 34 Compara
22. imediata deste qual se seguir inevitavelmente a danifica o por abras o Neste trabalho optou se por considerar apenas a influ ncia dos dois tipos de danifica o considerados em algumas das propriedades dos geossint ticos ensaiados em particular as associadas ao comportamento mec nico caracterizado pelos ensaios de trac o extens o Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Estas altera es das propriedades s o quantificadas tendo como refer ncia os valores das mesmas propriedades dos materiais intactos S o tamb m comparadas as altera es das propriedades para os dois tipos de danifica o induzidos 1 2 ORGANIZA O DA DISSERTA O A presente disserta o composta por 5 cap tulos No presente cap tulo feita uma breve introdu o ao tema da disserta o e aos respectivos objectivos propostos na elabora o da mesma No Cap tulo 2 apresentada a defini o e tipo de geossint ticos existentes seus materiais constituintes e respectivos processos de fabrico associados S o tamb m apresentadas as principais fun es que podem ser desempenhadas pelos geossint ticos assim como as suas aplica es nas diversas reas da Engenharia No Cap tulo 3 apresentada uma descri o da componente laboratorial a qual constitu da pela descri o dos equipamentos utilizados nos ensaios assim como dos procedimentos previstos nas normas
23. o Repara o de funda es em estruturas mar timas 17 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Quadro 2 4 Aplica es dos geossint ticos em obras hidr ulicas adaptado de Giroud et al 1985 Dom nios de Utiliza o Fun es Tipos de Aplica o Barragens de terra Drenagem filtragem controlo de eros o separa o Tela drenante no n cleo da barragem Protec o do paramento de jusante Separa o entre o material de enchimento e o enrocamento superior de protec o paramento de montante Envolvimento de drenos de brita Rios Canais Reservat rios Lagos Filtragem controlo de eros o envolvimento Filtro entre o solo natural das margens e o enrocamento superior de protec o Controlo de eros o sacos de geot xtil com solo Bases de reservat rios Ac o mec nica de membrana protec o drenagem barreira de fluidos Controlo de eros o Efeito de ponte sobre zonas moles ou n o suportadas sob as membranas Protec o das geomembranas rasgamento ou perfura o Drenagem de fluidos gases ou l quidos sob as geomembranas Impermeabiliza o Canais Valas Rios Controlo de eros o Preven o da eros o em superf cies subaqu ticas 18 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 2 5 Aplica
24. o do material Figura 4 1 Tmax Curva t pica For a Extens o For a por unidade de largura kN m 2 5 10 EFmax Extens o Fig 4 1 Representa o gr fica da rigidez secante para a extens o de 2 5 10 e para Epmax NUMA curva t pica for a extens o 4 3 4 ROBUSTEZ A robustez W expressa em kN m ou kJ m a energia m xima que um material pode absorver antes de ocorrer a sua rotura A robustez pode tamb m ser designada por potencial de absor o de energia Graficamente a robustez pode ser determinada pelo c lculo da rea abaixo da curva for a extens o do material Figura 4 2 No caso em estudo foi calculada a robustez para cada um dos provetes ensaiados R gido e Fr gil R gido e Robusto Flex vel e Robusto For a por unidade de largura For a por unidade de largura For a por unidade de largura Extens o Extens o Extens o a b c Fig 4 2 Curvas t picas for a por unidade de largura extens o de um material e respectiva classifica o quanto robustez a R gido e Fr gil b R gido e Robusto c Flex vel e Robusto 54 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 4 3 5 AJUSTE DAS PEGAS Nos ensaios de trac o usualmente feito o ajuste das pegas no provete a ensaiar Este ajuste tem como objectivo garantir que o registo das for as extens es tenha in cio numa fase para a qua
25. o foi superior aos incrementos de extens o No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que para a rigidez secante a 2 e a 5 existe uma varia o assinal vel para as restantes rigidezes a aproxima o muito fi vel Comparativamente s rigidezes secantes obtidas no ensaio de abras o da face com filamentos de PET os valores obtidos no ensaio em an lise revelam a mesma tend ncia crescente com a extens o com excep o da rigidez secante Emax No entanto as rigidezes secantes obtidas neste 87 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis ensaio s o mais elevadas do que as encontradas quando a face com filamentos de PET sujeita abras o Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico como r gido e fr gil uma vez que a sua resist ncia trac o elevada e obtida para uma baixa extens o A curva m dia apresenta valores muito id nticos m dia dos provetes ensaiados sendo a diferen a registada de 1 01 Comparativamente robustez m dia dos provetes ensaiados obtida no ensaio de abras o da face com filamentos de PET 177 25 kN m os valores obtidos no ensaio em an lise s o mais elevados 681 48 kN m 4 4 1 7 Geocomp sito GC100 Face sem Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPF No gr
26. tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Aos meus Pais Mirjana Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis AGRADECIMENTOS No final desta disserta o expresso os meus sinceros agradecimentos a todas as pessoas que contribu ram para a realiza o da mesma referindo minha orientadora Professora Doutora Maria de Lurdes Lopes por todo o apoio e permanente disponibilidade ao longo do trabalho desenvolvido O Engenheiro Miguel Morais por todo o apoio na opera o e manuten o do equipamento laboratorial assim como pela troca de ideias e opini es Ao Laborat rio de Materiais de Constru o pela disponibilidade demonstrada Aos meus pais pelo apoio dado nos momentos mais dif ceis A Mirjana por todo o apoio paci ncia e incentivo Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis RESUMO Os geossint ticos s o cada vez mais uma parte integrante das obras de Engenharia Civil devido s vantagens que apresentam em rela o aos materiais e tecnologias tradicionais Associado a estas vantagens acresce o facto de serem materiais de f cil e r pida instala o com custos inferiores aos materiais tradicionais O estudo da durabilidade dos geossint ticos assim como as altera es das suas propriedades mec nicas quando submetidos a danifica es durante a fas
27. 3 89 8 86 Coef Varia o 6 14 12 59 18 98 Por ltimo apresentado um quadro no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 44 Quadro 4 44 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50PA PET DF GC50PA PET Intacto Pungoamento Din mico Perda de DF Abras o Resist ncia T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 58 33 30 89 47 04 Curva M dia For a Extens o VCM 57 13 25 56 55 26 VM VCM VM 2 06 17 27 17 48 Analisando os Quadros 4 41 a 4 44 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam bastante variabilidade entre si coeficiente de varia o de 12 59 O valor da curva m dia apresenta alguns desvios relativamente ao da m dia dos valores obtidos para cada provete sendo o desvio de 17 27 Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o de fabrico diminui a sua 100 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de G
28. 8 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A PET DPF c cccccceeeeeeeeeeeneceeeeeeesecenaeeeeeeeeesensenaneneees 69 Fig 4 9 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A PET DF e rarereaneeaaneana 73 Fig 4 10 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A PET DPF cccceceeeeeeeeeeeceeeeeeeeeeseceueaeeeeeeeeetesnenaeees 76 Fig 4 11 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A PET DF ecccseccececeeeeeeeeeeeeeeeeeeeesesecneaeeeeeeeeeteeesnnaeees 80 Fig 4 12 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A LISA DPF raras 83 Fig 4 13 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A LISA DF aaa aeee 86 Fig 4 14 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A LISA DPF rear 88 Fig 4 15 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva f
29. DPF 2 5 10 Erma kN m kKN m kN m kN m kN m kN m VM Curva M dia For a Extens o 15 78 111 99 22 69 22 65 22 55 14 09 1109 41 VCM VM VCM VM 0 24 0 00 52 19 17 88 5 70 006 0 23 Por ltimo apresentado um quadro no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 32 Quadro 4 32 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A LISA DPF GC100A LISA Intacto Abras o Perda de Resist ncia DPF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 14 63 15 74 7 60 Curva M dia For a Extens o VCM 14 43 15 78 9 36 VM VCM VM 1 37 0 24 23 11 Com base na informa o constante nos Quadros 4 31 e 4 32 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores da curva m dia s o praticamente id nticos ao da m dia dos valores obtidos para os provetes regista se uma diferen a de 0 24 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular de fabrico aumentou a sua resist ncia tr
30. Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 34 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A LISA DF GC100A LISA Intacto Abras o Perda de Resist ncia DF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 97 84 60 25 38 42 Curva M dia For a Extens o VCM 92 07 60 48 34 31 VM VCM VM 5 90 0 38 10 69 Com base nos resultados apresentados nos Quadros 4 33 e 4 34 conclui se que 92 Resist ncia trac o T Os valores da curva m dia s o praticamente id nticos ao da m dia dos valores obtidos para os provetes regista se uma diferen a de 0 38 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o de fabrico diminuiu a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Neste caso a perda de resist ncia trac o foi de 38 42 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 34 31 inferior obtida pela m dia dos provetes Conforme se constata pela an lise da m dia dos provetes ensaiados a perda de resist ncia trac o obtida para o
31. ISO 12956 Permissividade mm s 65 65 EN ISO 11058 m s Transmissividade 20 kPa 10m s 30 30 EN ISO 12958 Espessura 2KPa mm 2 1 2 4 EN 964 1 Massa por unidade de area g m 310 370 EN 965 DF DIREC O DE FABRICO DPF DIREC O PERPENDICULAR DE FABRICO 23 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis a b Fig 3 3 Direc es de ensaio poss veis a Direc o de fabrico b Direc o perpendicular de fabrico 3 3 PROGRAMA DE ENSAIOS REALIZADO O programa de ensaios adoptado consistiu na realiza o de 4 tipos de ensaios massa por unidade de rea trac o extens o abras o e abras o precedido de pun oamento din mico No Quadro 3 2 apresenta se o n mero de provetes ensaiados por cada tipo de ensaio Quadro 3 2 Programa de Ensaios N mero de provetes ensaiados Ensaio GC 50 GC 100 Massa por unidade de rea NP EN ISO 9864 2006 10 10 Trac o DF 5 5 Extens o NP EN ISO 10319 DPF 5 5 Abras o DF 5 5 Face com filamentos de PET NP EN ISO 13427 2006 DPF 5 5 Abras o DE 2 2 Face sem filamentos de PET NP EN ISO 13427 2006 DPF 2 2 Pun oamento din mico NP EN ISO 13433 2008 DF 5 5 Abras o Face com filamentos de PET NP EN ISO 13427 2006 DPF 5 5 24 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis
32. Provete de geocomp sito GC50PA PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico area 112 Fig 4 24 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para OS provetes ensaiados intactos ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 113 Fig 4 25 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento dINAMICO ot Aste Sa ese a io hats ack O E ea ta a 114 Fig 4 26 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico e reraererena nana aaanar era EEEE EE EEEE Ennen ent 115 Fig 4 27 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico ra 115 Fig 4 28 Provete de geocomp sito GC50A PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio Eeee elge eo EE P E A tasted ee Que Maua an dha anna duas d saias 116 Fig 4 29 Provete de geocomp sito GC50PA PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico eee aaaeereaaenaaaaanane 116 Fig 4 30 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para os materiais intactos ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico o 117
33. SATA a E RC aah A a EE A Ra 4 2 SL ADITIVOS REEE E A levstatcada EEE da old a Tas TT AT A TEE EENE AE a Das PERA ado FERA 5 2 4 PROCESSO DE FABRICO DOS GEOSSINT TICOS teens 6 2 4 1 PRODU O DA MISTURA POLIM RICA ccscccccceesseeeceessececeessececeesseeeccnesaeeeceesaeeeesesseeeescsaeeeceesieeeeeeaes 6 2 4 2 PRODU O DOS COMPONENTES DOS GEOSSINT TICOS ccccccsscscecsecsecssceseseeesecssaueuseeueesseusssnnaneeneens 7 24 3 PRODUGAO DE GEOSSINTETICOS 25 icasai tiramos coriasaid Hacks id Salas baa ceid haha POSSO ad leeds dra casei mai aabas RERE 8 2 4 3 To GEOLXIEIS o PERDENDO edie Sorts eit th ods ieee CROSS PRESSE DE Med ee i ee 8 24 3 2 GeOOTOINAS tias A IEE E AAEE a Raia idee dana A AE 11 24 33 GOOMEUES sismos saio dr a a aa aa aide king antas ada Ba ds abas gica hake eua ad ead 12 2 4 3 4 GeomembranaS iieri sardinia ini ied na a es ee ed a 12 2 43 53 GEOCOMPOSIOS siine Mott aehiacadt ayacberas a nb isa sab aa aaa aaa aaaeei vee duna 13 2 5 FUN ES DO GEOSSINTETICOS 0 ccccccccccsecsecscssesecssesecssssessesaesecsacsecsacsecsacsecsessecaecaasaseeesaeees 14 2 6 APLICA ES DOS GEOSSINT TICOS 0 ccccccccccesccecssesecseesecsesaecoescsusaesecsacsecsacsecsacsecsasaeeecsaeees 16 3 ENSAIOS LABORATORIAIS 21 SEM INTRODU O sats conser Golo aq a A AS ata dealt 21 3 2 MATERIAIS ENSATADOS iapun a e DA CRE PA dc 21 3 3 PROGRAMA DE ENSAIOS REALIZADO ereta reatar eerenene re
34. T pmax Jee Shar eee Jsee Robustez DF 2 5 10 Efmax kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 44 31 27 86 90 49 161 21 165 59 158 49 681 48 VM Curva M dia For a Extens o 42 35 27 86 157 86 145 19 168 26 152 00 674 58 VCM VM VCM VM 4 43 0 02 7444 994 1 61 410 1 01 Por ltimo o Quadro 4 30 compara os valores da perda de resist ncia trac o definidos a partir dos valores da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o 86 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 30 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A LISA DF GC50A LISA Intacto Abrasao Perda de Resist ncia a DF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 58 33 44 31 24 04 Curva M dia For a Extens o VCM 57 13 42 35 25 87 VM VCM VM 2 06 4 43 7 64 Analisando os Quadros 4 29 e 4 30 verifica se que Resist ncia trac o T Os valores da curva m dia s o praticamente id nticos ao da m dia dos valores obtidos para os provetes regista se uma diferen a de 4 43 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos
35. a impress o a lamina o etc A textura na superf cie das geomembranas provoca um aumento do atrito na interface com outro material 2 4 3 5 Geocomp sitos Os geocomp sitos s o materiais polim ricos formados por dois ou mais materiais em que pelo menos um dos componentes um geossint tico Os geocomp sitos t m como objectivo a combina o de diferentes materiais de forma a obter se um material com propriedades superiores aos que lhe deram origem para desempenhar a fun o a que se destina Os geocomp sitos mais comuns s o classificados mediante a fun o que v o desempenhar assim temos os geocomp sitos benton ticos os geocomp sitos de drenagem e os geocomp sitos de refor o Geocomp sitos benton ticos Estes geocomp sitos tamb m designados por barreiras geossint ticas argilosas s o constitu dos pela associa o de uma camada de bentonite com geossint ticos geralmente geot xteis ou geomembranas A liga o entre os materiais pode ser realizada utilizando cola por costura ou por agulhagem Lopes 1998 Os geocomp sitos benton ticos podem ser produzidos por dois processos sendo que ambos partem da utiliza o da bentonite A bentonite utilizada na manufactura destes geocomp sitos extra da seguidamente seca na estufa e peneirada para retirar as impurezas presentes Por fim a bentonite armazenada em silos sob a forma de p ou gr o Num dos processos de produ o a cola e a
36. a A E nid ee bee 55 4 3 6 CURVA MEDIA anuet a aa a a A 56 4 3 7 APRESENTA O DE RESULTADOS pahe a a a a a aa a ada ra 57 4 3 7 1 Geocomp sito GC50 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF 58 4 3 7 2 Geocomp sito GC50 Direc o de Fabrico DF areas 60 4 3 7 3 Geocomp sito GC 100 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF 62 4 3 7 4 Geocomp sito GC 100 Direc o de Fabrico DF ras 65 4 4 ENSAIO DE ABRASA O cuyes a 2 O ad 67 4 4 1 APRESENTA O DE RESULTADOS r r a a a e E aa eaaa aaa a iaaa 68 4 4 1 1 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPI ERRESA E N AEO IE AT Ie NEN A AE DO a DD DO ee 69 4 4 1 2 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF 72 4 4 1 3 Geocomp sito GC100 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPE V ceive sted a tus te R Fests E cosh AEEA A A E ER 76 4 4 1 4 Geocomp sito GC100 Face Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF 79 4 4 1 5 Geocomp sito GC50 Face sem Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DIP simsisaias cem A a E E AE E EE 83 4 4 1 6 Geocomp sito GC50 Face sem Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF 85 viii Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis
37. afecta as dimens es no intervalo de tempo decorrido entre a altura em que provete foi colhido do rolo e a altura em que o provete foi ensaiado Oerro sistem tico cometido pelo operador quando define a dist ncia entre a face das pegas no equipamento usado O erro sistem tico cometido pelo operador quando coloca as linhas de referencia do provete coincidentes com a faces das pegas utilizadas 4 3 3 RIGIDEZ SECANTE A rigidez secante Jsec expressa em kN m calculada para uma extens o especificada atrav s da seguinte express o F C Ieee eae x 100 4 7 na qual F a for a em kN determinada para uma extens o especificada em C determinado a partir das Express es 4 3 ou 4 4 conforme o caso A norma do ensaio de trac o extens o NP EN ISO 10319 2005 prev o c lculo desta grandeza para as seguintes extens es 2 5 10 Figura 4 1 e optativamente para valores individuais Por norma n o se calcula a rigidez secante para extens es acima dos 10 dado que em situa es reais a extens o dos geossint ticos dificilmente poder atingir valores t o altos sem comprometer a estabilidade global da estrutura na qual est o inseridos 53 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis No caso em estudo foi tamb m calculada a rigidez secante para a extens o na for a m xima pmax obtida em cada provete para melhor caracteriza
38. ambos Extens o na carga maxima Efmax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles conforme se verifica pelo coeficiente de varia o 11 55 A extens o na carga m xima apresenta valores elevados sendo que a m dia dos mesmos ultrapassa 100 Este valor permite concluir que este geocomp sito apresenta uma extens o na carga m xima superior ao seu comprimento inicial valor superior a 100 Esta extens o excessiva deve se ao facto de no geocomp sito quando ensaiado nesta direc o o principal elemento a conferir resist ncia ao mesmo o geot xtil polipropileno n o tecido dado os filamentos de refor o em poli ster PET se encontrarem numa direc o perpendicular da carga aplicada Tal como para o GC 50 ensaiado na direc o perpendicular de fabrico acresce referir que pressuposto que este tipo de geossint tico nunca seja aplicado na direc o perpendicular ao fabrico quando esta direc o coincide com a direc o da maior solicita o Rigidez secante Jc Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 e 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Epmax inferior ao de 10 Este facto reflecte que para as extens es at 10 inclusive o aumento de resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o O coeficiente de varia o em todas as rigidezes revela alguma variabilidade de resultados entre provetes Refira se que para a rigidez sec
39. ambos os lados Ap s a coloca o do provete na posi o anteriormente descrita apertam se os 6 parafusos da garra garantindo se desta forma a fixa o de um lados do provete ao prato a b Fig 3 20 Fixa o do provete no prato superior lado sem esticador a Coloca o do provete com bordos equidistante b Provete ap s fixa o Seguidamente o provete dever acompanhar a face lisa do prato por forma a ser fixo extremidade na qual se encontra o esticador Figura 3 21 semelhan a do referido atr s o provete dever ser colocado sob as garras garantindo a equidist ncia entre bordos Os parafusos de regula o do esticador dever o estar desapertados de forma a garantir o total encosto do esticador com o prato Isto permite utilizar o esticador em toda a sua extens o de forma a eliminar mais eficazmente as folgas entre o provete e o prato Seguidamente apertam se os 6 parafusos da garra garantindo se a fixa o do provete ao prato Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis b Fig 3 21 Fixa o do provete ao prato superior lado com esticador a Coloca o do provete com bordos equidistante b Provete ap s fixa o com esticador encostado ao prato A fixa o do provete ao prato superior termina com o aperto alternado dos parafusos do esticador Esta ac o provoca o afastamento do esticador relativamente ao prato esticando
40. de resist ncia trac o para cada um deles 103 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 48 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC100PA PET DPF GC100PA PET Intacto Pun oamento Din mico Perda de Resist ncia DPF Abras o Trac o T T kN m kN m Provete 1 13 98 12 37 11 55 Provete 2 14 61 13 47 7 82 Provete 3 14 72 12 54 14 82 Provete 4 14 44 13 36 7 47 Provete 5 15 42 12 18 21 03 M dia 14 63 12 78 12 54 Desvio Padr o 0 52 0 59 5 62 Coef Varia o 3 57 4 63 44 81 Por ltimo feita no Quadro 4 49 a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 49 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DPF GC100PA PET Intacto Pungoamento Din mico Perda de DPF Abras o Resist ncia T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 14 63 12 78 12 65 Curva M dia For a Extens o VCM 14 43 12 57 12 91 VM VCM VM 1 39 1 69 2 07 Analisando os Quadros 4 46 a 4 49 conclui se qu
41. de ensaio seguidas em laborat rio No Cap tulo 4 s o apresentados os resultados dos ensaios realizados a an lise dos mesmos bem como as conclus es emanadas do estudo laboratorial realizado No Cap tulo 5 s o apresentadas sugest es para futuros desenvolvimentos do tema estudado no presente trabalho Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 2 GEOSSINT TICOS 2 1 INTRODU O Neste cap tulo s o apresentados os principais tipos de geossint ticos os seus materiais constituintes e processos de fabrico As fun es desempenhadas pelos geossint ticos e suas aplica es s o tamb m referidas 2 2 DEFINI O E TIPO DE GEOSSINT TICOS Z Segundo a Sociedade Internacional de Geossint ticos IGS um geossint tico um material polim rico natural ou sint tico usado em contacto com materiais naturais como os solos ou as rochas ou com qualquer outro material geot cnico utilizado em aplica es de Engenharia Civil De acordo com a IGS os geossint ticos podem ser classificados com base no processo de fabrico e divididos nas seguintes categorias geot xteis geogrelhas georredes geomembranas geocomp sitos geocomp sitos bentoniticos GCL s geotubos geoc lulas e geoexpandido Mais recentemente no CEN Comit Europeu de Normaliza o TC 189 Geosynthetics foi introduzido o conceito de barreira geossint tica que engloba as geomembranas e
42. de refor o Estes geocomp sitos s o resultantes de v rias combina es poss veis de entre as quais se pode mencionar a introdu o de fibras de elevada resist ncia tecidas sobre um geot xtil n o tecido 2 5 FUN ES DO GEOSSINT TICOS Os geossint ticos s o compostos por distintos materiais com caracter sticas bem diferenciadas entre eles As caracter sticas de cada material determinam a sua aplicabilidade fun o pretendida por m os geossint ticos podem desempenhar uma ou mais fun es em simult neo pelo que para se obter um correcto dimensionamento dos materiais necess rio definir e hierarquizar essas fun es A norma EN ISO 10318 2005 descreve as fun es que os geossint ticos podem desempenhar 1 drenagem 2 filtragem 3 protec o 4 refor o 5 separa o 6 controlo de eros o superficial e 7 barreira de fluidos ver Figura 2 6 Fig 2 6 Principais fun es desempenhadas pelos geossint ticos EN ISO 10318 2005 a Drenagem b Filtragem c Protec o d Refor o e Separa o f Controlo de eros o superficial g Barreira de fluidos 14 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis A descri o de cada uma das fun es apresentada de seguida Drenagem A fun o de drenagem consiste na recolha e no transporte de fluidos l quidos ou gases ao longo do plano de um geossint tico Os geossint ticos q
43. dia For a Extens o VCM 15 16 10 32 31 92 VM VCM VM 1 27 3 29 11 18 Analisando os Quadros 4 36 a 4 39 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram bastante id nticos entre si coeficiente de varia o de 5 97 O valor da curva m dia praticamente id ntico ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de apenas 3 29 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular de fabrico 96 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis diminuiu a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Neste caso a perda de resist ncia trac o foi de 28 71 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 31 92 apresenta algumas diferen as 11 18 relativamente m dia dos provetes ensaiados no entanto qualquer um dos valores demonstra o efeito do pun oamento din mico na diminui o da resist ncia trac o deste geocomp sito quando ensaiado na direc o considerada Extens o na carga maxima Ermax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles coeficiente de varia o de 9 30 A extens o na carga m
44. dia for a extens o 81 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 26 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A PET DF GC100A PET Intacto Abras o Perda de Resist ncia DF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 97 84 22 89 76 61 Curva M dia For a Extens o VCM 92 07 19 43 78 90 VM VCM VM 5 90 15 11 2 99 Analisando os Quadros 4 23 a 4 26 pode se afirmar que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam bastante variabilidade entre si coeficiente de varia o 26 49 O valor da curva m dia apresenta alguns desvios relativamente ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de 15 11 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o de fabrico diminuiu muito a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Neste caso a perda de resist ncia trac o foi de 76 61 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 78 90 praticamente id ntica ob
45. dia for a extens o Quadro 4 16 Quadro 4 15 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomp sito GC50A PET DF GC50A PET T Emas Jsec 2 Jsec 5 Jc 10 Jsec Ermax Robustez DF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 22 48 15 04 12 53 101 45 155 14 149 45 156 73 Provete 2 26 97 19 59 31 06 174 24 181 97 137 65 312 25 Provete 3 18 99 16 03 10 49 52 84 121 81 118 04 139 92 Provete 4 17 15 17 57 6 55 32 64 92 88 97 61 136 85 Provete 5 18 18 18 68 16 66 27 58 75 00 97 30 140 52 M dia 20 75 17 38 15 46 77 75 125 36 120 01 177 25 Desvio Padr o 4 01 1 87 9 45 61 33 43 86 23 45 75 86 Coef Varia o 19 32 10 73 61 14 78 88 34 99 19 54 42 80 73 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 16 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A PET DF GC 50A PET T Ermar ccc eee I Jsec Robustez DF 2 5 10 Emas kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 20 75 17 38 15 46 77 75 125 36 120 01 177 25 VM Curva M dia For a Extens o 21 90 17 38 18 64 75 56 126 42 125 99 177 22 VCM VM VCM VM 5 51 0 02 20 59 2 81 0 85 498 0 02 No Quadro 4 17 s o comparados os
46. dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o 57 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 4 3 7 1 Geocomp sito GC50 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF Na Figura 4 4 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes intactos do geocomp sito GC50 na direc o perpendicular de fabrico abreviadamente designados por GC50 DPF 18 c 16 D 6 14 8 2 S 1 EE e 8 3 im 6 2 o 4 had fe 2 Lu 0 0 20 40 60 80 Extens o 100 120 140 Provete 1 Provete 2 Provete 3 Provete 4 Provete 5 Curva M dia Fig 4 4 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50 DPF De seguida apresentado o quadro resumo com os valores obtidos nos ensaios Quadro 4 3 e o quadro de compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 4 Quadro 4 3 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos para o geocomp sito GC50 DPF GC 50 T EFmax Jsec 2 Jsec 5 Jsec 10 JsecEFmaxs Robustez DPF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 13 89 115 30 1
47. e Ermax incluindo os valores m dios os desvios padr o e os coeficientes de varia o de cada um dos par metros E tamb m apresentado um quadro no qual feita a compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Por ltimo apresenta se um quadro no qual s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o extens o para provetes intactos e para os provetes submetidos abras o Neste quadro apresenta se a perda de resist ncia trac o dos provetes submetidos abras o bem como a correspondente an lise estat stica 68 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 4 4 1 1 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPF No gr fico da Figura 4 8 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes do geocomp sito GC50 cuja face dos filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o perpendicular de fabrico A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC50A PET DPF 18 16 14 p N Provete 1 p Provete 2 Provete 3 Provete 4 Provete 5 Curva M dia For a por unidade de largura T KN m O N A Q Extens o Fig 4 8
48. estudos com outros tipos de geocomp sitos de refor o de id ntica constitui o isto geot xtil n o tecido refor ado com filamentos de poli ster por forma a determinar se os resultados obtidos face s degrada es impostas podem ser generalizados a outros geocomp sitos de refor o do mesmo tipo dos estudados 129 130 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Refer ncias Bibliogr ficas Carneiro J R 2009 Durabilidade de materiais geossint ticos em estruturas de car cter ambiental a import ncia da incorpora o de aditivos qu micos Disserta o de Doutoramento em Engenharia do Ambiente Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 534p EN ISO 10318 2005 Geosynthetics Terms and definitions Giroud J P Arman A e Bell J R 1985 Geotextiles in geotechnical engineering practice and research Report of the ISSMFE Technical Committee on Geotextiles Geotextiles and Geomembranes Vol 2 p 179 242 Ingold T S 1994 Geotextiles and Geomembranes Manual Elsevier advanced Technology Oxford 610p Koerner R M 1998 Designing with Geosynthetics Prentice Hall Upper Saddle River New Jersey 761p Lopes M L 1998 Geossint ticos em engenharia civil Textos de apoio disciplina Aplica o de Geossint ticos em Engenharia Civil do ramo de especializa o em Materiais e Processos de Constru o Faculdade
49. extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50 DF De seguida apresentado o quadro resumo com os valores obtidos nos ensaios Quadro 4 5 e o quadro de compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 6 60 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 5 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos para o geocomp sito GC50 DF GC 50 T Ermo Jsec 2 Jsec 5 Jsec 10 Joec Ermax Robustez DF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 56 35 21 64 183 83 236 89 255 40 260 41 625 50 Provete 2 60 70 24 33 225 78 228 27 238 75 249 44 760 32 Provete 3 57 39 23 70 218 88 238 04 242 14 234 51 710 51 Provete 4 63 13 21 18 269 34 271 69 278 98 298 06 665 24 Provete 5 54 09 23 70 217 93 241 57 248 72 228 24 706 48 M dia 58 33 22 91 223 15 243 29 252 80 254 13 693 61 Desvio Padr o 3 58 1 40 30 55 16 61 15 97 27 60 50 86 Coef Varia o Yo 6 14 6 13 13 69 6 83 6 32 10 86 7 33 Quadro 4 6 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50 DF GC 50 T E Emas Pes Jee da Jsec Robustez DF 2 5 10 EE mas kN m
50. extens o para a carga m xima Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 4 6 1 3 Geocomp sito GC100 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF No gr fico for a extens o da Figura 4 32 apresentam se os resultados das curvas m dias obtidas nos ensaios do geocomp sito GC100 na direc o perpendicular de fabrico Para efeitos de compara o tamb m apresentada a curva m dia obtida no ensaio dos provetes intactos 18 16 14 e e O N CM Intacto CM Abras o CM Pung Abras o For a por unidade de largura T KN m O N A A Q o Extens o Fig 4 32 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico Na Figura 4 33 compara se a resist ncia trac o e a respectiva perda de resist ncia trac o bem como a extens o para a carga m xima e a correspondente perda de extens o para a carga m xima considerando o material intacto sujeito abras o e sujeito abras o ap s pun oamento din mico 119 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 120 00 108 20 100 00 80 00 60 00 40 00 20 00 12 5712 91 0 00 20 00 40 00 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o E Resist ncia trac o m xima KN m Pe
51. fico for a extens o da Figura 4 14 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 2 provetes do geocomp sito GC100 cuja face sem filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o perpendicular de fabrico Foram apenas ensaiados 2 provetes j que o objectivo deste estudo foi o de comprovar se o valor da resist ncia trac o mais afectada quando a face com filamentos de poli ster PET sujeita abras o A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomposito foi GC100A LISA DPF 18 16 Ha jo Provete 1 Provete 2 Curva M dia For a por unidade de largura T KN m O N A oO Ww 0 20 40 60 80 100 120 140 Extens o Fig 4 14 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A LISA DPF 88 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis No Quadro 4 31 compara se os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 31 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A LISA DPF GC 100A LISA To rn ie ies ee dd Robustez
52. geocomp sito com a face sem filamentos de PET sujeita abras o 38 42 conduziu a resultados muito abaixo dos obtidos no caso do geocomp sito com a face com filamentos de PET sujeita abras o 76 61 Este facto demonstra que para este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico a abras o da face com filamentos PET diminui a resist ncia trac o de forma mais acentuada que a abras o na face sem filamentos de PET Extens o na carga maxima Efmax A extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito cuja face sem filamentos de PET foi submetida abras o 23 60 superior extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito com a face com filamentos de PET sujeita abras o 15 03 Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para todas as rigidezes secantes s o bastante pr ximos entre eles No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que para todas as rigidezes secantes a aproxima o muito fi vel Os valores obtidos neste ensaio revelam bastante const ncia entre eles contrapondo se tend ncia crescente com a extens o dos valores obtidos para as rigidezes com o geocomp sito em que a face com filamentos de PET foi submetida abras o Registe se tamb m que as rigidezes secantes obtidas para este ltimo geocomp sito s o inferiores s que foram registadas para a geocomp sito com a face sem filamentos de PET sujeita abras o Estud
53. medi o com o cone graduado n o dever ser aplicada nenhuma press o extra uma vez que esta poder aumentar o di metro do furo 47 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis b c Fig 3 28 Ensaio de pun oamento din mico a Cone nas garras do equipamento antes da queda b Cone ap s a queda c Medi o do di metro do furo obtido com o cone graduado Os resultados obtidos e respectiva an lise encontram se no Cap tulo 4 48 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 4 AN LISE DE RESULTADOS 4 1 INTRODU O No cap tulo anterior foram descritos os procedimentos associados a cada um dos ensaios realizados Neste cap tulo feita a apresenta o dos resultados obtidos em cada um dos ensaios e a an lise desses resultados por forma a determinar qual a influ ncia de cada uma das danifica es nas propriedades do material ensaiado 4 2 ENSAIO DE DETERMINA O DA MASSA POR UNIDADE DE REA Nesta sec o s o apresentados os resultados obtidos no ensaio de determina o da massa por unidade de rea dos geocomp sitos considerados seguindo a norma NP EN 9864 2006 E r 2 r De acordo com a referida norma a massa por unidade de rea pa de cada provete em g m calculada atrav s da seguinte express o m x 10000 PASTA 4 1 na qual m a massa do pro
54. o Quadro 4 46 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC100PA PET DPF GC100PA PET T Emas Jsec 2 Jsec 5 sec 10 Joec EFmax Robustez DPF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 12 37 62 42 7 48 16 36 22 11 19 82 418 81 Provete 2 13 47 64 16 7 64 19 09 25 44 20 99 478 08 Provete 3 12 54 58 89 8 99 20 29 25 40 21 29 407 41 Provete 4 13 36 69 25 5 47 13 35 19 54 19 29 498 53 Provete 5 12 18 61 59 9 13 19 08 23 26 19 78 413 62 M dia 12 78 63 26 7 74 17 63 23 15 20 23 443 29 Desvio Padr o 0 59 3 85 1 48 2 80 2 47 0 86 41 92 Coef Varia o 4 63 6 08 19 10 15 86 10 68 4 25 9 46 Quadro 4 47 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DPF GC 100PA PET T EFmax Jose Jose eee Jsec Robustez DPF 2 5 10 Ermar kN m kN m kN m kN m kN m kN m VM Curva M dia For a Extens o 12 57 63 26 18 07 20 04 22 17 19 87 442 69 VCM VM VCM VM 1 69 0 00 133 39 13 63 4 21 1 81 0 14 No Quadro 4 48 s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o para provetes intactos e para os provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o tendo sido calculada a perda
55. o VCM 57 13 21 90 61 67 VM VCM VM 2 06 5 51 4 27 Com base na informa o constante nos Quadros 4 15 a 4 18 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam bastante variabilidade entre si conforme se constata pelo coeficiente de varia o 19 32 O valor da curva m dia uma boa aproxima o ao da m dia dos valores obtidos para cada provete diferen a de 5 51 Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o de fabrico diminuiu significativamente a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Neste caso a perda de resist ncia trac o foi de 64 42 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 61 67 praticamente id ntica obtida pela m dia dos provetes Extens o na carga maxima rmax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles coeficiente de varia o 10 73 A extens o na carga m xima obtida apresenta valores inferiores verificada para os provetes intactos Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Ermax Muito pr ximo da de 10 Este facto revela que o aumento da resist ncia trac o foi superior aos incremento
56. o a correspondente direc o na qual se pretendia efectuar o ensaio Face sem filamentos de PET Cortaram se 2 provetes na direc o de fabrico e 2 provetes na direc o perpendicular ao fabrico tendo o cuidado de garantir que em cada amostra conjunto de 2 provetes definida pela direc o o n mero de filamentos de PET em cada provete era id ntico aos restantes que compunham a amostra Face sem filamentos de PET Os provetes foram cortados com 430 comprimento x 200 largura mm sendo a maior dimens o a correspondente direc o na qual se pretendia 39 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 40 efectuar o ensaio Neste caso e tendo em linha de conta que a face sem filamentos de PET a ser ensaiada o facto da maior dimens o ser a correspondente direc o na qual se pretendia efectuar o ensaio n o relevante mas de forma a estabelecerem se compara es adoptou se o crit rio utilizado para a face com filamentos de PET Cortaram se 14 pel culas abrasivas com dimens o 385 comprimento x 220 largura mm A pel cula abrasiva utilizada foi uma lixa de esmeril com abrasivo P100 A fixa o do provete feita no prato superior iniciando se pelo lado que n o possui esticador Figura 3 20 O provete alinhado ao centro do prato sob a garra por forma a garantir que a dist ncia entre o bordo do prato e o bordo do provete equidistante em
57. os geocomp sitos benton ticos Rosete 2010 2 3 MATERIAIS CONSTITUINTES As mat rias primas utilizadas no fabrico de geossint ticos dividem se em dois grandes grupos naturais e qu micas Pinho Lopes 2004 As mat rias primas que t m por base as fibras naturais ex algod o l seda etc s o cada vez menos utilizadas devido ao facto de serem biodegrad veis e de n o possu rem as propriedades mec nicas exigidas num grande n mero de aplica es Assim sendo a maioria dos geossint ticos s o produzidos a partir de materiais org nicos sint ticos vulgarmente designados por pl sticos Os pl sticos podem dividir se em termopl sticos e pl sticos termo endurecidos Os termopl sticos podem amolecer e endurecer mediante aquecimento ou arrefecimento respectivamente Os pl sticos termo endurecidos endurecem a partir do estado de fus o no entanto n o podem amolecer por ac o do calor Pinho Lopes 2004 Os termopl sticos s o os materiais mais utilizados no fabrico de geossint ticos Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Os termopl sticos s o obtidos a partir de um pol mero base ao qual s o adicionados aditivos para melhorar as propriedades desempenho do material 2 3 1 POL MEROS Os pol meros s o mol culas compostas formadas essencialmente pela repeti o de mon meros formando longas cadeias moleculares macromol culas A forma
58. par metro optativo Dever ser feita uma an lise estat stica dos resultados obtidos a qual composta pelo c lculo do valor m dio do desvio padr o e do coeficiente de varia o da amostra ensaiada Refira se que uma amostra ter de ser constitu da por um m nimo de 5 provetes em cada direc o de ensaio 51 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 4 3 1 RESIST NCIA TRAC O A resist ncia trac o T de um geossint tico em kN m pode ser calculada atrav s da seguinte express o T Finax X C 4 2 na qual Fmax a for a m xima em kN registada durante o ensaio de trac o extens o C um par metro obtido a partir das Express es 3 3 ou 3 4 conforme se demonstra abaixo Para geot xteis n o tecidos tecidos de malha apertada ou materiais similares com uma largura nominal de provete B em metros C 4 3 Para geot xteis tecidos de malha larga georredes geogrelhas ou materiais semelhantes com uma estrutura aberta Cae N 4 4 em que Nm o n mero m nimo de elementos barras filamentos ou fitas existentes num metro de largura do material e Ns o n mero de elementos existentes no provete sujeito ao ensaio de trac o extens o No caso em estudo e uma vez que o principal constituinte dos geocomp sitos analisados um geot xtil n o tecido considerou se para o c lculo a Express o 4 3 Por
59. para o efeito sido cortados com 200 largura x 430 comprimento mm Figura 3 13 Ap s o ensaio de abras o foi ajustado o comprimento dos provetes por forma a cumprirem a dimens o prevista na norma de ensaio de trac o extens o ou seja 100 mm mais um excedente para a fixa o do provete s garras Figura 3 13 Uma vez que as garras utilizadas neste ensaio foram garras de compress o hidr ulica os provetes ficaram com a dimens o de 200 largura x 300 comprimento mm Marcaram se duas linhas horizontais a toda a largura equidistantes do centro do provete por forma a garantir os 100 mm requeridos pela norma 32 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis a b c Fig 3 13 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o a Dimens o do provete para ensaio abras o b Dimens o do provete para ensaio trac o ap s abras o c Moldes em cart o utilizados para o corte dos provetes ensaiados abras o e trac o Colocou se o provete nas garras de compress o hidr ulica Figura 3 14a previamente instaladas na m quina de ensaio tendo o cuidado de garantir que o provete ficava centrado relativamente s garras por forma a que a carga seja aplicada uniformemente em toda a largura do provete Calibrou se a dist ncia entre as garras para os 100 mm Figura 3 14b a b Fig 3 14 Ensaio de trac o a provetes subm
60. provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o de fabrico diminuiu a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Neste caso a perda de resist ncia trac o foi de 24 04 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 25 87 praticamente id ntica obtida pela m dia dos provetes Conforme se constata pela an lise da m dia dos provetes ensaiados a perda de resist ncia trac o obtida no ensaio de abras o da face sem filamentos de PET do geocomp sito 24 04 conduziu a resultados muito abaixo dos obtidos no ensaio da face com filamentos de PET 64 42 Este facto demonstra que para este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico a abras o na face com filamentos PET diminui a resist ncia trac o de forma mais acentuada do que a abras o na face sem este tipo de filamentos Extens o na carga maxima Efmax A extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito cuja face sem filamentos de PET foi ensaiada abras o 27 86 superior extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito no mesmo ensaio mas realizado sobre a face com filamentos de PET 17 38 Rigidez secante Js Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Ermax inferior de 10 Os valores crescentes revelam que o aumento da resist ncia trac
61. resist ncia do geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular ao fabrico n o sendo vis vel qualquer danifica o dos filamentos em PET ver Figura 4 22 111 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 4 22 Provete de geocomp sito GC50A PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o A A resist ncia trac o do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 10 32 kN m muito inferior resist ncia trac o do material intacto 15 16 kN m originando uma perda de resist ncia trac o de 31 92 Esta perda de resist ncia trac o observada deve se danifica o sofrida pelo geocomp sito durante o pun oamento din mico De facto o pun oamento din mico provoca um orif cio no geot xtil n o tecido em polipropileno originando um ponto de fragilidade na estrutura do mesmo por onde se inicia a rotura do geocomp sito ver Figura 4 23 Fig 4 23 Provete de geocomp sito GC50PA PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de 112 abras o precedido de pun oamento din mico Em conclus o poder se dizer que a danifica o do geocomp sito originada pela abras o precedida de pun oamento din mico mais gravosa em termos de perda de resist ncia trac o do que a danifica o induzida apenas pela abras o j que neste ltimo caso a danifica
62. rias abras o e DDI Disserta o de Mestrado Integrado em Engenharia Civil Especializa o em Vias de Comunica o na Faculdade de Engenharia da Universidade de Aveiro 114p Shukla S K 2002 Fundamentals of geosynthetics Chapter 1 of the book Geosynthetics and their Applications Thomas Telford Publishing Londres pp 1 54 Vieira C 2008 Muros e taludes de solo refor ado com geossint ticos comportamento s smico e metodologias de dimensionamento Disserta o de Doutoramento em Engenharia Civil Faculdade de Engenharia Universidade do Porto 575p 131
63. valores obtidos no ensaio de trac o extens o para provetes intactos e para os provetes submetidos abras o tendo sido calculada a perda de resist ncia trac o para cada um deles Quadro 4 17 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC50A PET DF GC50A PET Intacto Abras o Perda de Resist ncia Trac o DF T T kN m kN m Provete 1 56 35 22 48 60 11 Provete 2 60 70 26 97 55 57 Provete 3 57 39 18 99 66 91 Provete 4 63 13 17 15 72 83 Provete 5 54 09 18 18 66 39 M dia 58 33 20 75 64 36 Desvio Padr o 3 08 4 01 6 66 Coef Varia o Yo 6 14 19 32 10 35 Por ltimo apresentado um quadro no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 18 74 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 18 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A PET DF GC50A PET Intacto Abrasao Perda de Resist ncia a DF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 58 33 20 75 64 42 Curva M dia For a Extens
64. veis e eventualmente uma falha prematura dos materiais Os dois tipos mais comuns de biocidas s o os fungicidas e os bactericidas Estabilizantes UV aditivos usados para retardar ou suprimir as reac es qu micas provocadas pela exposi o radia o UV Na aus ncia destes aditivos os materiais polim ricos usados em aplica es exteriores podem sofrer altera es indesej veis nas suas propriedades f sicas e mec nicas redu o de resist ncia aparecimento de fissuras descolora o entre outras altera es Estabilizantes t rmicos aditivos usados para reduzir ou evitar a degrada o t rmica de materiais polim ricos expostos a temperaturas elevadas durante o processamento e durante o tempo de vida til dos produtos finais Retardantes de chama aditivos usados para dificultar a igni o reduzir a forma o de fumo e para diminuir a velocidade de combust o dos materiais polim ricos Plastificantes aditivos usados para tornar os materiais polim ricos mais male veis mais flex veis e mais macios podem tamb m permitir o aumento da resist ncia ao impacto Os plastificantes s o muito utilizados para melhorar as caracter sticas do PVC aumento da flexibilidade Pigmentos aditivos adicionados aos materiais polim ricos para lhes conferir cor Dependendo do pigmento podem tamb m fornecer estabiliza o contra a ac o de alguns agentes de degrada o como a radia o UV O pigmento mais utilizado em geossin
65. 0 kN 28 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis A medi o da extens o dos provetes pode ser feita por duas vias por medi o do deslocamento relativo das garras durante o ensaio ou por via ptica atrav s da utiliza o de um v deo extens metro Refira se que em ambos os casos o comprimento nominal dist ncia inicial de separa o das garras fixado em 100 mm sendo a aquisi o de dados durante o ensaio feita automaticamente atrav s do programa que controla a m quina Em todos os ensaios realizados a extens o foi medida atrav s do deslocamento das garras sendo o seu registo feito automaticamente pelo programa que controla a m quina de ensaio universal Na medi o da extens o n o foi utilizado o v deo extens metro uma vez que a utiliza o do mesmo implica a fixa o de pontos de refer ncia no provete afastados 60 mm entre si 30 mm acima e abaixo do centro de simetria do provete A fixa o destes pontos nos provetes ensaiados ao pun oamento din mico iria conduzir a resultados falseados uma vez que a fixa o de um qualquer ponto de refer ncia poderia coincidir com a zona na qual foi induzida a danifica o por via do ensaio de pun oamento Sendo o objectivo deste trabalho estabelecer uma compara o entre valores da resist ncia trac o entre provetes intactos e provetes danificados optou se pela medi o da extens o atrav s do des
66. 1 3 Geocomp sito GC 100 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF 119 4 6 1 4 Geocomp sito GC 100 Direc o de Fabrico DF 123 BT CONCLUS ES Tidee a shasta SR Glad Sano ba DES ata a Ga eat an 127 5 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS 129 5 1 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS 00 cccccccccssccssccssecssecessceseccssecssecssescseseseecseeccsescsescaeeeseeaeesas 129 REFER NCIAS BIBLIOGR FICAS c ccccceceeeeeeeceeeeeeeeeseseseseeceeeceeeceeeeecaeataeaeaeaeaeatisnsnseteeeteeteeeeess 131 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis NDICE DE FIGURAS Fig 2 1 Processo industrial de fabrico e estiramento de monofilamentos de PP a Vista geral do fabrico b Pormenor do molde de extrus o c Passagem por um tanque de gua quente para efectuar o estiramento d Passagem por cilindros rotativos para efectuar o estiramento Carneiro ZOOO E A ba o Uh ha i eee a en ee he dE TO Sa Da ca 8 Fig 2 2 Geot xteis tecidos e n o tecidos a N o tecido com liga o mec nica b N o tecido com liga o t rmica c Tecido com monofilamento e multifilamento d Tecido com monofilamento e tira e Tecido com tiras c d Ingold 1994 a b e Carneiro 2009 9 Fig 2 3 Estrutura dos geot xteis tecidos errar ESAE EE ESAE EE era aa arenas 9 Fig 2 4 Processo
67. 1 51 16 19 18 96 12 04 1044 26 Provete 2 15 75 119 70 10 79 18 29 21 99 13 16 1241 78 Provete 3 16 04 89 26 12 74 22 46 26 03 17 97 874 51 Provete 4 15 14 102 23 11 53 19 45 24 49 14 81 988 71 Provete 5 14 03 90 04 11 31 18 56 21 99 15 58 748 55 M dia 14 97 103 31 11 58 18 99 22 69 14 71 979 56 Desvio Padr o 0 98 14 03 0 72 2 28 2 71 2 29 185 36 Coef Varia o 6 56 13 58 6 19 12 00 11 93 15 54 18 92 58 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 4 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50 DPF GC 50 T Emas dhs deca ese Jsee Robustez DPF 2 5 10 EfFmax kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 14 71 7 VM 14 97 103 31 11 58 18 99 22 69 i 979 56 Curva M dia For a Extens o 15 16 103 31 22 81 2267 2247 1468 981 89 VCM VM VCM VM 127 0 00 97 06 19 36 0 99 0 26 0 24 Analisando os Quadros 4 3 e 4 4 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram bastante id nticos entre si conforme se constata pelo baixo coeficiente de varia o 6 56 O valor da curva m dia praticamente id ntico ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de apenas 1 27 entre ambos
68. 42 kN m tamb m inferior do material intacto sendo a perda de robustez de 77 98 Para ambas as danifica es h redu o de robustez embora essa redu o seja mais significativa para a danifica o apenas por abras o Ao contr rio do que acontece com o material intacto que exibe um comportamento r gido e fr gil o material danificado quer por abras o quer por abras o precedida de pun oamento din mico apresenta comportamento flex vel Como j foi dito atr s a robustez reflecte o comportamento deste geocomp sito noutras grandezas j abordadas como a resist ncia trac o e a extens o para a carga m xima 4 7 CONCLUS ES Nesta sec o s o apresentadas as conclus es gerais dos ensaios realizados aos geocomp sitos em estudo Os comportamentos dos geocomp sitos GC 50 e GC 100 danificados por abras o e abras o precedida de pun oamento din mico nas duas direc es de solicita o consideradas foram comparados respectivamente nas sec es 4 4 e 4 5 com os comportamentos dos materiais intactos valores de refer ncia apresentados na sec o 4 3 Na sec o 4 6 para cada um dos geocomp sitos e para cada direc o de solicita o considerada foi feita a compara o dos comportamentos dos materiais intactos danificados por abras o e danificados por abras o precedida de pun oamento din mico Com base na informa o obtida conclui se que ambos os geocomp sitos GC50 e GC100 apresentam c
69. 5 06 195 02 327 42 VCM VM VCM VM 5 68 0 00 17 77 1 85 0 04 6 66 2 29 No Quadro 4 53 s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o para provetes intactos e para os provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o tendo sido calculada a perda de resist ncia trac o para cada um deles 107 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Quadro 4 53 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC100PA PET DF GC100PA PET Intacto Pun oamento Din mico Perda de Resist ncia DF Abras o Trac o T T kN m kN m Provete 1 90 38 35 54 60 67 Provete 2 97 60 30 16 69 10 Provete 3 109 34 31 34 71 34 Provete 4 97 12 34 68 64 30 Provete 5 94 75 42 49 55 15 M dia 97 84 34 84 64 11 Desvio Padr o 7 04 4 83 6 50 Coef Varia o 7 19 13 86 10 14 Por ltimo feita no Quadro 4 54 a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 54 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DF GC100PA PET Intacto Pungoam
70. 5 32 Provete 4 15 88 114 70 9 09 19 39 23 99 13 84 1184 01 Provete 5 17 31 122 70 9 16 21 54 28 16 14 11 1427 21 M dia 16 42 108 20 8 32 18 96 24 97 15 27 1141 86 Desvio Padr o 0 87 11 13 0 90 1 76 1 95 1 30 196 00 Coef Varia o 5 28 10 29 10 85 9 29 7 81 8 54 17 17 Quadro 4 20 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A PET DPF GC 100A PET T E max dys Jose ese Jsec Robustez DPF 2 5 10 Ermar kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 16 42 108 20 832 1896 24 97 15 27 1141 86 VM Curva M dia For a Extens o 16 45 108 20 23 65 23 94 24 27 15 20 1140 15 VCM VM VCM VM 0 18 0 00 184 20 26 27 2 81 0 41 0 15 No Quadro 4 21 s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o para provetes intactos e para os provetes submetidos abras o tendo sido calculada a perda de resist ncia trac o para cada um deles 77 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 21 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC100A PET DPF GC100A PET Intacto Abras o Perda de Resist ncia Trac o DPF T T kN m kN m Provete 1 13 98 15 20 8 70 Prov
71. 7 33 revela pouca variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado A diferen a entre o valor obtido atrav s da curva m dia e a m dia dos provetes ensaiados quase inexistente diferen a de 0 35 4 3 7 3 Geocomp sito GC100 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF Na Figura 4 6 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes intactos do geocomp sito GC100 na direc o perpendicular de fabrico abreviadamente designados por GC 100 DPF 62 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Provete 1 Provete 2 Provete 3 T KN m Provete 4 Provete 5 Curva M dia For a por unidade de largura Extens o Fig 4 6 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100 DPF De seguida apresentado o quadro resumo com os valores obtidos nos ensaios Quadro 4 7 e o quadro de compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 8 Quadro 4 7 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos para o geocomp sito GC100 DPF GC 100 T EFmax Jec 2 sec 5 sec 10 Joec EFmax Robustez DPF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Prove
72. 9 97 26 27 12 13 12 94 29 84 Quadro 4 42 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50PA PET DF GC 50PA PET T EC Emas Jose Jose ese Jsec Robustez DF 2 5 10 Ermar kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 30 89 21 26 37 07 155 94 189 08 146 97 382 89 VM Curva M dia For a Extens o 25 56 21 26 48 17 149 55 191 11 120 22 371 83 VCM VM VCM VM 17 27 0 01 29 96 4 10 1 07 18 20 2 89 No Quadro 4 43 s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o para provetes intactos e para os provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o tendo sido calculada a perda de resist ncia trac o para cada um deles 99 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 43 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC5OPA PET DF GC50PA PET Intacto Pun oamento Din mico Perda de Resist ncia DF Abras o Trac o T T kN m kN m Provete 1 56 35 27 91 50 48 Provete 2 60 70 31 35 48 35 Provete 3 57 39 35 30 38 49 Provete 4 63 13 26 07 58 70 Provete 5 54 09 33 84 37 44 M dia 58 33 30 89 46 69 Desvio Padr o 3 58
73. APORTO FEUP FACULDADE DE ENGENHARIA UNIVERSIDADE DO PORTO ESTUDO DO EFEITO SINERGETICO DA DEGRADA O POR PUN OAMENTO DIN MICO E POR ABRASAO DE GEOTEXTEIS Ru JORGE MORAIS PEREIRA VIANA Disserta o submetida para satisfa o parcial dos requisitos do grau de MESTRE EM ENGENHARIA CIVIL ESPECIALIZA O EM MATERIAIS E PROCESSOS DE CONSTRU O Orientador Professora Doutora Maria de Lurdes da Costa Lopes JULHO DE 2011 MESTRADO INTEGRADO EM ENGENHARIA CIviL 2010 2011 DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Tel 351 22 508 1901 Fax 351 22 508 1446 miec fe up pt Editado por FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO Rua Dr Roberto Frias 4200 465 PORTO Portugal Tel 351 22 508 1400 Fax 351 22 508 1440 feup fe up pt http www fe up pt Reprodu es parciais deste documento ser o autorizadas na condi o que seja mencionado o Autor e feita refer ncia a Mestrado Integrado em Engenharia Civil 20010 2011 Departamento de Engenharia Civil Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Porto Portugal 2009 As opini es e informa es inclu das neste documento representam unicamente o ponto de vista do respectivo Autor n o podendo o Editor aceitar qualquer responsabilidade legal ou outra em rela o a erros ou omiss es que possam existir Este documento foi produzido a partir de vers o electr nica fornecida pelo respectivo Autor Estudo do Efeito Sinerg
74. Cap tulo 5 s o apresentadas sugest es para futuros desenvolvimentos do tema estudado no presente trabalho PALAVRAS CHAVE Geocomp sitos de refor o durabilidade mec nica trac o extens o abras o pun oamento din mico Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis ABSTRACT Geosynthetics are increasingly making part of Civil Engineering works thanks to advantages they present compared to traditional technology materials Some of the advantages are that they can be easily and quickly installed for lower cost compared to traditional materials Some of the important aspects that can promise good functioning of the structures where they were installed are durability studies and changing of their mechanical behaviour when subjected to damage during the installation phase and abrasion In this dissertation are studied changes of some geosynthetics mechanical behaviours exposed to abrasion and abrasion preceded by damage induced by dynamic punching These mechanical behaviours are characterized through testing of dynamic thrust extension in geosynthetic s studies Dissertation consists of 5 chapters In Chapter 1 there is a brief introduction to the topic of dissertation and its objectives In Chapter 2 there are presented definition and types of existing geosynthetics the materials they consist of and manufacturing processes associated as well as main functio
75. DF 90 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis y D uI D oO Provete 1 w O Provete 2 Curva M dia N For a por unidade de largura T KN m 0 5 10 15 20 25 30 Extens o Fig 4 15 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A LISA DF No Quadro 4 33 compara se os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 33 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A LISA DF GC 100A LISA T Epmax Jee Jen Jac Jse Robustez DF 2 5 10 Efmax kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 60 25 23 60 283 13 252 16 243 52 257 36 706 46 VM Curva M dia For a Extens o 60 48 23 60 291 82 254 26 241 D9 256 27 707 36 VCM VM VCM VM 0 38 0 00 3 07 0 83 0 79 0 42 0 13 Por ltimo apresentado um quadro no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 34 91
76. GC100 GC 100 Lado 1 Lado 2 rea Massa Pa cm cm cm 9 g m Provete 1 10 286 10 240 105 33 4 474 425 Provete 2 10 400 10 390 108 06 4 702 435 Provete 3 10 370 10 200 105 77 4 496 425 Provete 4 10 314 10 200 105 20 4 385 417 Provete 5 10 286 10 374 106 71 4 155 389 Provete 6 10 320 10 270 105 99 4 260 402 Provete 7 10 400 10 156 105 62 4 211 399 Provete 8 10 410 10 300 107 22 4 272 398 Provete 9 10 330 10 148 104 83 4 261 406 Provete 10 10 150 10 230 103 83 4 480 431 M dia 10 327 10 251 105 86 4 370 413 Desvio Padrao 0 08 0 08 1 22 0 17 15 88 Coef Variagao 0 75 0 81 1 15 3 85 3 85 O valor m dio da massa por unidade de rea do geocomp sito GC50 de 338g m apresentando um desvio padr o de 19 13g m e um coeficiente de varia o de 5 66 No que se refere ao geocomp sito GC100 o valor m dio da massa por unidade de rea de 413g m o desvio padr o de 15 88g m e um coeficiente de varia o de 3 85 4 3 ENSAIO DE TRAC O EXTENS O Nesta sec o s o apresentados os resultados obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos dos geocomp sitos em estudo seguindo a norma NP EN ISO 10319 2005 Segundo esta norma os resultados obtidos no ensaio de trac o dever o incluir os seguintes par metros Resist ncia trac o Extens o na carga m xima Rigidez secante a 2 5 10 e optativamente para Ermax extens o na for a m xima Robustez
77. Geocomp sito GC50 Face sem Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF No gr fico for a extens o da Figura 4 13 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 2 provetes do geocomp sito GC50 cuja face sem filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o de fabrico Foram apenas ensaiados 2 provetes j que o objectivo deste estudo foi o de comprovar se o valor da resist ncia trac o mais afectada quando a face com filamentos de poli ster PET sujeita abras o A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC50A LISA DF 85 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis D 50 10 For a por unidade de largura T KN m S Provete 1 Provete 2 Curva M dia 0 5 10 15 20 25 30 35 Extens o Fig 4 13 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A LISA DF No Quadro 4 29 compara se os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 29 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A LISA DF GC 50A LISA
78. P DPF Di metro mm Provete 1 16 00 Provete 2 15 00 Provete 3 15 00 Provete 4 16 00 Provete 5 16 00 M dia 15 60 Desvio Padr o 0 55 Coef Varia o 3 51 Ensaio de Abras o Precedido de Pun oamento Din mico No gr fico for a extens o da Figura 4 18 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes do geocomp sito GC 100 cuja face com filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o perpendicular de fabrico Uma vez que os provetes antes de serem ensaiados abras o foram submetidos ao ensaio de pun oamento din mico a nomenclatura utilizada para designar este ensaio foi GC100PA PET DPF 16 y 5 14 D amp 12 E 10 v SE va g Dk e SF 6 tm o o 4 Ss O Lu 0 0 20 40 60 Extens o 80 Provete 1 Provete 2 Provete 3 Provete 4 Provete 5 Curva M dia Fig 4 18 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100PA PET DPF 102 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis De seguida apresentado o Quadro 4 46 com o resumo dos valores obtidos nos ensaios e o Quadro 4 47 com a compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens
79. PF Quadro 4 35 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mico para os provetes de geocomp sito GC50P DPF GC50P DPF Di metro mm Provete 1 18 00 Provete 2 19 00 Provete 3 19 00 Provete 4 20 00 Provete 5 19 00 M dia 19 00 Desvio Padr o 0 71 Coef Varia o 3 72 Ensaio de Abras o Precedido de Puncoamento Din mico No gr fico for a extens o da Figura 4 16 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes do geocomp sito GC50 cuja face com filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o perpendicular de fabrico Uma vez que os provetes antes de serem ensaiados abras o foram submetidos ao ensaio de pun oamento din mico a nomenclatura utilizada para designar este ensaio foi GCSOPA PET DPF 14 Ha N Ha Oo For a por unidade de largura T KN m 0 20 40 Extens o 80 Provete 1 Provete 2 Provete 3 Provete 4 Provete 5 Curva M dia Fig 4 16 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50PA PET DPF 94 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis De seguida apresentado o quadro resumo com os valores obtidos nos ensaios Quadro 4 36 e o quadro de compara o entre os valores obtid
80. Perda de resist ncia trac o x 100 4 12 Trefer ncia na qual T refer ncia a resist ncia de trac o em kN m obtida para provetes intactos T abras o a resist ncia de trac o em kN m obtida para provetes submetidos abras o Segundo a mesma norma uma amostra ter de ser constitu da por um m nimo de 5 provetes e dever ser feita uma an lise estat stica dos resultados obtidos a qual composta pelo c lculo da m dia desvio padr o e coeficiente de varia o da amostra ensaiada 4 4 1 APRESENTA O DE RESULTADOS Analogamente ao ensaio de trac o a apresenta o dos resultados dos ensaios de abras o dos geocomp sitos ensaiados ser dividida por tipo de geocomp sito e de direc o de ensaio de notar que atendendo a que os geocomp sitos apresentam faces distintas face com filamentos de poli ster PET e face lisa os ensaios de abras o foram realizados para as duas faces de cada geocomp sito ou seja ensaio no qual o abrasivo estava em contacto com a face de filamentos de PET 5 provetes por ensaio e o ensaio no qual o abrasivo estava em contacto com a face lisa 2 provetes por ensaio Todos os resultados ser o apresentados sob a forma de um gr fico for a extens o sendo complementados por um quadro no qual est o indicadas as seguintes grandezas para cada um dos provetes ensaiados resist ncia trac o extens o na for a m xima robustez e rigidez secante para 2 5 10
81. RA O E DISCUSS O DOS RESULTADOS OBTIDOS Nesta sec o apresenta se para cada geocomp sito e respectiva direc o de ensaio a compara o entre os resultados obtidos para o material intacto e os obtidos ap s abras o e abras o precedido de pun oamento din mico Os ensaios de abras o acima mencionados s o referentes face com filamentos PET visto que foi nesta face que a danifica o dos geocomp sitos teve resultados mais expressivos quando comparados com os obtidos para a face sem filamentos em PET 4 6 1 APRESENTA O DOS RESULTADOS OBTIDOS A compara o entre os resultados obtidos feita atrav s da curva m dia obtida em cada um dos ensaios S o tamb m apresentados tr s gr ficos de barras Num deles comparada para os v rios ensaios a resist ncia trac o e respectiva perda de resist ncia trac o tendo como refer ncia o valor obtido pela curva m dia dos provetes intactos para a resist ncia trac o Neste mesmo gr fico tamb m comparada para os v rios ensaios a extens o para a carga m xima e a respectiva perda de extens o 109 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis para a carga m xima tendo como refer ncia o valor obtido pela curva m dia dos provetes intactos para a extens o m xima No segundo gr fico de barras s o comparadas para os v rios ensaios as rigidezes secantes para as extens es 2 5 10 e Ef
82. a a realiza o do ensaio de abras o pelo m todo do bloco deslizante a Descri o do aparelho de ensaio b Vista geral c Prato superior estacion rio d Prato inferior vaiv m e Pesos A norma NP EN ISO 13427 2006 prev que a resist ncia abras o seja avaliada pelo ensaio de trac o atrav s do m todo da tira estreita NP EN ISO 13934 1 2001 no entanto para diminuir o efeito de contrac o lateral que se verifica nos provetes ensaiados atrav s desta norma e tamb m para uniformizar a norma de trac o extens o em todos os ensaios realizados o ensaio de trac o extens o foi efectuado pela norma NP EN ISO 10319 2005 ensaio de trac o para tiras largas Assim sendo visto que esta norma prev a utiliza o de provetes com 200 mm de largura os provetes de geot xtil para o ensaio de abras o foram cortados com as dimens es 430 comprimento x 200 largura mm sendo a maior dimens o correspondente direc o na qual se pretende simular a abras o Refira se que o comprimento do provete 430 mm condicionado pelas dimens es do prato superior 330 comprimento x 220 largura mm no qual colocado o geocomp sito a ensaiar O 38 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis abrasivo a ser colocado no prato inferior tem dimens es de 385 comprimento x 220 largura mm Figura 3 19 a b c Fig 3 19 Geocomp sito e Abrasi
83. a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que com excep o da rigidez secante a 2 varia o de 29 96 e da rigidez secante para a extens o m xima 18 20 as restantes rigidezes apresentam uma aproxima o muito fi vel varia o m xima de 4 10 Os valores da rigidez secante s o inferiores aos obtidos no caso do material intacto observando se a mesma tend ncia de crescimento do par metro com a extens o Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico como flex vel O coeficiente de varia o 29 84 revela grande variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado A diferen a entre o valor obtido atrav s da curva m dia e a m dia dos provetes ensaiados praticamente inexistente diferen a de 2 89 4 5 1 3 Geocomp sito GC100 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPF Ensaio de Pun oamento Din mico No Quadro 4 45 apresentam se os resultados do ensaio de pun oamento din mico dos 5 provetes de geocomp sito GC100 A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC100P DPF 101 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 45 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mico para os provetes de geocomp sito GC100P DPF GC100
84. a correspondente extens o na for a m xima Para a fixa o dos provetes a m quina permite a instala o de 4 tipos de garras existentes no laborat rio sendo que o tipo de garra a ser utilizada depender do material a ser ensaiado devendo garantir dois aspectos n o permitir o deslizamento do provete durante o ensaio e n o danificar o 27 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis provete durante a fixa o do mesmo garra A danifica o do provete durante a fixa o s garras originaria um ponto fr gil o qual levaria rotura precoce do mesmo Na Figura 3 7 apresentam se os 4 tipos de garras existentes no laborat rio Fig 3 7 Garras dispon veis no Laborat rio de Geossint ticos da FEUP a Garras de compress o hidr ulica b Garras de compress o pneum tica c Garras cil ndricas d Suporte das garras em cunha e Cunha met lica com face rugosa f Cunha met lica com face de borracha Para a medi o dos valores de for a a m quina permite a instala o de 3 c lulas de carga existentes no laborat rio sendo que a c lula de carga a utilizar dever ser escolhida por forma a assegurar que a rotura do provete ocorra entre os 30 e os 90 da for a m xima permitida pela c lula Na Figura 3 8 apresentam se as 3 c lulas de carga existentes no laborat rio Fig 3 8 C lulas de carga a C lulas de 5 kN e 10 kN b C lula de 5
85. a curva m dia for a extens o 83 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 27 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A LISA DPF GC 50A LISA T Ermar ene q Ras I Jsec Robustez DPF 2 5 10 Emas kN m kN m kN m kN m kN m kN m VM Curva M dia For a Extens o 15 42 110 77 27 03 26 50 25 71 13 92 1115 83 VCM VM VCM VM 0 63 0 00 56 99 15 60 0 74 0 65 0 52 Por ltimo apresentado um quadro no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 28 Quadro 4 28 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A LISA DPF GC50A LISA Intacto Abras o Perda de Resist ncia DPF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 14 97 15 32 2 34 Curva M dia For a Extens o VCM 15 16 15 42 1 72 VM VCM VM 1 27 0 63 26 65 Com base na informa o constante nos Quadros 4 27 e 4 28 conclu
86. a danifica o por abras o O valor da rigidez secante Ermax id ntico para os dois tipos de danifica o em considera o mas bastante diferente do observado para o material intacto Robustez Os valores da robustez do material intacto danificado por abras o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 31 0 00 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o E Robustez KN m Perda de Robustez Fig 4 31 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 118 O valor da robustez do material sujeito abras o 177 22 kN m inferior do material intacto 696 03 kN m sendo a perda de robustez de 74 54 A robustez do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 371 83 kN m tamb m inferior do material intacto sendo a perda de robustez de 46 58 Para ambas as danifica es h redu o de robustez embora essa redu o seja mais significativa para a danifica o apenas por abras o Ao contr rio do que acontece com o material intacto que exibe um comportamento r gido e fr gil o material danificado quer por abras o quer por abras o precedida de pun oamento din mico apresenta comportamento flex vel Refira se que a robustez reflecte o comportamento deste geocomp sito noutras grandezas j abordadas como a resist ncia trac o e a
87. a dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A PET DPF GC50A PET Intacto Abras o Perda de Resist ncia DPF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 14 97 15 42 2 97 Curva M dia For a Extens o VCM 15 16 14 98 1 21 VM VCM VM 1 27 2 85 140 73 Analisando os Quadros 4 11 a 4 14 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram bastante id nticos entre si coeficiente de varia o de 7 52 O valor da curva m dia praticamente id ntico ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de apenas 2 85 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular de fabrico aumenta ligeiramente a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Este facto constatado pelo valor de perda de resist ncia trac o ser inferior a 0 neste caso 2 97 71 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Refira se que apesar da diferen a entre a curva m dia e a m dia dos provetes ensaiados ser pequena 1 27 para os provetes intactos e 2 85 para os provetes submetidos abras o a perda de resist ncia tra
88. a fase inicial do ensaio haver necessidade de ajustes no 127 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis conjunto garra provete que podem afectar o valor da rigidez secante a 2 uma vez que esta definida para uma extens o muito pr xima do in cio do ensaio Com efeito medida que a extens o para a qual a rigidez definida aumenta diminui o coeficiente de varia o do par metro As diferen as de valores da rigidez secante a 2 s o mais evidentes no GC100 do que no GC50 No que respeita direc o de fabrico DF tem se 128 Os geocomp sitos intactos apresentam valores distintos de resist ncia trac o de extens o para a carga m xima e por consequ ncia da robustez A resist ncia trac o dos dois geocomp sitos intactos muito diferente pois na DF s o os filamentos em PET que mais significativamente contribuem para a resist ncia e estes filamentos s o mais resistentes no GC 100 do que no GC50 A resist ncia trac o a extens o para a carga m xima e a robustez apresentam valores similares para ambos os geocomp sitos danificados por abras o e por abras o precedida de pun oamento din mico A danifica o por abras o tem uma influ ncia significativa no comportamento dos dois geocomp sitos sendo no entanto maior para o GC 100 com efeito os valores dos par metros do GC100 e do GC50 danificados por abras o s o id nticos
89. a laser das uni es das barras que as constituem Geralmente estas geogrelhas s o fabricadas recorrendo a barras de PET ou PP Usualmente as barras que constituem estas geogrelhas t m maior rigidez do que as barras utilizadas no fabrico das geogrelhas tecidas e com liga o t rmica 2 4 3 3 Georredes As georredes s o fabricadas por extrus o do pol mero fundido atrav s de aberturas existentes em moldes rotativos dando origem a malhas ou redes apertadas de barras Numa fase seguinte estas redes s o abertas atrav s da passagem por moldes c nicos aquecidos sendo posteriormente arrefecidas As barras que constituem as georredes formam ngulos de 60 a 75 e as suas uni es s o integrais Shukla 2002 As georredes s o usualmente fabricadas com polietileno sendo que a n vel de estrutura poderiam ser inclu das no grupo das geogrelhas no entanto lhes atribu da uma classifica o diferente devido fun o a que se destinam distinta das geogrelhas 2 4 3 4 Geomembranas As geomembranas podem ser fabricadas por extrus o calandragem e por espalhamento superficial Geomembranas obtidas por extrus o O processo de extrus o consiste em produzir uma folha n o refor ada atrav s da extrus o do pol mero fundido e jun o dos aditivos adequados A extrus o permite o fabrico de geomembranas com espessuras normalmente compreendidas entre os 0 1 e os 5 mm e larguras entre 1 a 5 m Refira se que ap s a extrus o as geomem
90. a se a resist ncia trac o e a respectiva perda de resist ncia trac o bem como a extens o para a carga m xima e a correspondente perda de extens o para a carga m xima considerando o material intacto sujeito abras o e sujeito abras o ap s pun oamento din mico 120 00 112 06 100 00 80 00 60 00 40 00 20 00 0 00 20 00 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o E Resist ncia trac o m xima KN m Perda de resist ncia trac o m xima Extens o m xima Perda de extens o m xima Fig 4 21 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico Os resultados apresentados nas Figuras 4 20 e 4 21 mostram que Resist ncia trac o T A resist ncia trac o do material sujeito abras o 14 98 kN m muito pr xima da do material intacto 15 16 kN m valor de refer ncia A perda de resist ncia trac o de 1 21 a qual demonstra que a danifica o induzida pela abras o do geocomp sito em considera o quando ensaiado na direc o perpendicular ao fabrico desprez vel n o afectando a resist ncia trac o A justifica o deste comportamento deve se ao facto de a abras o do material originar a reorienta o de alguns dos filamentos do geot xtil n o tecido em polipropileno o qual contribui mais significativamente para a
91. a toda a largura equidistantes do centro do provete por forma a garantir os 100 mm entre garras requeridos pela norma Na zona de fixa o s garras de cunha foi aplicado um barramento de cola e colocado um var o de a o liso com 4 mm de di metro a dividir esta zona em duas partes iguais Seguidamente dobrou se a zona de fixa o s garras conforme se mostra na Figura 3 9 A cola utilizada diferiu mediante o geocomp sito ensaiado Para o ensaio do GC50 utilizou se uma cola normal Pattex cola de contacto sendo que no ensaio do GC100 foi utilizada uma cola especial 3M Scoth Weld adesivo de contacto universal Refira se que se experimentou usar a cola normal no ensaio do GC100 mas constatou se que a mesma n o impedia o escorregamento do provete uma vez que a resist ncia trac o deste geocomp sito superior 29 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis do GC50 Face a esta constata o e seguindo as indica es do fabricante utilizou se a cola especial c d e Fig 3 9 Ensaio de trac o provetes intactos a Provete para ensaio trac o b Molde em cart o utilizado para o corte dos provetes c Aplica o da cola d Dobragem do provete na zona de fixa o s garras e Aspecto final do provete a ser ensaiado Colocou se o provete nas cunhas met licas com face rugosa Figura 3 10 tendo se fixado o provete s mesmas atrav s do
92. ac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Este facto constatado pela perda de resist ncia trac o ser inferior a 0 7 60 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 9 36 bastante similar obtida pela m dia dos provetes Conforme se verifica pela an lise da m dia dos provetes ensaiados a perda de resist ncia trac o obtida no ensaio com abras o da face sem filamentos de PET do geocomp sito 89 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 7 60 conduziu a resultados diferentes dos obtidos no ensaio com a face de filamentos de PET sujeita abras o 12 20 Extens o na carga maxima pmax A extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito cuja face sem filamentos de PET foi sujeita abras o 111 99 quase id ntica extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito em que a face com filamentos de PET foi sujeita abras o 108 20 Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 s o crescentes com a extens o sendo que o da Emax inferior ao de 10 Os valores crescentes com a extens o revelam que o aumento da resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que para a rigidez secante a 2 e a 5 existe
93. ada nentre 1e 5 4 10 56 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Obt m se a curva m dia da amostra atrav s da utiliza o dos coeficientes m dios previamente calculados predia ane e yS gnt y gMm diose qnd O z y 4 11 Para tra ar a curva atribuem se valores crescentes a x no intervalo compreendido entre zero e a m dia das extens es obtidas para a for a m xima da amostra Saliente se que esta m dia de extens es calculada a partir do par dos valores lidos pela m quina de trac o 4 3 7 APRESENTA O DE RESULTADOS A apresenta o dos resultados dos ensaios trac o extens o dos geocomp sitos ensaiados ser dividida por tipo de geocomp sito e direc o de ensaio Os resultados ser o apresentados sob a forma de um gr fico for a extens o sendo complementados por um quadro no qual est o indicadas as seguintes grandezas para cada um dos provetes ensaiados resist ncia trac o extens o na for a m xima robustez e rigidez secante para 2 5 10 Efmax em Por forma a caracterizar a amostra em cada direc o de ensaio conjunto de 5 provetes foram calculadas as m dias desvios padr o e coeficientes de varia o das grandezas anteriormente mencionadas sendo estes resultados tamb m apresentados nos quadros Por ltimo ser apresentado um quadro no qual feita a compara o entre os valores obtidos a partir da m dia
94. aios assim como dos equipamentos utilizados em cada um deles 3 4 1 MASSA POR UNIDADE DE REA NP EN ISO 9864 2006 Para a determina o da massa por unidade de rea foi utilizada a norma NP EN ISO 9864 2006 Geossint ticos Ensaio para a determina o da massa por unidade de rea de geot xteis e produtos relacionados A referida norma prev a determina o da massa por unidade de rea atrav s da pesagem de pelo menos 10 provetes quadrados ou circulares cortados de posi es distribu das em toda a largura e todo o comprimento da amostra r 2 2 Os provetes dever o ter uma rea nominal de 100 cm Caso a estrutura do produto for tal que 100 cm n o seja representativo ser necess rio utilizar provetes com maiores dimens es 25 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Em produtos com aberturas de malha relativamente grandes tais como geogrelhas e georredes devem ser cortados a meio de duas liga es dos seus elementos constituintes O provete deve incluir no m nimo 5 elementos constituintes em ambas as direc es devendo a sua rea ser determinada para cada provete individualmente Nos ensaios realizados foi utilizado o seguinte procedimento Cortaram se 10 provetes quadrados com 10 cm de lado aproximadamente garantindo se que em todos eles havia o mesmo n mero de filamentos de PET pois a varia o dos mesmos influencia o peso do pro
95. alor e da resist ncia ao aparecimento de fendas al m disso origina uma diminui o da flu ncia dificulta a manipula o dos materiais e pode ter efeitos na durabilidade dos materiais Carneiro 2009 A organiza o tridimensional das cadeias polim ricas medida pela cristalinidade outra propriedade determinante para as propriedades dos pol meros os pol meros podem ser divididos em amorfos ou semi cristalinos n o existem pol meros puramente cristalinos O aumento da cristalinidade de um material polim rico resulta no aumento da resist ncia trac o da rigidez da resist ncia ao calor e da resist ncia qu mica al m disso origina uma diminui o da permeabilidade da deforma o da flexibilidade e da transpar ncia Os pol meros semi cristalinos s o normalmente mais densos que os pol meros amorfos uma vez que possuem uma estrutura molecular mais arrumada A percentagem de cristalinidade dos pol meros usados para o fabrico de geossint ticos varia normalmente entre os 30 para o policloreto de vinilo e os 75 para o polietileno de alta densidade Carneiro 2009 No Quadro 2 2 feita uma an lise comparativa entre algumas propriedades dos pol meros utilizados no fabrico dos geossint ticos Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 2 2 Compara o de algumas propriedades dos pol meros normalmente usados para o fabrico de geossint ti
96. ante a 2 existe um grande desvio entre a m dia dos provetes ensaiados e o valor obtido a partir da curva m dia varia o de 186 73 o que revela que para as extens es iniciais a aproxima o da curva m dia m dia dos resultados obtidos pouco fi vel situa o que se inverte para a rigidez secante a Ermax conforme se constata pela varia o de apenas 2 45 Robustez Os valores obtidos para a robustez s o elevados acompanhando os valores obtidos para a extens o na carga m xima Mediante os valores obtidos o geocomp sito ensaiado nesta direc o apresenta um comportamento flex vel e robusto Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis O coeficiente de varia o 13 01 revela alguma variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado sendo no entanto o valor obtido atrav s da curva m dia praticamente id ntico m dia dos provetes ensaiados diferen a de 0 32 4 3 7 4 Geocomp sito GC100 Direc o de Fabrico DF No gr fico for a extens o da Figura 4 7 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes intactos do geocomp sito GC100 na direc o de fabrico abreviadamente designados por GC100 DF 120 o Sm 100 Sm amp v D 80 Provete 1 v E gt Provete 2 gg 60 Provete 3 se gt 40 Provete 4 er Provete 5 4 20 Curva M dia LL 0 Extens o
97. ao m ximo o provete Este procedimento ao eliminar as folgas entre o provete e o prato evita que o prato superior se desloque relativamente ao provete Na Figura 3 22 exemplificada a coloca o do provete para ensaio da face com filamentos de PET e da face sem filamentos de PET 41 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis c d Fig 3 22 Fixa o do provete no prato superior lado com esticador a Esticador com parafusos de ajuste desapertados b Esticador com parafusos de ajuste apertados c Ensaio da face com filamentos de PET d Ensaio da face sem filamentos de PET Coloca se uma pelicula de abrasivo no prato inferior colocando as extremidades da mesma sob as garras da plataforma Para se fixar a pel cula de abrasivo ao prato apertam se os 6 parafusos de cada uma das garras de fixa o Figura 3 23 Fig 3 23 Fixa o da pelicula de abrasivo no prato inferior a Pel cula abrasiva no prato b Aperto dos parafusos nas garras de fixa o Coloca se o prato superior estacion rio alinhado com o prato inferior vaiv m Colocam se os 3 n veis de peso em cima do prato superior por forma a perfazer 6 0 01 kg 42 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Programa se a caixa de aquisi o do equipamento para a realiza o dos 750 ciclos sendo que o equipamento a
98. aperto dos parafusos nas extremidades A fixa o atrav s dos parafusos centrais n o foi efectuada dado que iria danificar o provete Fig 3 10 Ensaio de trac o provetes intactos a Provete nas cunhas met licas com face rugosa vista da face com filamentos de PET b Provete nas cunhas met licas com face rugosa vista da face sem filamentos de PET 30 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Colocou se o conjunto cunhas met licas provete no suporte das garras em cunha previamente instalado na m quina de ensaio Figura 3 11a tendo o cuidado de assegurar que o provete ficava centrado relativamente a este suporte por forma a garantir que a carga aplicada uniformemente em toda a largura do provete Refira se que o conjunto cunhas met licas provete deve estar fixo ao suporte das garras no in cio do ensaio pois caso contr rio quando o mesmo iniciar existe o risco da cunha met lica inferior balan ar deixando de ficar centrada com o suporte das garras Caso esta situa o se verifique a distribui o de carga no provete n o feita em toda a sua largura mas apenas numa parte o que pode conduzir a resultados errados Calibrou se a dist ncia entre as cunhas met licas para os 100 mm Figura 3 11b Fig 3 11 Ensaio de trac o provetes intactos a Cunhas met licas no suporte das garras b Calibra o da dist ncia entre as cunhas met li
99. aplica o desta equa o e sendo B igual a 0 20m obtemos Cac es 4 5 4 3 2 EXTENSAO NA CARGA MAXIMA A extens o de um provete expressa em em qualquer momento do ensaio de trac o extens o pode ser determinada a partir da seguinte express o 52 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis x 100 4 6 na qual L a dist ncia entre dois pontos de refer ncia dist ncia entre faces das pegas na aus ncia de um extens metro no momento escolhido do ensaio Lo a dist ncia inicial de refer ncia A extens o na for a m xima Ermax em a extens o apresentada pelo geossint tico no momento em que a for a atinge o seu valor m ximo A Ermax pode ser calculada atrav s da Express o 4 6 substituindo o par metro L pelo par metro Lema dist ncia entre os dois pontos de refer ncia no momento em que foi atingida a for a m xima No caso em estudo tendo se constatado que para a dist ncia entre as faces das pegas prevista na norma 100 mm eram v rios os provetes que n o se encontravam sob tens o optou se por considerar o valor Lo como a dist ncia entre as faces das pegas ap s o ajuste das mesmas ver 4 3 5 O facto de ter havido provetes que para a dist ncia entre as faces das pegas previstas na norma 100 mm n o se encontrarem sob tens o deve se a factores tais como A maleabilidade dos geocomp sitos ensaiados a qual
100. arafusos de ajuste desapertados b Esticador com parafusos de ajuste apertados c Ensaio da face com filamentos de PET d Ensaio da face sem filamentos de PET 42 Fig 3 23 Fixa o da pel cula de abrasivo no prato inferior a Pel cula abrasiva no prato b Aperto dos parafusos nas garras de fixa o rr rareneaararea aa ararennaaaarenaaanarea a anareaanna 42 Fig 3 24 Equipamento laboratorial a In cio do ensaio b Caixa de Aquisi o 43 Fig 3 25 Exemplos de ensaios rejeitados a Deslizamento do provete das garras b Deslizamento da pel cula abrasiva das garras a E AAE R aaa arena aaar anna near aaa aaaraananas 44 Fig 3 26 Equipamento laboratorial utilizado para a realiza o do ensaio de pun oamento din mico a Descri o do aparelho de ensaio b An is de fixa o do provete c Cone em a o inox d Cone QradUad Ove citadel ean healed ean hea tn ate inden iia nanan eens 45 xii Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 3 27 Fixa o do conjunto an is de fixa o provete a Coloca o do provete sobre o primeiro anel b Coloca o do segundo anel c Grampos de fixa o eres 47 Fig 3 28 Ensaio de pun oamento din mico a Cone nas garras do equipamento antes da queda b Cone ap s a queda c Medi o do di metro do furo obtido com o cone graduado
101. as Vias f rreas novas e reabilitadas Separa o refor o drenagem filtragem Separa o do balastro e do material de aterro refor o do sistema de distribui o das cargas T neis Protec o drenagem Protec o das geomembranas barreiras barreira de fluidos de fluidos drenagem das guas Drenagem Filtragem controlo de Filtros envolvendo drenos de areia ou eros o refor o envolvimento britas e condutas 19 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Quadro 2 6 Aplica es dos geossint ticos em obras de engenharia ambiental adaptado de Giroud et al 1985 Dom nios de Utiliza o Fun es Tipos de Aplica o Aterros sanit rios Refor o controlo de eros o drenagem barreira de fluidos Refor o e controlo de eros o de taludes Drenagem de l quidos Impermeabiliza o Lagos Filtragem protec o drenagem barreira de fluidos Filtros em sistemas de protec o das margens Preven o de rasgamento ou perfura o das geomembranas Drenagem de gases e l quidos sob as geomembranas Impermeabiliza o Dunas de areia Canais Valas Rios Controlo de eros o barreira ao transporte de part culas ou sedimentos Barreira ao transporte de part culas ou sedimentos Estabiliza o de dunas face ac o do vento barreiras de areia ou silte Minimiza o da m
102. as o E CM Pun oamento Din mico Abras o Fig 4 42 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para os materiais intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico As rigidezes secantes a 2 5 10 e Ermax do material danificado por abras o s o bastante menores do que as correspondentes do material intacto Para o material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico observa se tamb m uma redu o das rigidezes secantes em causa em rela o s do material intacto embora menos acentuada do que na danifica o por abras o Robustez Os valores da robustez do material intacto danificado por abras o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 43 1600 00 1486 75 1400 00 1200 00 1000 00 800 00 600 00 400 00 200 00 0 00 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o E Robustez KN m Perda de Robustez Fig 4 43 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 126 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis O valor da robustez do material sujeito abras o 175 32 kN m muito inferior do material intacto 1486 75 kN m sendo a perda de robustez de 88 21 A robustez do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 327
103. as diferentes impedindo que estes se misturem ou interpenetrem Desta forma assegurado o funcionamento e a integridade de ambos os materiais evitando que estes se misturem ou interpenetrem sob ac o das cargas aplicadas Controlo de eros o superficial Esta fun o consiste na utiliza o de um geossint tico para evitar ou limitar os movimentos de solo ou de outras part culas na superf cie de por exemplo um talude Esta fun o pode ser desempenhada de forma provis ria ou permanente 1 forma provis ria quando s o usados geossint ticos biodegrad veis at consolida o da estrutura por exemplo pelo crescimento da vegeta o 2 forma permanente por exemplo para prevenir a eros o costeira Barreira de flu dos A fun o de barreira consiste em utilizar um geossint tico para evitar a migra o de fluidos l quidos ou gases Estes geossint ticos n o devem sofrer danos durante as opera es de transporte manuseamento e instala o Para exercer esta fun o os geossint ticos t m de ser imperme veis e cont nuos devendo ser assegurada a correcta liga o entre as diferentes faixas dos materiais Estes geossint ticos devem ser resistentes aos ataques qu micos que os fluidos possam originar 2 6 APLICA ES DOS GEOSSINT TICOS As principais aplica es dos geossint ticos s o referidas na norma EN ISO 10318 2005 e apresentam se de forma esquem tica na Figura 2 7 16 Estudo
104. as pegas para o ltimo valor na fase de pr carga m Massa NP Norma Portuguesa PET Poli ster PP Polipropileno T Resist ncia trac o Treter ncia Resist ncia trac o para provetes intactos Tabrasao Resist ncia trac o para provetes submetidos abras o e Extens o Ermax Extens o para a for a m xima pa Massa por unidade de rea VM M dia dos provetes ensaiados VCM Curva m dia for a extens o W Robustez Xxi xxii Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 1 INTRODU O 1 1 CONSIDERA ES GERAIS A aplica o de geossint ticos em obras de Engenharia Civil tem sido crescente nos ltimos anos Para este facto contribuiu a crescente variedade de aplica es destes materiais das quais se destacam aterros refor ados aterros para deposi o de res duos perigosos aterros para deposi o de res duos dom sticos e industriais muros de suporte estruturas de controlo de eros o estruturas de protec o costeira e infra estruturas de obras rodovi rias e ferrovi rias A crescente utiliza o de geossint ticos explicada por estes serem materiais de f cil e r pida instala o com custos inferiores relativamente aos materiais tradicionais Um dos aspectos de maior relev ncia na rea dos geossint ticos o estudo da sua durabilidade em particular das ac es mec nicas a
105. atamento dos dados O tratamento dos dados processou se da seguinte forma Defini o da fase de ajuste das pegas Para uma dado valor da for a registada pela m quina de trac o se a diferen a entre este valor e o consecutivo fosse inferior a 1 N considerava se o valor pertencente fase do ajuste das pegas Note se que este procedimento tem in cio no primeiro valor registado e termina assim que encontrada uma diferen a entre valores consecutivos superior a IN 55 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Desta forma garante se que o tro o horizontal no in cio da curva for a extens o seja inclu do na fase de ajuste das pegas sendo os valores registados ap s esta fase crescentes Registo da dist ncia entre pegas e da for a de trac o Para o ltimo valor da fase de ajuste das pegas previamente definida registar os valores da dist ncia entre as faces das pegas e da for a de trac o Note se que estes valores s o dados pela m quina de trac o pelo que as suas leituras s o directas C lculo das extens es com dist ncia inicial corrigida Lo ajuste das pegas O c lculo das extens es para todos os valores ap s a fase de ajuste das pegas dever entrar em linha de conta com a dist ncia entre as faces das pegas registada no ponto anterior assim teremos a f rmula da extens o Equa o 4 6 com a respectiva adapta o L Lo ajus
106. av s da curva m dia e a m dia dos provetes ensaiados quase inexistente diferen a de 2 36 4 4 ENSAIO DE ABRAS O Nesta sec o s o apresentados os resultados obtidos no ensaio de abras o seguindo a norma NP EN ISO 13427 2006 A referida norma prev o ensaio de trac o dos provetes submetidos a abras o Desta forma poss vel comparar os valores da resist ncia trac o obtidos para os provetes submetidos abras o com os dos provetes intactos 67 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis De acordo com a norma NP EN ISO 13427 2006 os ensaios de trac o dos provetes devem ser realizados de acordo com as especifica es da norma prEN ISO 13934 1 Determina o da for a m xima e alongamento for a m xima pelo m todo da tira para geot xteis no entanto no caso em estudo o ensaio de trac o dos provetes submetidos trac o foi realizado segundo a norma NP EN ISO 10319 2005 anteriormente descrita Desta forma poss vel estabelecer compara es entre os valores obtidos para a resist ncia trac o com base na mesma norma de ensaio de trac o o que permite evidenciar de forma mais acentuada o efeito da abras o nos provetes ensaiados Segundo a norma NP EN ISO 13427 2006 os resultados obtidos no ensaio de abras o dever o incluir a perda da resist ncia trac o em dada pela Equa o 4 12 Trefer ncia Tabras o
107. bentonite s o vertidas alternadamente sobre o geossint tico inferior seguindo se a coloca o do geossint tico superior Este conjunto posteriormente aquecido ou submetido ao processo de calandragem Estas opera es t m como objectivo a redu o do teor de gua remanescente e a uniformiza o da espessura do geocomp sito Lopes 1998 Z No outro processo a bentonite vertida sobre um geot xtil sendo posteriormente colocado outro geot xtil sobre o primeiro O conjunto formado passado por uma central de agulhagem O geot xtil superior deve ser um geot xtil n o tecido agulhado para que a agulha arraste filamentos do geot xtil atrav s da bentonite at ao geot xtil inferior 13 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Ambos os processos terminam com o enrolamento dos geocomp sitos benton ticos num n cleo r gido com o comprimento e peso pretendido Os rolos obtidos s o depois embrulhados em folhas de polietileno ou fechados em sacos de pl stico para armazenamento e transporte Lopes 1998 Geocomp sitos de drenagem Estes geocomp sitos s o resultantes de sois tipos de associa es geot xteis e georredes e geot xteis com n cleos polim ricos O processo de fabrico destes geocomp sitos consiste no fabrico independente dos seus componentes e na uni o dos mesmos Esta uni o muitas vezes n o mais que uma liga o t rmica Geocomp sitos
108. branas ainda a quente podem ser refor adas pela adi o de um geot xtil Note se que as geomembranas refor adas combinam dois tipos de geossint ticos e assim podem ser consideradas geocomp sitos Geomembranas obtidas por calandragem A calandragem consiste na passagem do material por cilindros aquecidos e de rota o contr ria Este processo o mais usado no fabrico das geomembranas sendo muitas vezes aplicado na sequ ncia do processo de extrus o O processo de calandragem permite fabricar geomembranas refor adas e n o refor adas As refor adas s o do tipo multicamadas nas quais inclu do entre as camadas um geot xtil 12 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Geomembranas obtidas por espalhamento superficial Este processo o mais recente e tamb m o menos usado consistindo no espalhamento de um pol mero em fus o sobre um geot xtil revestindo o As geomembranas produzidas por este processo s o refor adas podendo tamb m ser considerados geocomp sitos Mediante a superf cie as geomembranas pode ser divididas em dois grupos lisas e texturadas Geomembranas lisas Estas geomembranas t m uma superf cie lisa Geomembranas texturadas Estas geomembranas muitas vezes s o produzidas a partir de geomembranas lisas nas quais induzida a forma o de uma textura na superf cie dos materiais atrav s de m todos tais como a pulveriza o
109. btidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50 DPF Quadro 4 6 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50 DF 61 Quadro 4 7 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos para o geocomp sito GC100 DP Ries ced a A Hatten Sec OR fe SS ese O in dn dn A O Sones e Ra Peete a Mensa 63 Quadro 4 8 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100 DPF RE A E EE AE E VEEE UR UDN AR EEE PR A DER RE ERR RR RR E DO SUR RE ER reat 64 Quadro 4 9 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos para o geocomp sito GC100 Quadro 4 10 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100 DF Quadro 4 11 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomposito GC50A PET DPE irete ieee Rhinol Mie tithe edie ied e ea aaa 70 xvii Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 12 Compara o entre os valores obtidos a par
110. bustez DPF 2 5 10 EFmax kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 15 42 112 06 5 56 12 25 20 12 13 99 1117 05 VM Curva M dia For a Extens o 14 98 112 06 18 72 19 35 20 21 13 37 1112 33 VCM VM VCM VM 285 0 00 236 89 57 97 041 4 45 0 42 No Quadro 4 13 s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o para os provetes intactos e para os provetes submetidos abras o tendo sido calculada a perda de resist ncia trac o para cada um deles 70 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 13 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC50A PET DPF GC50A PET Intacto Abrasao Perda de Resist ncia a Tracgao DPF T T kN m kN m Provete 1 13 89 15 95 14 86 Provete 2 15 75 16 36 3 86 Provete 3 16 04 15 64 2 52 Provete 4 15 14 13 40 11 50 Provete 5 14 03 15 73 12 11 M dia 14 97 15 42 3 36 Desvio Padr o 0 98 1 16 10 78 Coef Varia o 6 56 7 52 320 33 Por ltimo no Quadro 4 14 feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 14 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m di
111. c o pela an lise da curva m dia apresenta um valor superior a 0 1 21 o que traduz numa ligeira diminui o da resist ncia trac o comparativamente aos valores da curva m dia dos provetes intactos A an lise dos valores obtidos pela curva m dia contradiz a dos valores obtidos pela m dia dos provetes Apesar da contradi o de valores na perda de resist ncia trac o fica demonstrado que a abras o neste geocomp sito quando ensaiado nesta direc o praticamente n o afecta a sua resist ncia trac o Extens o na carga m xima Erma Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles conforme se constata pelo coeficiente de varia o 14 49 Rigidez secante Js Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 e 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Ermax inferior ao de 10 Refira se que para a rigidez secante a 2 existe um grande desvio entre a m dia dos provetes ensaiados e o valor obtido a partir da curva m dia varia o de 236 89 o que revela que para as extens es iniciais a aproxima o da curva m dia m dia dos resultados obtidos pouco fi vel Robustez semelhan a do obtido para os provetes intactos os valores obtidos para a robustez do material sujeito abras o s o elevados acompanhando os valores obtidos para a extens o na carga m xima Mediante os valores registados o geocomp sito ensaiado na direc o perpendic
112. cas Definiu se no programa que controla a m quina de ensaio a raz o de extens o para 20 mm min por forma a cumprir a norma de ensaio Iniciou se o ensaio verificando se o afastamento das garras a velocidade constante at ocorrer a rotura do provete Figura 3 12 Ap s a rotura as garras regressam sua posi o original sendo que esta dist ncia dever ser sempre confirmada antes da realiza o de novo ensaio 31 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 3 12 Ensaio de trac o provetes intactos a In cio do ensaio b Durante a aplica o de carga c Rotura do provete Armazenaram se em suporte inform tico os pares de valores for a extens o registados pela m quina de ensaio para tratamento dos mesmos mediante as indica es da norma de ensaio seguida Os resultados obtidos e respectiva an lise encontram se no Cap tulo 4 3 4 2 2 Ensaio de trac o extens o a provetes submetidos abras o No ensaio realizado foi utilizado o seguinte procedimento Cortaram se 5 provetes na direc o de fabrico e 5 provetes na direc o perpendicular de fabrico tendo o cuidado de garantir que em cada amostra conjunto de 5 provetes definida pela direc o o n mero de filamentos de PET em cada provete era id ntico aos restantes que compunham a amostra Os provetes foram previamente ensaiados abras o ver ponto 3 4 3 tendo
113. cos Shukla 2002 Pol meros Propriedades PE PP PET PA Resist ncia trac o Baixo Baixo Elevado M dio Rigidez Baixo Baixo Elevado M dio Extens o na rotura Elevado Elevado M dio M dio Flu ncia Elevado Elevado Baixo M dio Peso vol mico Baixo Baixo Elevado M dio Custo Baixo Baixo Elevado M dio N o estabilizado M dio Baixo Elevado M dio Radia o UV Estabilizado Elevado Elevado Elevado M dio Bases Elevado Elevado Baixo Elevado Resist ncia a Microrganismos M dio Elevado M dio M dio leos Baixo Baixo M dio M dio Detergentes Elevado Elevado Elevado Elevado Segundo Shukla 2002 a maioria dos geot xteis s o manufacturados a partir do polipropileno ou do poli ster A utiliza o do polipropileno deve se ao seu custo reduzido associado ainda sua elevada resist ncia qu mica a solu es cidas e alcalinas Este material se adequadamente estabilizado apresenta tamb m uma resist ncia elevada s radia es ultravioleta A maior desvantagem na sua utiliza o a sua elevada flu ncia o que faz com que seja pouco aplicado em situa es de cargas elevadas a longo prazo Pinho Lopes 2004 O poli ster tem vindo cada vez mais a ser utilizado em aplica es em que as propriedades mec nicas s o essenciais visto possuir elevada resist ncia trac o e flu ncia reduzida A resist ncia qu mica excelente com excep o dos ambientes alcalinos Este pol mero t
114. cristalina Carneiro 2009 Na Figura 2 1 apresenta se o processo industrial de fabrico e estiramento de monofilamentos de PP Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 2 1 Processo industrial de fabrico e estiramento de monofilamentos de PP a Vista geral do fabrico b Pormenor do molde de extrus o c Passagem por um tanque de gua quente para efectuar o estiramento d Passagem por cilindros rotativos para efectuar o estiramento Carneiro 2009 Antes da convers o no produto final os componentes podem ser sujeitos a fases interm dias de fabrico Assim os filamentos podem ser usados individualmente monofilamento ou em conjunto tais como fios formados por v rios filamentos torcidos multifilamentos formados pelo alinhamento paralelo de v rios filamentos ou fibras formado a partir do corte de filamentos com cerca de 50mm de comprimento Analogamente as tiras podem tamb m ser usadas individualmente ou torcidas formando fios de tiras Lopes 1998 2 4 3 PRODU O DE GEOSSINT TICOS A ltima fase do processo de fabrico de um geossint tico consiste na combina o dos componentes de forma a obter a estrutura final A estrutura final influenciada pela t cnica usada Lopes 1998 De seguida s o apresentadas as t cnicas utilizadas na manufactura dos seguintes geossint ticos geot xteis geogrelhas georredes geomembranas e geocomp sitos
115. d Cone graduado mee BABE BAY RO ps D RF oy pa Segundo a norma NP EN ISO 13433 2008 o di metro interno dos an is dever ser de 150 0 5 mm tendo o sistema de fixa o como finalidade evitar o deslizamento do provete quando este pun oado pelo cone em a o inox Para tal a norma estabelece que os an is dever o ser providos de uma zona com relevo por forma a aumentar a ader ncia quando um anel pressionado contra o outro A fixa o de um anel ao outro feita por interm dio de 8 parafusos o que implica que coincidente com os orif cios dos parafusos o provete tenha de ser cortado com di metro id ntico a estes por forma a permitir a sua passagem 45 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Visto nos ensaios realizados o ensaio de pun oamento din mico ser seguido do ensaio de abras o sendo a dimens o do provete deste ltimo 430 comprimento x 200 largura mm ou seja superior aos 150 mm de di metro interno dos an is foi necess rio arranjar um m todo alternativo de fixa o do provete aos an is de forma a evitar os 8 orif cios no provete na zona dos parafusos pois se tal fosse executado iria invalidar a utiliza o do provete no ensaio de abras o Seguidamente apresentado o procedimento utilizado para a realiza o do ensaio de pun oamento din mico 46 Cortaram se 5 provetes na direc o de fabrico e 5 provetes na direc o
116. de 52 98 No material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico a robustez diminui conferindo ao geocomp sito um comportamento flex vel Por seu turno no material danificado apenas por abras o a robustez aumenta mantendo se o comportamento do geocomp sito danificado id ntico ao do intacto isto flex vel e robusto Mais uma vez refira se que a robustez reflecte o comportamento deste geocomp sito noutras grandezas j abordadas como a resist ncia trac o e a extens o para a carga m xima 4 6 1 4 Geocomp sito GC100 Direc o de Fabrico DF No gr fico for a extens o da Figura 4 38 apresentam se os resultados das curvas m dias obtidas nos ensaios do geocomp sito GC100 na direc o de fabrico Para efeitos de compara o tamb m apresentada a curva m dia obtida no ensaio dos provetes intactos 100 90 80 70 60 50 CM Intacto 40 CM Abras o 30 CM Pung Abras o 20 10 0 Forga por unidade de largura T KN m 0 10 20 30 40 Extens o Fig 4 38 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico Na Figura 4 39 compara se a resist ncia trac o e a respectiva perda de resist ncia trac o bem como a extens o para a carga m xima e a correspondente perda de extens o para a carga m xima considerando o material intacto sujeito abras o e suj
117. de Engenharia da Universidade do Porto NP EN ISO 9864 2006 Geossint ticos Ensaio para a determina o da massa por unidade de rea de geot xteis e produtos relacionados Instituto Portugu s da Qualidade NP EN ISO 10319 2005 Geot xteis Ensaio de trac o em tiras largas Instituto Portugu s da Qualidade NP EN ISO 13427 2006 Geot xteis e produtos relacionados Simula o do dano por abras o Instituto Portugu s da Qualidade NP EN ISO 13433 2008 Geossint ticos Ensaio de perfura o din mica Instituto Portugu s da Qualidade Paula A M V 2003 Danifica o durante a instala o avalia o laboratorial da influ ncia no comportamento dos geossint ticos Disserta o para a obten o do grau de Mestre em Mec nica dos Solos Universidade do Porto FEUP Porto 155p Pinho Lopes M J F 2004 Estudo de coeficientes de seguran a a aplicar a estruturas de controlo de eros o e de estabiliza o de maci os com geossint ticos Disserta o de Doutoramento em Engenharia Civil Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 693p Pinto A E S 2005 Aplica o de geossint ticos em linhas f rreas Estudo laboratorial dos fen menos de abras o e danifica o durante a instala o nos materiais Disserta o de Mestrado em Vias de Comunica o na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 168p Rosete A J 2010 Durabilidade de geossint ticos em obras ferrovi
118. de fabrico de geot xteis n o tecidos agulhados a Esquema geral b Exemplos de agulhas c Processo de agulhagem d Pormenor da placa com agulhas e Enrolamento do geot xtil ap s o processo de agulhagem a b Koerner 1998 c d e Carneiro 2009 10 Fig 2 5 Estruturas t picas de t xteis tricotados Carneiro 2009 11 Fig 2 6 Principais fun es desempenhadas pelos geossint ticos EN ISO 10318 2005 a Drenagem b Filtragem c Protec o d Refor o e Separa o f Controlo de eros o superficial 9 Barreira de TUIdOS sctitutssheccectes bebiceancabhabeecsbetncad betuceena tid E E does ella alertados ess OA 14 Fig 2 7 Principais aplica es dos geossint ticos EN ISO 10318 2005 a Reservat rios e barragens b Dep sitos de res duos l quidos c Dep sitos de res duos s lidos d Canais e Obras rodovi rias f Obras ferrovi rias 9 Funda es e estruturas de suporte h Sistemas de controlo da eros o i T neis e estruturas subterr neas j Sistemas de drenagem 17 Fig 3 1 Geocomp sito com refor o unidireccional de PET GC50 a Face com filamentos de PET b Face semifilamentos de PE Tritona ee cesiaaa a ll ec ana asdnd AEAEE 21 Fig 3 2 Geocomp sito com refor o unidireccional de PET GC100 a Face com filamentos de PET b Face sem filamentos de PET serra aaaranareane anna aaaaaaararanannaa 22 Fig 3 3
119. dida biaxial Geralmente os pol meros usados no processo de fabrico das geogrelhas s o o polietileno de alta densidade e o polipropileno Este tipo de grelhas usualmente designado por geogrelha homog nea ou relativamente r gida Koerner 1998 Geogrelhas obtidas por tecelagem As geogrelhas obtidas por tecelagem s o vulgarmente designadas por geogrelhas tecidas Estas s o produzidas atrav s da uni o de centenas de fibras de forma a obterem se barras longitudinais e 11 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis transversais separadas por aberturas Nos cruzamentos estas barras s o unidas por tricotagem ou entrela agem e posteriormente todo o conjunto protegido por um revestimento que lhe confere estabilidade dimensional e protege as barras durante a instala o em obra da geogrelha Geralmente estas geogrelhas s o fabricadas em poli ster de tenacidade elevada e o revestimento pode ser de PVC l tex betuminoso entre outros Esta geogrelha uma geogrelha relativamente flex vel Geogrelhas obtidas por liga o t rmica As geogrelhas obtidas por liga o t rmica s o produzidas atrav s da fus o dos pontos de cruzamento das barras Geralmente estas geogrelhas s o constitu das por fibras de PET unidas e envoltas numa folha de PP Geogrelhas obtidas por soldadura laser As geogrelhas obtidas por soldadura a laser s o produzidas atrav s da fus o
120. distintos entre eles O coeficiente de varia o da rigidez secante a 2 revela grande dispers o de valores 78 29 Esta dispers o de valores atenuada nas outras rigidezes no entanto os valores registados mant m se elevados No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que com excep o da rigidez secante a 2 varia o de 54 12 todas as restantes apresentam uma aproxima o aceit vel varia o m xima inferior a 8 Vieira 2008 para o mesmo geocomp sito obteve como valor m dio para a rigidez secante na extens o m xima Jsec amp rmax de 493kKN m o qual se afasta do valor m dio obtido neste ensaio 331 01 kN m A diferen a entre ambos deve se diferen a na extens o e resist ncia trac o obtidas Vieira 2008 obteve uma resist ncia m dia trac o superior a registada no ensaio realizado neste trabalho e uma extens o m dia na carga m xima inferior obtida no presente trabalho Sendo a rigidez secante o quociente entre estas duas grandezas explica se os valores superiores obtidos por Vieira 2008 para o valor m dio da rigidez secante na extens o m xima Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico como r gido e robusto O coeficiente de varia o 23 78 revela grande variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado A diferen a entre o valor obtido atr
121. do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis yY Di Mo Uy Fig 2 7 Principais aplica es dos geossint ticos EN ISO 10318 2005 a Reservat rios e barragens b Dep sitos de res duos l quidos c Dep sitos de res duos s lidos d Canais e Obras rodovi rias f Obras ferrovi rias 9 Funda es e estruturas de suporte h Sistemas de controlo da eros o i T neis e estruturas subterr neas j Sistemas de drenagem Nos Quadros 2 3 a 2 6 s o apresentados os dom nios de utiliza o fun es desempenhadas e os principais tipos de aplica o dos geossint ticos respectivamente em obras mar timas obras hidr ulicas vias de comunica o e obras de engenharia ambiental Quadro 2 3 Aplica es dos geossint ticos em obras mar timas adaptado de Giroud et al 1985 Dom nios de Utiliza o Fun es Tipos de Aplica o Costas Portos Filtragem Protec o da costa filtros entre os solos naturais e enrocamento de protec o Costas Portos Controlo de eros o Colch es de geot xtil envolvendo solo ou bet o controlo de eros o Sacos de geot xtil com solo para controlo de eros o em funda es subaqu ticas Moldes Envolvimento Colch es de geot xtil envolvendo solo ou bet o controlo de eros o Sacos de geot xtil com solo como moldes na constru o de funda es debaixo de gua Moldes subaqu ticos de tapetes de bet
122. do do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 50 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mico para os provetes de geocomp sito GC100P DF GC100P DF Di metro mm Provete 1 12 00 Provete 2 13 00 Provete 3 14 00 Provete 4 16 00 Provete 5 14 00 M dia 13 80 Desvio Padr o 1 48 Coef Varia o 10 75 Ensaio de Abras o Precedido de Pun oamento Din mico No gr fico for a extens o da Figura 4 19 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes do geocomp sito GC 100 cuja face com filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o de fabrico Uma vez que os provetes antes de serem ensaiados abras o foram submetidos ao ensaio de pun oamento din mico a nomenclatura utilizada para designar este ensaio foi GC100PA PET DF 45 40 35 30 Provete 1 25 Provete 2 20 Provete 3 Provete 4 Provete 5 Curva M dia For a por unidade de largura T KN m Extens o Fig 4 19 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100PA PET DF 106 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis De seguida apresentado o Quadro 4 51 com o resumo dos valores obtidos nos e
123. dos os outros provetes deve ser rejeitado 36 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 3 17 Exemplos de ensaios rejeitados a Escorregamento dos provetes nas garras b Rotura do provete junto s garras 3 4 3 ENSAIO DE ABRASAO NP EN ISO 13427 2006 Para a realiza o do ensaio de abras o seguiu se a norma NP EN ISO 13427 2006 Geot xteis e produtos relacionados Simula o do dano por abras o ensaio de bloco deslizante ISO 13427 1998 Este m todo de ensaio aplica se a geot xteis tecidos e n o tecidos e produtos relacionados O ensaio tem por base a coloca o de um provete num prato fixo para este ser friccionado por um material abrasivo cujas caracter sticas superficiais abrasivas s o especificadas No equipamento laboratorial utilizado o material abrasivo movido ao longo de um eixo horizontal com um movimento uniaxial em condi es controladas de press o e ac o abrasiva O equipamento laboratorial utilizado e as suas caracter sticas s o apresentados na Figura 3 18 37 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 1 Bloco deslizante com abrasivo de esmeril 2 Provete geot xtil 3 Massa total 6 0 01 kg 4 Movimento linear 25 1 mm 5 Guia vertical 6 Excentricidade 12 5 mm Fig 3 18 Equipamento laboratorial utilizado par
124. e Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram bastante id nticos entre si coeficiente de varia o de 4 63 O valor da curva m dia praticamente id ntico ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de apenas 1 69 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular de fabrico 104 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis diminuiu a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Neste caso a perda de resist ncia trac o foi de 12 65 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 12 91 praticamente id ntica obtida pela m dia dos provetes Extens o na carga maxima Ermax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles coeficiente de varia o de 6 08 A extens o na carga m xima apresenta valores inferiores verificada para os provetes intactos Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 e 10 s o crescentes sendo que o da Ermax inferior ao de 10 O coeficiente de varia o revela alguma dispers o de valores entre os resultados obtidos para todas as extens es sendo o
125. e Geot xteis Quadro 4 24 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A PET DF GC 100A PET T EFmax Ja Jee ice Jsec Robustez DF 2 5 10 EFmax kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 22 89 15 03 34 46 146 91 175 94 161 11 165 92 VM Curva M dia For a Extens o 19 43 15 03 43 85 143 73 175 39 129 28 175 32 VCM VM VCM VM 15 11 0 02 27 25 2 16 0 31 19 76 5 66 No Quadro 4 25 s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o para provetes intactos e para os provetes submetidos abras o tendo sido calculada a perda de resist ncia trac o para cada um deles Quadro 4 25 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC100A PET DF DF T T kN m kN m Provete 1 90 38 26 62 70 54 Provete 2 97 60 20 97 78 51 Provete 3 109 34 31 51 71 18 Provete 4 97 12 17 15 82 34 Provete 5 94 75 18 18 80 81 M dia 97 84 22 89 76 68 Desvio Padr o 7 04 6 06 5 49 Coef Varia o 7 19 26 49 7 15 Por ltimo apresentado o Quadro 4 26 no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m
126. e Geot xteis em er ra re es oe rm ars es ox SM A a S EE b Fig 3 2 Geocomp sito com refor o unidireccional de PET GC100 a Face com filamentos de PET b Face sem filamentos de PET Foram estudados dois geocomp sitos com refor o unidireccional de PET um com resist ncia nominal trac o na direc o de fabrico de 50 kN m designado por GC50 e outro com um valor dessa resist ncia na mesma direc o de 100 kN m designado por GC100 No Quadro 3 1 apresenta se a ficha t cnica dos geocomp sitos utilizados nos ensaios Refira se que algumas das propriedades mec nicas s o vari veis consoante a direc o de solicita o do geocomp sito pelo que na Figura 3 3 s o apresentadas as duas direc es poss veis de ensaio direc o de fabrico e direc o perpendicular de fabrico 22 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 3 1 Ficha t cnica dos geocomp sitos ensaiados GC50 e GC100 Propriedade GC 50 GC100 Resist ncia trac o DF KN m 63 115 EN ISO 10319 Toler ncia KN m 3 5 DPF KN m 14 14 Toler ncia KN m n a n a DF KN m 13 13 Elonga o na carga maxima Toler ncia KN m 3 3 EN ISO 10319 DF KN m n a n a Toler ncia KN m n a n a Rigidez Secante a 2 KN m 7 6 13 9 DF a 5 KN m 22 1 40 4 a 10 KN m 47 3 86 6 EN ISO 10319 Dimens o aparente dos poros 090 um 95 95 EN
127. e Jsec Robustez DF 2 5 10 EFmax kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 97 84 30 01 108 73 221 42 267 42 331 01 1452 46 VM Curva M dia For a Extens o 92 07 30 01 167 57 205 84 270 08 306 79 1486 75 VCM VM VCM VM 590 002 54 12 7 04 0 99 7 32 2 36 Da an lise dos Quadros 4 9 e 4 10 verifica se que 66 Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram relativamente id nticos entre si sendo o coeficiente de varia o 7 19 O valor da curva m dia uma boa aproxima o ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de 5 90 entre ambos Refira se que Vieira 2008 para o mesmo geocomp sito obteve como valor m dio 111 40 kN m Tal como para o GC 50 ensaiado na direc o de fabrico a diferen a de valores obtidos para este par metro pode ser justificada pelo menos em parte pelo tempo de armazenagem do material cerca de 7 anos e tamb m pela influ ncia conhecida nos resultados dos ensaios do executante dos mesmos Extens o na carga maxima Efmax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam varia o entre eles conforme se constata pelo coeficiente de varia o 13 O valor m dio da extens o para a carga m xima obtido foi de 30 01 bastante diferente do constante na ficha t cnica do produtor entre 10 e 16 Esta diferen a poder ser explicada pelo facto da medi o da
128. e aeee na aaare na SEEE ana aaarea nana 34 Fig 3 16 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o precedidos de pun oamento din mico a In cio do ensaio b Durante a aplica o de carga c Rotura do provete 35 Fig 3 17 Exemplos de ensaios rejeitados a Escorregamento dos provetes nas garras b Rotura do provete junto as galrasS oA oTa ATR A TA ESA N o dasesntensa FARIA TAA TAON 37 Fig 3 18 Equipamento laboratorial utilizado para a realiza o do ensaio de abras o pelo m todo do bloco deslizante a Descri o do aparelho de ensaio b Vista geral c Prato superior estacion rio d Prato inferior vaiv m e POSOS uneoro arrar aR E AA TAAT TA 38 Fig 3 19 Geocomp sito e Abrasivo a Provete para ensaio abras o e respectivo molde em cart o utilizado para o seu corte b Abrasivo face em contacto com o provete c Abrasivo face em Contacto como prato InferOn ias sade Ze e TRAT 39 Fig 3 20 Fixa o do provete no prato superior lado sem esticador a Coloca o do provete com bordos equidistante b Provete ap s fixa o errar tara near eae 40 Fig 3 21 Fixa o do provete ao prato superior lado com esticador a Coloca o do provete com bordos equidistante b Provete ap s fixa o com esticador encostado ao prato 41 Fig 3 22 Fixa o do provete no prato superior lado com esticador a Esticador com p
129. e de instala o e ao desgaste por abras o s o aspectos relevantes que podem comprometer o bom funcionamento das estruturas nas quais est o inseridos Nesta disserta o s o estudadas as altera es de algumas propriedades mec nicas para geossint ticos submetidos abras o e ao efeito conjunto da abras o precedida de danifica o induzida por pun oamento din mico Estas propriedades mec nicas s o caracterizadas atrav s de ensaios de trac o extens o aos geossint ticos em estudo No que se refere organiza o da disserta o a mesma composta por 5 cap tulos No Cap tulo 1 feita uma breve introdu o ao tema da disserta o e aos respectivos objectivos propostos na elabora o da mesma No Cap tulo 2 apresentada a defini o e tipo de geossint ticos existentes seus materiais constituintes e respectivos processos de fabrico associados S o tamb m apresentadas as principais fun es que podem ser desempenhadas pelos geossint ticos assim como as suas aplica es nas diversas reas da Engenharia No Cap tulo 3 apresentada uma descri o da componente laboratorial a qual constitu da pela descri o dos equipamentos utilizados nos ensaios assim como dos procedimentos previstos nas normas de ensaio seguidas em laborat rio No Cap tulo 4 s o apresentados os resultados dos ensaios realizados a an lise dos mesmos bem como as conclus es emanadas do estudo laboratorial realizado No
130. e entre os valores obtidos para cada provete ensaiado sendo no entanto o valor obtido atrav s da curva m dia praticamente id ntico m dia dos provetes ensaiados diferen a de 0 68 4 5 1 2 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF Ensaio de Pun oamento Din mico No Quadro 4 40 apresentam se os resultados do ensaio de pun oamento din mico dos 5 provetes de geocomp sito GC50 A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC50P DF 97 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 40 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mico para os provetes de geocomp sito GC50P DF GC50P DF Di metro mm Provete 1 16 00 Provete 2 17 00 Provete 3 16 00 Provete 4 12 00 Provete 5 18 00 M dia 15 80 Desvio Padr o 2 28 Coef Varia o 14 43 Ensaio de Abras o Precedido de Pun oamento Din mico No gr fico for a extens o da Figura 4 17 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes do geocomp sito GC50 cuja face dos filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o de fabrico Uma vez que os provetes antes de serem ensaiados abras o foram submetidos ao ensaio de pun oamento din mico a nomenclatura utilizada para designar este ensaio foi GC50PA PET DF
131. e filamentos de PET em cada provete era id ntico aos restantes que compunham a amostra Os provetes foram inicialmente submetidos ao ensaio de pun oamento din mico ver ponto 3 4 4 e seguidamente ao ensaio de abras o ver ponto 3 4 3 Uma vez que a dimens o dos provetes requerida pelo ensaio de pun oamento din mico inferior dimens o dos provetes ensaiados abras o os provetes foram cortados com 200 largura x 430 comprimento mm Ap s o ensaio de abras o foi ajustado o comprimento dos provetes por forma a cumprirem a dimens o prevista na norma de ensaio de trac o extens o ou seja 100 mm mais um excedente para a fixa o do provete s garras Uma vez que as garras utilizadas neste ensaio foram garras de compress o hidr ulica os provetes ficaram com a dimens o de 200 largura x 300 comprimento mm Marcaram se duas linhas horizontais a toda a largura equidistantes do centro do provete por forma a garantir os 100 mm requeridos pela norma Colocou se o provete nas garras de compress o hidr ulica previamente instaladas na m quina de teste universal tendo o cuidado de garantir que o provete ficava centrado relativamente s garras por forma a garantir que a carga aplicada uniformemente em toda a largura do provete Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Calibrou se a dist ncia entre as garras para os 100 mm Definiu se no progra
132. ec o de fabrico Para efeitos de compara o tamb m apresentada a curva m dia obtida no ensaio dos provetes intactos 114 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis N jo D jo UI jo i O CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pung Abras o w j N jo Ha jo Forga por unidade de largura T KN m jo 0 5 10 15 20 25 Extens o Fig 4 26 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico Na Figura 4 27 compara se a resist ncia trac o e a respectiva perda de resist ncia trac o bem como a extens o para a carga m xima e a correspondente perda de extens o para a carga m xima considerando o material intacto sujeito abras o e sujeito abras o ap s pun oamento din mico 70 00 60 00 50 00 40 00 30 00 20 00 10 00 0 00 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o E Resist ncia trac o m xima KN m Perda de resist ncia trac o E Extens o m xima Perda de extens o m xima Fig 4 27 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 115 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Ab
133. edida de pun oamento din mico As rigidezes secantes a 2 5 e 10 do material danificado por abras o s o maiores do que as correspondentes do material intacto O mesmo acontece para o material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico por m neste ltimo caso o acr scimo menos significativo Tamb m a rigidez secante Ermax aumenta com a danifica o sendo esse aumento mais significativo quando o material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico Robustez Os valores da robustez do material intacto danificado por abras o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 37 1200 00 1140 15 1000 00 800 00 600 00 400 00 200 00 0 00 21 11 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o 200 00 E Robustez KN m Perda de Robustez Fig 4 37 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 122 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis O valor da robustez do material sujeito abras o 1140 15 kN m superior ao valor da robustez do material intacto 941 41 kN m sendo a perda de robustez de 21 11 A robustez do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 442 69 kN m inferior do material intacto o que significa uma perda de robustez
134. eito abras o ap s pun oamento din mico 123 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 100 00 90 00 80 00 70 00 60 00 50 00 40 00 30 00 20 00 10 00 0 00 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o E Resist ncia trac o m xima KN m Perda de resist ncia trac o m xima o Extens o maxima Perda de extens o m xima Fig 4 39 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico Com base nas informa es constantes nas Figuras 4 38 e 4 39 conclui se que 124 Resist ncia trac o T A resist ncia trac o do material sujeito abras o 19 43 kN m muito inferior ao valor da resist ncia trac o do material intacto 92 07 kN m sendo a perda de resist ncia trac o de 78 90 A justifica o deste comportamento deve se ao facto de a abras o do material na direc o de fabrico induzir desgaste evidente nos filamentos de PET ver Figura 4 40 os quais s o os principais respons veis pela resist ncia trac o do geocomp sito nessa direc o a b Fig 4 40 Provete de geocomp sito GC100A PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o A resist ncia trac o do material danificado por abras o precedida de pun oamento din
135. em a grande vantagem de ser est vel radia o ultravioleta Pinho Lopes 2004 2 3 2 ADITIVOS A melhoria das propriedades de um termopl stico pode ser conseguida por introdu o de diversos aditivos durante o seu processo de fabrico Pinho Lopes 2004 Estes aditivos permitem melhorar as propriedades processamento e desempenho dos materiais polim ricos Os aditivos s o normalmente classificados de acordo com a fun o que ir o desempenhar e n o de acordo com as suas propriedades qu micas Carneiro 2009 A descri o dos aditivos correntemente usados apresentada de seguida Antioxidantes aditivos usados para proteger os pol meros da degrada o oxidativa tanto durante o processamento como durante o tempo de servi o A degrada o oxidativa dos pol meros pode ser Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis iniciada pela ac o do calor pela ac o da radia o ultravioleta UV por impurezas met licas ou por stress mec nico Os antioxidantes s o muito usados para aumentar a resist ncia das poliolefinas oxida o Biocidas aditivos que protegem os pol meros da ac o das bact rias fungos algas ou bolores Na aus ncia de biocidas e em determinadas condi es normalmente ambientes quentes e h midos estes organismos podem desenvolver se superf cie dos materiais polim ricos e provocar reac es al rgicas odores desagrad
136. ento Din mico Perda de DF Abras o Resist ncia T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 97 84 34 84 64 39 Curva M dia For a Extens o VCM 92 07 32 86 64 31 VM VCM VM 5 90 5 68 0 12 Analisando os Quadros 4 51 a 4 54 verifica se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes s o bastante vari veis conforme se constata pelo coeficiente de varia o 13 86 O valor da curva m dia apresenta alguns desvios relativamente ao da m dia dos valores obtidos para cada provete sendo a diferen a de 5 68 A resist ncia trac o avaliada em termos da m dia dos valores dos provetes diminui relativamente ao material intacto sendo a perda de resist ncia trac o foi de 64 39 108 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Refira se que a perda de resist ncia trac o avaliada atrav s da curva m dia 64 31 praticamente id ntica obtida pela m dia dos provetes Extens o na carga maxima pmax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles conforme se constata pelo coeficiente de varia o 16 25 A extens o na carga m xima obtida quase metade da verificada para os provetes intactos Rigidez secante Jc Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 e 10 s o crescentes com a extens o sendo que o da E
137. eot xteis resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos A perda de resist ncia trac o registada foi de 47 04 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 55 26 apresenta algumas diferen as 17 48 relativamente m dia dos provetes ensaiados no entanto qualquer um dos valores demonstra o efeito do pun oamento din mico na diminui o da resist ncia trac o deste geocomp sito quando ensaiado na direc o de fabrico Extens o na carga m xima Efmax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles conforme se constata pelo coeficiente de varia o 16 31 A extens o na carga m xima obtida apresenta valores ligeiramente inferiores verificada para os provetes intactos Observa se que as danifica es induzidas pelo pun oamento din mico e pela abras o quase n o tem express o na varia o da extens o m xima Rigidez secante Js Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 s o crescentes com a extens o sendo que o da Epmax inferior ao de 10 Os valores crescentes com a extens o revelam que o aumento da resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o O coeficiente de varia o indicia grande dispers o de valores para todas as extens es sendo o valor m ximo registado para este coeficiente obtido para a extens o de 2 No que se refere
138. erg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis O coeficiente de varia o 22 08 revela grande variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado A curva m dia apresenta uma boa aproxima o m dia dos provetes ensaiados sendo a diferen a registada de 5 66 4 4 1 5 Geocomp sito GC50 Face sem Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPF No gr fico for a extens o da Figura 4 12 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 2 provetes do geocomp sito GC50 cuja face sem filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o perpendicular de fabrico Foram apenas ensaiados 2 provetes j que o objectivo deste estudo foi o de comprovar se o valor da resist ncia trac o mais afectada quando a face com filamentos de poli ster PET sujeita abras o A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC50A LISA DPF 18 E 16 D 6 14 v 22 10 5 S 3 Provete 1 SE Provete 2 6 E Curva M dia 2 4 gt fo 2 LL 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Extensao Fig 4 12 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A LISA DPF No Quadro 4 27 compara se os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais e os valores d
139. ete 2 14 61 17 02 16 49 Provete 3 14 72 16 68 13 35 Provete 4 14 44 15 88 10 01 Provete 5 15 42 17 31 12 26 M dia 14 63 16 42 12 16 Desvio Padr o 0 52 0 87 3 03 Coef Varia o 3 57 5 28 24 93 Por ltimo apresentado um quadro no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 22 Quadro 4 22 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A PET DPF GC100A PET Intacto Abras o Perda de Resist ncia DPF T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 14 63 16 42 12 20 Curva M dia For a Extens o VCM 14 43 16 45 13 99 VM VCM VM 1 39 0 18 14 68 Analisando os Quadros 4 19 a 4 22 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram bastante id nticos entre si conforme se constata pelo valor do coeficiente de varia o 5 28 O valor da curva m dia praticamente id ntico ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de apenas 0 18 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se q
140. ete do provete Cunha Normal Abrasao Punc met lica 430 x 200 Din mico Abras o GC50 340x200 Var o Trac o Hidr ulicas 430x200 Hidr ulicas de a o 300 x 200 Trac o 300 x 200 Cunha Especial Abras o Punc met lica 430 x 200 Din mico Abras o GC100 340x200 Var o Trac o Hidr ulicas 430x200 Hidr ulicas de a o 300 x 200 Trac o 300 x 200 Em todos os ensaios de trac o extens o anteriormente descritos deve se aferir se o ensaio pode ser validado ou deve ser rejeitado mediante a an lise da rotura do provete Caso se verifique o escorregamento dos provetes nas garras ou a rotura do provete junto a estas por danos provocados pelas pr prias garras ent o o ensaio dever ser considerado nulo Figura 3 17 No entanto a rotura do provete junto s garras pode dever se ao facto de por coincid ncia esta zona do provete ser a zona menos resistente do mesmo Outra raz o que poder levar rotura do provete junto s garras o facto de nesta zona haver uma concentra o de tens es uma vez que as garras impedem que os provetes diminuam de largura nesta zona durante a aplica o da carga Em ambas as situa es anteriormente descritas o ensaio dever ser considerado v lido A norma refere na aus ncia de outro crit rio para rejeitar uma rotura do provete na zona das garras que qualquer rotura de provete que ocorra at 5 mm das garras resultando num valor inferior a 50 dos valores m dios das roturas de to
141. etidos abras o a Provete nas garras de compress o hidr ulica b Calibra o da dist ncia entre as garras de compress o hidr ulica Definiu se no programa que controla a m quina de ensaio a raz o de extens o para 20 mm min de acordo com a norma de ensaio Iniciou se o ensaio verificando se o afastamento das garras a velocidade constante at ocorrer a rotura do provete Ap s a rotura as garras regressam sua posi o original sendo que esta dist ncia dever ser sempre confirmada antes da realiza o de novo ensaio Figura 3 15 33 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis a b Fig 3 15 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o a In cio do ensaio b Durante a aplica o de carga c Rotura do provete Armazenaram se em suporte inform tico os pares de valores for a extens o registados pela m quina de ensaio para tratamento dos mesmos de acordo com a norma seguida Os resultados obtidos e respectiva an lise encontram se no Cap tulo 4 3 4 2 3 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o precedidos de pun oamento din mico No ensaio realizado foi utilizado o seguinte procedimento 34 Cortaram se 5 provetes na direc o de fabrico e 5 provetes na direc o perpendicular de fabrico tendo o cuidado de garantir que em cada amostra conjunto de 5 provetes definida pela direc o o n mero d
142. extens o ser feita atrav s do afastamento das pegas e n o com recurso ao v deo Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis extens metro m todo mais exacto pela ocorr ncia de escorregamento entre o geot xtil e as pegas ou pelo tempo de armazenagem do geocomp sito ensaiado cerca de 7 anos que poder ter levado altera o das propriedades do geossint tico Refira se que Vieira 2008 para o mesmo geocomp sito obteve como valor m dio 22 60 para a extens o na carga m xima No seu trabalho de investiga o Vieira 2008 efectuou mais ensaios de trac o um deles a um s fio de poli ster retirado do geocomp sito e o outro a provetes com 40mm de largura tendo constado que no ensaio a um filamento de poli ster o valor m dio da extens o na carga m xima era de 14 9 isto dentro dos limites indicados na ficha t cnica do produtor e que no ensaio com provetes com 40 mm de largura o valor m dio da extens o na carga m xima era de 17 7 Com base nos estudos de Vieira 2008 constata se que quanto maior for a largura da amostra maiores s o as extens es registadas para mesma for a de trac o Este comportamento resulta da maior contribui o para a extens o do geot xtil n o tecido de polipropileno constituinte do geocomp sito Rigidez secante Je Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 e Ermax SAO crescentes e com intervalos
143. i se que Resist ncia trac o T Os valores da curva m dia s o praticamente id nticos ao da m dia dos valores obtidos para os provetes regista se uma diferen a de 0 63 entre ambos Relativamente perda de resist ncia trac o analisando a m dia dos provetes ensaiados verifica se que este geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular de fabrico aumentou a sua resist ncia trac o comparativamente aos valores da m dia dos provetes intactos Este facto constatado pela perda de resist ncia trac o ser inferior a O 2 34 Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 1 72 praticamente id ntica obtida pela m dia dos provetes Conforme se constata pela an lise da m dia dos provetes ensaiados a perda de resist ncia trac o obtida no ensaio de abras o da face sem filamentos de PET do geocomp sito 2 34 conduziu a resultados quase id nticos para os obtidos no ensaio da face de filamentos de PET 2 97 84 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Extens o na carga m xima pmax A extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito cuja face sem filamentos de PET foi ensaiada abras o 110 77 quase id ntica extens o na carga m xima obtida para o geocomp sito no mesmo ensaio mas realizado sobre a face com filamentos de PET 112 06 R
144. icos Ensaio de perfura o din mica ensaios com queda de cone Este m todo de ensaio aplica se a geossint ticos no entanto a utiliza o deste ensaio para alguns produtos dever ser considerada cuidadosamente uma vez que o ensaio poder n o ser exequ vel por exemplo para as geogrelhas O ensaio tem por base a fixa o de um provete entre dois an is Seguidamente largado um cone em a o inox com arestas a 45 e massa de 1000 5 g de uma altura de 500 mm no centro do provete Mede se o di metro do furo atrav s da introdu o no mesmo de um cone graduado O cone graduado mede o di metro do furo at um m ximo de 504 mm e cada divis o do mesmo corresponde a um O equipamento laboratorial acima descrito ap 44 0 1 mm apresenta um comprimento total de 2004 incremento do di metro de 2 mm resentado na Figura 3 26 0 1 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis fib e a SAN AAAS 1 Fixadores do cone em a o inox 2 Guias verticais 3 Cone em aco inox 4 Inv lucro de protec o em metal 5 Inv lucro de protec o 6 An is de fixa o 7 Provete a ensaiar 8 Parafuso de ajuste 9 Base de protec o do cone a d Fig 3 26 Equipamento laboratorial utilizado para a realiza o do ensaio de pun oamento din mico a Descri o do aparelho de ensaio b An is de fixa o do provete c Cone em a o inox
145. igidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Ermax inferior a de 10 Os valores crescentes da rigidez secante revelam que o aumento da resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que para a rigidez secante a 2 e a 5 existe uma varia o assinal vel para as restantes rigidezes a aproxima o muito fi vel Comparativamente rigidez secante obtida no ensaio de abras o da face com filamentos de PET os valores obtidos no presente ensaio revelam a mesma tend ncia crescente com excep o da rigidez secante Ermax No entanto as rigidezes secantes obtidas s o mais elevadas ainda que bastante pr ximas das do ensaio relativo face com filamentos de PET Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o perpendicular de fabrico como flex vel e robusto dado a sua resist ncia trac o ser baixa e obtida para uma elevada extens o A curva m dia apresenta valores muito id nticos m dia dos provetes ensaiados sendo a diferen a registada de 0 52 Comparativamente robustez m dia dos provetes ensaiados obtida no ensaio de abras o da face com filamentos de PET 1117 05 kN m os valores obtidos neste ensaio s o praticamente id nticos 1121 62 kN m 4 4 1 6
146. igra o de part culas s lidas em suspens o Passagens subterr neas de gua Sa da de canaliza es Valas drenantes Barreira ao transporte de part culas ou sedimentos Preven o do transporte de part culas s lidas em suspens o 20 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 3 ENSAIOS LABORATORIAIS 3 1 INTRODU O Neste cap tulo feita uma descri o dos ensaios realizados equipamento utilizado para a realiza o dos mesmos sendo tamb m apresentado o programa de ensaios adoptado A descri o dos geossint ticos ensaiados assim como as suas principais caracter sticas f sicas e mec nicas s o igualmente apresentadas neste cap tulo 3 2 MATERIAIS ENSAIADOS Os materiais utilizados foram geocomp sitos de refor o constitu dos por um geot xtil n o tecido agulhado de polipropileno PP refor ado com filamentos de poli ster PET numa direc o refor o unidireccional Devido ao refor o unidireccional o material apresenta aspectos distintos entre faces sendo uma das faces com filamentos em PET enquanto a outra n o tem filamentos de PET ver Fig 3 1 e Fig 3 2 RAE AG a a a A i b Fig 3 1 Geocomp sito com refor o unidireccional de PET GC50 a Face com filamentos de PET b Face sem filamentos de PET 21 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o d
147. ilamentos de poli ster uma vez que ao cederem estes filamentos a rotura do geossint tico inicia se de imediato Ainda por este motivo que o comportamento do geocomp sito quando solicitado na direc o de fabrico completamente distinto do observado quando solicitado na direc o perpendicular anterior Rigidez secante Jsec Os valores da rigidez secante para 2 5 10 Ermax do material intacto danificado por abras o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 30 300 00 250 00 200 00 150 00 100 00 50 00 0 00 Rigidez Secante a 2 Rigidez Secantea 5 Rigidez Secante a 10 Rigidez Secante Tmax E CM Intacto refer ncia E CM Abras o E CM Pun oamento Din mico Abras o Fig 4 30 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para os materiais intactos ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 117 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 800 00 700 00 600 00 500 00 400 00 300 00 200 00 100 00 As rigidezes secantes a 2 5 e 10 do material danificado por abras o s o bastante menores do que as correspondentes do material intacto Para o material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico observa se tamb m uma redu o das rigidezes secantes em causa em rela o s do material intacto embora menos acentuada do que n
148. kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 58 33 22 91 223 15 243 29 252 80 254 13 693 61 Curva M dia For a Extens o 7 1 22 91 254 22 2 254 19 24 VCM 57 13 9 54 35 50 254 19 9 36 696 03 VM VCM VM 2 06 0 00 13 93 3 20 0 55 1 88 0 35 Analisando os Quadros 4 5 e 4 6 conclui se que Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram bastante id nticos entre si conforme se constata pelo baixo coeficiente de varia o 6 14 O valor da curva m dia praticamente id ntico ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de apenas 2 06 entre ambos Refira se que Vieira 2008 para o mesmo geocomp sito obteve como valor m dio 55 30 kN m o qual muito pr ximo do valor m dio obtido neste ensaio Extens o na carga maxima Emax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam pouca varia o entre eles conforme se constata pelo coeficiente de varia o 6 13 Refira se que Vieira 2008 para o mesmo geocomp sito obteve como valor m dio 16 10 A diferen a de valores obtidos para este par metro pode ser justificada pelo menos em parte pelo tempo de armazenagem do material cerca de 7 anos e tamb m pela influ ncia conhecida nos resultados dos ensaios do executante dos mesmos 61 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis
149. l o aumento da dist ncia entre as faces das pegas extens o seja traduzido num aumento da for a Graficamente com o ajuste das pegas pretende se eliminar o tro o horizontal da curva for a extens o para o qual se verifica que ao aumento da extens o n o corresponde um aumento da for a por unidade de largura mantendo este ltimo par metro um valor igual a zero ou muito pr ximo disso A Figura 4 3 mostra as implica es do ajuste das pegas na extens o que por sua vez influenciam a rigidez secante e a robustez Tmax ajuste das pegas Tror Curva t pica For a Extens o Considerando o ajuste das pegas Curva t pica For a Extens o Eliminando o ajuste das pegas For a por unidade de largura kN m cm Ajuste das Pegas Ermax EFmax ajuste das pegas Extens o Fig 4 3 Influ ncia do ajuste das pegas na extens o para duas curvas t picas for a extens o na qual uma id ntica outra com excep o do tro o referente ao ajuste das pegas Conforme se constata na figura a elimina o do tro o do ajuste das pegas implica que para a mesma curva for a extens o se cheguem a valores distintos para os pares for a por unidade de largura e extens o No caso em estudo para os provetes ensaiados trac o n o foi definida qualquer dist ncia padr o como ajuste de pegas na m quina de trac o O ajuste de pegas para cada um dos provetes foi definido na fase de tr
150. lgumas propriedades dos pol meros normalmente usados para o fabrico de geossint ticos Shukla 2002 eee rraeea ra ntareeaaaaaren na aaarea na aarenana 5 Quadro 2 3 Aplica es dos geossint ticos em obras mar timas adaptado de Giroud et al 1985 17 Quadro 2 4 Aplica es dos geossint ticos em obras hidr ulicas adaptado de Giroud et al 1985 18 Quadro 2 5 Aplica es dos geossint ticos em vias de comunica o adaptado de Giroud et al 1985 e E OE A DA E E Sashes Be Ad AOS A ana 19 Quadro 2 6 Aplica es dos geossint ticos em obras de engenharia ambiental adaptado de Giraud et all 1985 aims nated sates a a a ee a Sette eee A a a 20 Quadro 3 1 Ficha t cnica dos geocomp sitos ensaiados GC50 e GC100 23 Quadro 3 2 Programa de Ensaios reta ceara O AA AR 24 Quadro 3 3 Caracter sticas da m quina de ensaio universal LLOYD INSTRUMENTS LR5OK 27 Quadro 3 4 Procedimento para o ensaio de trac o extens o a 36 Quadro 4 1 Massa por unidade de rea dos provetes ensaiados para o geocomp sito GC50 50 Quadro 4 2 Massa por unidade de rea dos provetes ensaiados para o geocomp sito GC100 51 Quadro 4 3 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes intactos para o geocomp sito GC50 DPE sie tat adie adel A a PR Medial TS cal Mal oil eee RR dota 58 Quadro 4 4 Compara o entre os valores o
151. locamento das garras uma vez que este m todo pode ser usado em todos os provetes utilizados 3 4 2 1 Ensaio de trac o extens o com material intacto No ensaio realizado foi utilizado o seguinte procedimento Cortaram se 5 provetes na direc o de fabrico e 5 provetes na direc o perpendicular de fabrico tendo o cuidado de garantir que em cada amostra conjunto de 5 provetes definida pela direc o o n mero de filamentos de PET em cada provete era id ntico aos restantes que compunham a amostra Desta forma tentou se garantir a semelhan a entre os provetes que comp em a amostra uma vez que uma diferen a de n mero de filamentos de PET conduz a resultados distintos quer ao n vel da resist ncia trac o quer ao n vel da extens o para a carga m xima Os provetes foram cortados com 200 largura x 340 comprimento mm A norma prev a utiliza o de provetes com 100 mm de comprimento entre garras no entanto para garantir a fixa o do provete s garras foi necess rio deixar um excedente ao n vel do comprimento Constatou se que a realiza o do ensaio com garras de compress o hidr ulica ou com as garras de cunha met lica com face rugosa permitiam o escorregamento dos provetes ensaiados impedindo que se atingisse a resist ncia m xima trac o do material pelo que foi adoptado o m todo de fixa o utilizado por Vieira 2008 que nos pontos seguintes se descreve Marcaram se duas linhas horizontais
152. ma que controla a m quina de ensaio a raz o de extens o para 20 mm min de acordo coma norma de ensaio seguida Iniciou se o ensaio verificando se o afastamento das garras a velocidade constante at ocorrer a rotura do provete Ap s a rotura as garras regressam sua posi o original sendo que esta dist ncia dever ser sempre confirmada antes da realiza o de novo ensaio Figura 3 16 a b c Fig 3 16 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o precedidos de pun oamento din mico a In cio do ensaio b Durante a aplica o de carga c Rotura do provete Armazenaram se em suporte inform tico os pares de valores for a extens o registados pela m quina de ensaio para tratamento dos mesmos de acordo com a norma de ensaio Os resultados obtidos e respectiva an lise encontram se no Cap tulo 4 No Quadro 3 4 apresenta se um resumo dos procedimentos usados para o ensaio de trac o extens o mediante o tipo de geocomp sito ensaiado e o tipo de provete ensaiado intacto submetido a abras o submetido abras o precedido de pun oamento din mico 35 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 3 4 Procedimento para o ensaio de trac o extens o Ensaio de trac o por tipo de Provete Intacto Abras o Pun oamento Din mico Abras o Dimens o Garras Cola Dimens o Garras Dimens o Garras do provete do prov
153. max Ao contr rio das outras grandezas para as rigidezes secantes n o foram calculadas as respectivas perdas Tal facto devido aos elevados coeficientes de varia o em especial da rigidez de 2 e 5 obtidos os quais n o permitem uma compara o fi vel de resultados Assim optou se neste gr fico por se apresentarem as rigidezes secantes obtidas atrav s da curva m dia de cada ensaio No terceiro gr fico de barras comparada a robustez e respectiva perda de robustez entre os v rios ensaios O valor de refer ncia usado para a robustez foi o valor obtido pela curva m dia dos provetes intactos 4 6 1 1 Geocomp sito GC50 Direc o Perpendicular de Fabrico DPF No gr fico for a extens o da Figura 4 20 apresentam se os resultados das curvas m dias obtidas nos ensaios do geocomp sito GC50 na direc o perpendicular de fabrico Para efeitos de compara o tamb m apresentada a curva m dia obtida no ensaio dos provetes intactos 18 16 14 12 Ha oe CM Intacto CM Abras o CM Pung Abras o For a por unidade de largura T KN m O N A Q Ww 0 20 40 60 80 100 120 Extens o Fig 4 20 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico 110 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Na Figura 4 21 compar
154. mico 32 86 kN m tamb m muito inferior embora menos do que no caso da danifica o apenas por abras o ao valor da resist ncia trac o do material intacto 92 07 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis kN m originando uma perda de resist ncia trac o de 64 31 A justifica o desta perda de resist ncia id ntica dada para a danifica o do material apenas por abras o Ver Figura 4 41 dl a b Fig 4 41 Provete de geocomp sito GC100PA PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico Verifica se que a perda de resist ncia trac o maior no material danificado apenas por abras o isto porque o orif cio criado no geocomp sito pelo pun oamento din mico aumenta a deformabilidade do material durante a abras o reduzindo a efic cia do contacto dos filamentos em PET com a pel cula abrasiva e consequentemente diminuindo os danos nestes filamentos Extens o na carga maxima pmax A extens o para a carga maxima do material intacto de 30 01 No caso do material sujeito abras o o valor desse par metro desce para 15 03 o que representa uma perda de extens o na carga m xima de 49 91 Este comportamento resulta quer da danifica o dos filamentos de poli ster durante o ensaio de abras o quer do uso de esticador durante a indu o de abras o o qual leva
155. nal Fig 2 5 Estruturas t picas de t xteis tricotados Carneiro 2009 2 4 3 2 Geogrelhas As geogrelhas s o malhas abertas constitu das por estruturas polim ricas planas Nas geogrelhas usual as aberturas serem maiores que os elementos s lidos que as constituem As geogrelhas podem ser fabricadas por extrus o seguida de estiramento da folha do componente tecelagem com posterior aplica o de revestimento liga o t rmica e soldadura a laser Geogrelhas obtidas por extrus o As geogrelhas extrudidas s o produzidas a partir de folhas de pol mero aditivado num processo composto por duas ou tr s fases De in cio uma folha de pl stico usualmente com 4 a 6mm de espessura introduzida numa m quina que a ir perfurar de forma regular Seguidamente a folha de pl stico perfurada aquecida e estirada na sua direc o de fabrico O estiramento da folha permite que as aberturas se alonguem provocando tamb m a orienta o das cadeias moleculares na direc o do estiramento Esta orienta o molecular traduz se num aumento da resist ncia trac o e da rigidez da grelha na direc o do estiramento Estas grelhas s o designadas por geogrelhas extrudidas uniaxiais e a sua produ o comporta duas fases perfura o da folha de pl stico e estiramento uniaxial Caso no processo de fabrico a geogrelha seja novamente aquecida e aplicado um estiramento na direc o transversal obt m se uma grelha extru
156. ns o para o geocomp sito GC100A PET DF cccccccececeeeeeceeeceeeeeeeeeceeaaececeeeeecceaaaeseeeseeesecsnaeeeeeeeeeesetennaaeeeeeess 81 Quadro 4 25 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC100A PET DE sicsicecchticcts otietithi ct coed EE EAA EE esiisagadiag aa do 81 Quadro 4 26 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GETOOA PET DE szsiziis soar isa e a Alog sagid stecan abas tag uaga SS EE A E A 82 Quadro 4 27 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomposito GCSOAILISA DPF eteren EEE EE EE EAEE EET 84 xviii Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 28 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50A LISA DPP ersi cpu iss ese iiroada de eaan ibd adada bis peas ERA ba adealedaeaauiacdedesastd cfgta delega dades 84 Quadro 4 29 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de
157. ns that can be performed by geosynthetics and applied to different Engineering areas In Chapter 3 is presented a description of the laboratory equipment used for tests and also a description of procedures followed in the testing standards in the laboratory In Chapter 4 are presented the results and analysis of tests performed as well as conclusions got from the laboratory studies In Chapter 5 are presented suggestions for the future developments of the subject studied in this work KEYWORDS Geocomposites for reinforcement mechanical durability dynamic thrust extension abrasion dynamic punching vi Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis NDICE GERAL AGRADECIMENTOS nonah sra sitio dani datetaceds seis aed Sedan ASS eb eden Oana i RESUMO arne a A e e a ae ea TONS SEER A A A N AS diane iii ABSTRACT isola tetas et cave PA Asean eee nee v INTRODUCA Orcera aea ean AE 1 1 1 CONSIDERAC ES GERAIS gt unnan on a a Mead CACAO ied ae 1 1 2 ORGANIZA O DA DISSERTA O eeeeeeeeeeeeeeseererierestsresrsesreristesesterisresestentsesreresresesrenrsrens 2 2 GEOSSINTETICOS a 3 ZAINTRODUCAG lenin e a a a a a as 3 2 2 DEFINI O E TIPO DE GEOSSINTETICOG c cccccccscssccecsscsecseesecscsaesaeceessesecsscsecsecsecsesaeeeesaeseens 3 2 3 MATERIAIS CONSTITUINTES 22 22 2222 eu 2s0id108a asneiras ii nnter nenret 3 230 POL MEROS sandra dias Ora PE A RAR a
158. nsaios e o Quadro 4 52 com a compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 51 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC100PA PET DF GC100PA PET T Emas Jsec 2 Jsec 5 Jsec 10 Jsec EFmax Robustez DF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 35 54 16 76 101 65 286 62 273 58 212 03 350 72 Provete 2 30 16 17 35 50 99 263 97 272 98 173 87 337 27 Provete 3 31 34 15 41 38 35 204 64 257 37 203 31 265 00 Provete 4 34 68 13 68 77 57 304 47 295 94 253 54 265 00 Provete 5 42 49 21 05 10 01 96 45 225 94 201 88 457 54 M dia 34 84 16 85 55 71 231 23 265 16 208 92 335 11 Desvio Padr o 4 83 2 74 35 36 84 23 25 88 28 77 79 16 Coef Varia o 13 86 16 25 63 46 36 43 9 76 13 77 23 62 Quadro 4 52 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100PA PET DF GC 100PA PET T EFmax Jec Jose ese Jsec Robustez DF 2 5 10 Ermar kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 34 84 16 85 55 71 231 23 265 16 208 92 335 11 VM Curva M dia For a Extens o 32 86 16 85 45 81 226 95 26
159. ntes 24 3 4 PROCEDIMENTO DOS ENSAIOS uai vies isasicagaiasa a dei tava Vad RA din oa Netin 25 vii Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 3 4 1 MASSA POR UNIDADE DE AREA NP EN ISO 9864 2006 es 25 3 4 2 ENSAIO DE TRAC O EXTENS O NP EN ISO 10319 2005 e 26 3 4 2 1 Ensaio de trac o extens o com material intacto rear 29 3 4 2 2 Ensaio de trac o extens o a provetes submetidos abras o 32 3 4 2 3 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o precedidos de pun oamento din mico 34 3 4 3 ENSAIO DE ABRASAO NP EN ISO 13427 2006 n raras 37 3 4 4 ENSAIO DE PUN OAMENTO DIN MICO NP EN ISO 13433 2008 n 44 4 AN LISE DE RESULTADOS 49 AS INTRODU O dt O Raa hts Sala Rta a O Sita aa Aa 49 4 2 ENSAIO DE DETERMINA O DA MASSA POR UNIDADE DE AREA 0cccccccccccessesesseeeseeeees 49 4 3 ENSAIO DE TRAC O EXTENSAO 0 cccccccccccsccscssececssesecsscaecoecsesseceusaccecsacsecsecsecsecascaesaseeesaes 51 4 3 1 RESIST NCIA A TRAC O aora aa a e a r OE a e aea a aaae bd eaten 52 4 3 2 EXTENS O NA CARGA M XIM erein iea e a a aa 52 4 3 3 RIGIDEZ SECANTE miseret er pate eee ds teeta e a Ra CTA Eae eT E E aa dA Rap 53 A34 sROBUSTEZ a sn dey a a a da a a a A a eats ead 54 43 5 AJUSTE DAS PEGAS Meriti quai Dol e ee
160. nto Din mico e por Abrasao de Geot xteis Fig 3 10 Ensaio de trac o provetes intactos a Provete nas cunhas met licas com face rugosa vista da face com filamentos de PET b Provete nas cunhas met licas com face rugosa vista da face s mi filamentos de PET seetiscccsetcocteauits icenian n E deveted geste stedea EERTE edita dna Picasa eiadanacaliaaa o 30 Fig 3 11 Ensaio de trac o provetes intactos a Cunhas met licas no suporte das garras b Calibra o da dist ncia entre as cunhas met licas erre aaerreaaarr nana 31 Fig 3 12 Ensaio de trac o provetes intactos a In cio do ensaio b Durante a aplica o de carga G Rotura do Prave lenson aa ites r Ea E odes cE geet dae tek eee nat plan gua lda ee eed ees 32 Fig 3 13 Ensaio de trac o a provetes submetidos a abras o a Dimens o do provete para ensaio a abras o b Dimens o do provete para ensaio trac o ap s abras o c Moldes em cart o utilizados para o corte dos provetes ensaiados abras o e trac o 33 Fig 3 14 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o a Provete nas garras de compress o hidr ulica b Calibra o da dist ncia entre as garras de compress o hidr ulica 33 Fig 3 15 Ensaio de trac o a provetes submetidos abras o a In cio do ensaio b Durante a aplica o de carga c Rotura do provete err
161. o processo de extrus o ou fia o l quida a mistura polim rica introduzida num recipiente ficando sujeito a press es e temperaturas controladas Posteriormente a mistura polim rica for ada a passar no molde de extrus o no qual podem ser produzidas as mais variadas formas As formas mais comuns e respectivo molde de extrus o usado para a sua produ o s o apresentadas de seguida a Filamento cont nuo circular com di metro m dio de alguns micr metros e comprimento indefinido Molde de extrus o placa perfurada com orif cios de di metro conhecido b Tira plana cont nua com alguns mil metros de largura v rios micr metros de espessura e comprimento indefinido Molde de extrus o fenda com espessura conhecida As tiras podem tamb m ser obtidas atrav s do corte das pel culas c Folha ou pel cula podendo ter alguns metros de largura e uma espessura a variar entre uma frac o de mil metro pel cula e v rios mil metros folha Molde de extrus o fenda com espessura conhecida De forma a melhorar as propriedades das tiras e dos filamentos resist ncia trac o extens o na rotura m dulo de rigidez flu ncia etc estes s o submetidos a processos de estiramento e solidifica o atrav s de tratamentos por temperatura O estiramento reduz a sec o dos componentes e provoca a reorienta o da cadeia molecular na direc o em que este foi aplicado originando uma estrutura final mais
162. o dessas cadeias moleculares feita atrav s de uma s rie de mecanismos qu micos designada por polimeriza o Pinho Lopes 2004 Os pol meros mais utilizados no fabrico de geossint ticos s o as poliamidas PA ou nylons os poli steres PET o polipropileno PP o poliestireno PS o policloreto de vinilo PVC os polietilenos PE polietileno de alta densidade PEAD polietileno de muito baixa densidade PEMBD polietileno de m dia densidade PEMD polietileno clorinado CPE polietileno clorossulfunado PECS Shukla 2002 Os pol meros mais comummente usados em alguns tipos de geossint tico est o indicados no Quadro 2 1 Quadro 2 1 Pol meros base utilizados em cada tipo de geossint tico Shukla 2002 Geossint tico Pol meros Geot xteis PP PET PA PE Geogrelhas PEAD PET PP Georredes PEMD PEAD Geomembranas PE PVC CPE PECS Determinadas caracter sticas dos pol meros como o peso molecular e a organiza o tridimensional das cadeias polim ricas influenciam as propriedades dos materiais polim ricos O peso molecular de um pol mero produto do peso molecular dos mon meros pelo n mero de vezes que os mon meros se repetem na cadeia polim rica tem uma grande influ ncia nas propriedades e no comportamento dos materiais polim ricos o aumento do peso molecular provoca o aumento da resist ncia trac o da extens o da rigidez da resist ncia ao impacto da resist ncia ao c
163. o do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico como r gido e fr gil derivado da sua resist ncia m xima ser elevada e obtida para uma baixa extens o A curva m dia apresenta valores muito id nticos m dia dos provetes ensaiados sendo a diferen a registada de 0 13 A robustez m dia do geocomp sito com a face com filamentos de PET submetida abras o de 165 92 kN m os valores obtidos para o mesmo par metro no caso do geocomp sito com a face sem filamentos de PET submetida abras o s o bem mais elevados 706 46 kN m 4 5 ENSAIO DE ABRAS O PRECEDIDO DE PUN OAMENTO DIN MICO Neste ponto s o apresentados os resultados obtidos no ensaio de abras o para provetes previamente submetidos ao ensaio de pun oamento din mico O ensaio de pun oamento din mico foi realizado mediante as especifica es da norma NP EN ISO 13433 2008 Ap s a realiza o deste ensaio os provetes foram submetidos abras o seguindo a norma anteriormente descrita NP EN ISO 13427 2006 Esta ltima prev a realiza o do ensaio de trac o pela norma prEN ISO 13934 1 Determina o da for a m xima e alongamento for a m xima pelo m todo da tira para geot xteis no entanto analogamente ao que aconteceu para os provetes ensaiados exclusivamente ab
164. o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 25 1200 1112 33 1000 800 600 400 200 13 28 200 CM Intacto refer ncia CM Abras o CM Pun oamento Din mico Abras o m Robustez KN m Perda de Robustez 4 25 Robustez para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico O valor da robustez do material sujeito abras o 1112 33kN m superior ao valor da robustez do material intacto 981 89kN m valor de refer ncia sendo a perda de robustez de 13 28 A robustez do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 382 42 kN m inferior do material intacto o que significa uma perda de robustez de 61 05 No material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico a robustez diminui conferindo ao geocomp sito um comportamento flex vel Por seu turno no material danificado apenas por abras o a robustez aumenta mantendo se o comportamento do geocomp sito danificado id ntico ao do intacto isto flex vel e robusto Refira se que a robustez reflecte o comportamento deste geocomp sito noutras grandezas j abordadas como a resist ncia trac o e a extens o para a carga m xima 1 2 Geocomp sito GC50 Direc o de Fabrico DF gr fico for a extens o da Figura 4 26 apresentam se os resultados das curvas m dias obtidas nos ensaios do geocomp sito GC50 na dir
165. o geocomp sito GC100 cuja face dos filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o perpendicular de fabrico A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC100A PET DPF 20 18 5 D 16 amp 14 CT ij Provete 1 To E Provete 2 S 10 Elo Provete 3 5 7 Provete 4 o Provete 5 4 Curva M dia e 2 LL 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Extens o Fig 4 10 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A PET DPF De seguida apresentado o quadro resumo com os valores obtidos nos ensaios Quadro 4 19 e o quadro de compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 20 76 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 19 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomp sito GC100A PET DPF GC100A PET T EFmax Jsec 2 sec 5 Jsec 10 Jsec EFmax Robustez DPF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 15 20 94 67 7 81 18 06 23 76 16 06 887 81 Provete 2 17 02 100 47 8 52 19 01 25 50 16 94 1064 97 Provete 3 16 68 108 46 7 03 16 78 23 44 15 38 114
166. o originada no material praticamente inexistente Extens o na carga maxima Ermax A extens o na carga m xima do material sujeito abras o 112 06 superior ao valor do mesmo par metro para o material intacto 103 31 valor de refer ncia sendo a perda de extens o na carga m xima de 8 47 Este comportamento pode ser explicado pela reorienta o dos filamentos do geot xtil n o tecido em polipropileno o que pode originar um comportamento mais d ctil do geocomp sito Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis A extens o na carga m xima do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 66 32 muito inferior ao valor do mesmo par metro para o material intacto 103 31 o que representa uma perda de extens o para a carga m xima de 35 80 Esta diminui o da extens o para a carga m xima devida danifica o induzida no geot xtil n o tecido em polipropileno pelo ensaio de pun oamento din mico o qual origina um orif cio no mesmo criando um ponto de fragilidade que impede que a extens o m xima do geot xtil n o tecido seja totalmente mobilizada visto que a rotura do provete se inicia pelo orif cio A danifica o originada pela abras o precedida de pun oamento din mico origina uma perda de extens o para a carga m xima contrariamente danifica o induzida apenas pela abras o a qual reflecte um aumento da e
167. o para os provetes de geocomp sito GCSOP DE mirren tona TERA as Nano ARA ERA PANAS e Aae EESIN Cara A AAEE 98 Quadro 4 41 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC50PA PET DF ia 99 Quadro 4 42 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50PA PET DF 99 xix Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 43 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC50PA PET DF reter a aa aaaaaaaeeana nana aaaaaraareneananaaaananarana 100 Quadro 4 44 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GCSOPA PET DE arere EENE E oa iara DoR a ao doa A EO TEA 100 Quadro 4 45 Valores obtidos no ensaio de pun oamento din mico para os provetes de geocomp sito GC TOOP DPF sussa tate ine deni hnad aati adi da 102 Quadro 4 46 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC100PA PET DPF
168. oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 35 H c 30 E amp 25 Provete 1 _ o E 20 Provete 2 sz ON 15 Provete 3 c 5 Provete 4 10 6 TE o Provete 5 5 5 Curva M dia i 0 0 5 10 15 20 Extensao Fig 4 11 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A PET DF No Quadro 4 23 faz se o resumo dos valores obtidos nos ensaios e o Quadro 4 24 compara se os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 23 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomp sito GC100A PET DF GC100A PET T EEmax Jsec 2 Jsec 5 Jsec 10 Jsec Ermax Robustez DF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 26 62 13 86 47 48 196 45 234 92 192 07 201 18 Provete 2 20 97 12 46 43 73 186 25 197 31 168 27 140 53 Provete 3 31 51 12 59 57 88 291 61 279 60 250 31 210 54 Provete 4 17 15 17 57 6 55 32 64 92 88 97 60 136 85 Provete 5 18 18 18 68 16 66 27 58 75 00 97 30 140 52 M dia 22 89 15 03 34 46 146 91 175 94 161 11 165 92 Desvio Padr o 6 06 2 90 21 79 114 28 89 12 65 33 36 64 Coef Varia o 26 49 19 32 63 24 77 19 50 65 40 55 22 08 80 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o d
169. obtido a partir da curva m dia varia o de 97 06 o que revela que para as extens es iniciais a aproxima o da curva m dia m dia dos resultados obtidos pouco fi vel situa o que se inverte para as rigidezes secante a extens es mais elevadas conforme se constata pela varia o de apenas 0 26 para a rigidez secante da Er max Robustez os valores obtidos para a robustez s o elevados acompanhando os valores obtidos para a extens o na carga m xima Mediante os valores obtidos o geocomp sito ensaiado nesta direc o apresenta um comportamento flex vel e robusto 59 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis O coeficiente de varia o 18 92 revela alguma variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado sendo no entanto o valor obtido atrav s da curva m dia praticamente id ntico m dia dos provetes ensaiados diferen a de 0 24 4 3 7 2 Geocomp sito GC50 Direc o de Fabrico DF Na Figura 4 5 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes intactos do geocomp sito GC50 na direc o de fabrico abreviadamente designados por GC50 DF 70 H c 60 D S 50 Provete 1 i Provete 2 ke g 30 Provete 3 c 5 Provete 4 O 20 o Provete 5 10 Curva M dia u 0 0 5 10 15 20 25 30 Extensao Fig 4 5 Curvas for a
170. omp sito GC50A PET DP c cscccccccsecdeeciveeeescetenneecdetendeuchieseecehteneedsiveneeedhinadeesivenedeeeiieeedteeeedneny 75 Quadro 4 19 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomposito GC IO0A PET DP nrs aaea Aa e aae Eau Anda hss cease aaa soe aTa a Sa ini reaa 77 Quadro 4 20 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A PET DPF A AEE AE ia a eE UE a Taea PAA AA E AA T ENARA a ie 77 Quadro 4 21 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC100A PET DPF niii eei ei aen i eei i eidean 78 Quadro 4 22 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100A PET DPF isso transar temia ao rapina arrasada dh EA a dada Ena da tenes 78 Quadro 4 23 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomp sito GC100A PET DF terrena a aaa a a a aa aaa Aaaah 80 Quadro 4 24 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a exte
171. omportamentos similares desde que a direc o de solicita o seja a mesma Assim para a direc o perpendicular ao fabrico DPF tem se Os geocomp sitos intactos e danificados quer por abras o quer por abras o precedida de pun oamento din mico apresentam valores bastante similares para a resist ncia trac o a extens o para a carga m xima e a robustez Este facto resulta de na direc o de solicita o em causa os filamentos em PET n o serem praticamente solicitados De notar que o geot xtil n o tecido em polipropileno o mesmo em ambos os geocomp sitos sendo o comportamento diferenciado pelas caracter sticas dos filamentos em PET A danifica o por abras o tem efeito diminuto no comportamento dos geocomp sitos na DPF A danifica o por abras o precedida de pun oamento din mico conduz diminui o da resist ncia trac o e da extens o para a carga m xima em ambos os geocomp sitos Para ambos os geocomp sitos a danifica o por abras o conduz a valores de rigidez secante a 2 5 e 10 maiores do que a danifica o por abras o precedida de pun oamento din mico Para ambos os geocompositos a rigidez secante a 2 apresenta um elevado coeficiente de varia o em rela o m dia dos provetes ensaiados Para esta rigidez verificou se tamb m uma disparidade entre os valores obtidos pela m dia dos provetes e a curva m dia respectiva Estas diferen as devem se ao facto de n
172. or a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100A LISA DF rare aaa 91 Fig 4 16 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50PA PET DPF reter 94 Fig 4 17 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50PA PET DF errar reenn 98 xiii Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 4 18 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100PA PET DPF ae 102 Fig 4 19 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC100PA PET DF eee 106 Fig 4 20 Curvas m dias de for a extens o para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico rare aeareenaaaarrananaar rena aaarranaaaa 110 Fig 4 21 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico e 111 Fig 4 22 Provete de geocomp sito GC50A PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o ieee ranma at hectares deed ieee needed ja a El E a DD CE PNE E 112 Fig 4 23
173. or Abras o de Geot xteis Geot xteis n o tecidos Os geot xteis n o tecidos s o produzidos dispondo os componentes normalmente monofilamentos cont nuos ou fibras numa malha solta mais espessa do que o produto final e efectuando a sua liga o mec nica t rmica ou qu mica Os geot xteis n o tecidos possuem uma estrutura plana com uma distribui o aleat ria de poros A liga o mec nica muitas vezes designada por agulhagem conseguida atrav s da passagem da malha solta atrav s de milhares de agulhas com farpas que se movimentam continuamente Figura 2 4 As agulhas penetram na malha arrastando consigo alguns componentes e entrela ando os com outros Os geot xteis obtidos por este processo designam se por n o tecidos agulhados e possuem espessuras normalmente compreendidas entre os 0 5 e os 5 mm A liga o t rmica conseguida atrav s do aquecimento da malha Para os materiais formados por componentes com a mesma composi o qu mica a temperatura deve ser aplicada apenas em alguns pontos da malha pontos a ligar de modo a evitar a fus o global dos componentes No caso de os componentes n o possu rem a mesma composi o qu mica diferentes pol meros com diferentes pontos de fus o a fus o selectiva de um dos componentes o de menor ponto de fus o ir originar uma liga o por fus o nos pontos de contacto entre este componente e os restantes componentes Os geot xteis n o tecidos obtidos por e
174. os a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o Quadro 4 37 Quadro 4 36 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o para o geocomp sito GC50PA PET DPF GC50PA PET T EEmax Jsec 2 Jsec 5 Jsec 10 Joec EFmax Robustez DPF kN m kN m kN m kN m kN m kN m Provete 1 11 23 68 06 7 95 13 85 17 60 16 50 428 09 Provete 2 9 85 57 47 5 76 12 51 16 93 17 14 296 17 Provete 3 10 38 67 15 6 98 13 57 17 65 15 46 376 06 Provete 4 11 40 64 43 7 94 15 00 19 53 17 69 396 81 Provete 5 10 50 74 49 6 66 12 30 15 15 14 10 428 09 M dia 10 67 66 32 7 06 13 45 17 37 16 18 385 04 Desvio Padr o 0 64 6 17 0 93 1 09 1 58 1 43 54 37 Coef Varia o 5 97 9 30 13 14 8 13 9 08 8 83 14 12 Quadro 4 37 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50PA PET DPF GC 50PA PET T CEmax Jose Jose ese Jsec Robustez DPF 2 5 10 Ermar kN m kN m kN m kN m kN m kN m VM Curva M dia For a Extens o 10 32 66 32 13 84 15 25 16 87 15 56 382 42 VCM VM VCM VM 3 29 0 00 96 06 13 42 2 89 380 0 68 No Quadro 4 38 s o comparados os valores obtidos no ensaio de trac o pa
175. outro material quando colocado na interface entre dois materiais permitindo a absor o e distribui o de tens es ou deforma es que seriam aplicadas ao material a ser protegido Quando os geossint ticos exercem fun es de protec o importante assegurar uma espessura adequada assim como a continuidade do material Refor o A fun o de refor o consiste na utiliza o de geossint ticos de forma a melhorar as propriedades mec nicas de um solo ou de outro material de constru o Os geossint ticos exercem fun o de refor o essencialmente em duas situa es 1 quando s o colocados entre duas camadas sujeitas a press es diferentes e a sua tens o equilibra a diferen a de press o entre essas camadas conduzindo ao refor o global 2 quando s o colocados no interior de maci os para suportar tens es de trac o aumentando a capacidade global da estrutura para resistir a este tipo de esfor os A fun o de refor o requer que os geossint ticos possuam propriedades mec nicas adequadas tanto no momento da instala o como ao longo do tempo 15 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Separa o A fun o de separa o consiste em evitar a mistura de dois materiais adjacentes com caracter sticas diferentes atrav s da coloca o de um geossint tico entre eles A barreira sint tica introduzida entre os dois materiais com granulometri
176. perpendicular de fabrico tendo o cuidado de garantir que em cada amostra conjunto de 5 provetes definida pela direc o o n mero de filamentos de PET em cada provete era id ntico aos restantes que compunham a amostra Os provetes foram cortados com 430 comprimento x 200 largura mm sendo a maior dimens o a correspondente direc o na qual se pretendia efectuar o ensaio Estas dimens es n o s o requeridas pela norma de ensaio de pun oamento din mico mas visto os provetes serem posteriormente ensaiados abras o s o adoptadas estas dimens es uma vez que s o superiores s dimens es dos provetes previstos para o ensaio de pun oamento din mico Desliza se atrav s das guias verticais o involucro de protec o at base superior do equipamento Desta forma fica acess vel a base inferior na qual se ir o desenvolver os trabalhos subsequentes Coloca se um dos an is com a parte com relevo virada para cima no equipamento de ensaio Coloca se o provete sobre este anel de forma a garantir que a rea definida pelo di metro interno do anel totalmente preenchida pelo provete Figura 3 27a Dever tamb m assegurar se que nesta rea o provete n o fica com pregas ou dobras Coloca se o outro anel com a parte com relevo em contacto com o provete alinhado com o anel anteriormente colocado Figura 3 27b Fixa se o provete aos an is atrav s de dois grampos de aperto r pido colocados em dois pontos oposto
177. que o orif cio criado no geocomp sito pelo pun oamento din mico aumenta a deformabilidade do material durante a abras o reduzindo a efic cia do contacto dos 116 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis filamentos em PET com a pel cula abrasiva e consequentemente diminuindo os danos nestes filamentos Extens o na carga m xima pmax A extens o para a carga maxima do material intacto de 22 91 No caso do material sujeito abras o o valor desse par metro desce para 17 38 o que representa uma perda de extens o na carga m xima de 24 14 Este comportamento resulta quer da danifica o dos filamentos de poli ster durante o ensaio de abras o quer do uso de esticador durante a indu o de abras o o qual leva mobiliza o da extens o do geocomp sito ainda durante a danifica o O valor da extens o para a carga m xima do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 21 26 ligeiramente inferior ao valor de refer ncia sendo a perda de extens o para a carga m xima de 7 21 Observa se que a danifica o por abras o mais gravosa do que a danifica o por abras o precedida de pun oamento din mico sendo a justifica o a mesma referida para a resist ncia trac o Observa se tamb m que este geocomp sito solicitado na direc o de fabrico tem um comportamento quase exclusivamente dependente dos f
178. que estes materiais est o sujeitos durante os processos de instala o e constru o cujos efeitos podem comprometer o bom funcionamento das estruturas em que est o inseridos Paula 2003 Nas obras em geral os efeitos dos procedimentos de instala o s o bastante importantes e implicam geralmente redu es imediatas e significativas das propriedades dos geossint ticos Pinho Lopes 2004 Al m das danifica es sofridas durante a instala o tamb m o desgaste por abras o deve ser tido em conta na quantifica o da redu o das propriedades dos geossint ticos Esta disserta o tem como objectivo a an lise do efeito da abras o em geossint ticos assim como a an lise do efeito conjunto sinergia da abras o precedida de danifica o induzida por pun oamento din mico Os geossint ticos considerados s o dois geocomp sitos de refor o cada vez mais utilizados em infra estruturas ferrovi rias j que para al m da fun o de refor o podem exercer convenientemente as fun es de separa o e filtragem sendo estas as tr s fun es mais usualmente exigidas aos geossint ticos aplicados neste tipo de infra estruturas As danifica es consideradas s o tamb m correntes nas infra estruturas ferrovi rias Como sabido o movimento dos comboios induz abras o nos geossint ticos atrav s do movimento do balastro adjacente Por outro lado o balastro ao ser vertido sobre o geossint tico pode provocar a danifica o
179. r abras o precedida de pun oamento din mico Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 5 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS 5 1 DESENVOLVIMENTOS FUTUROS O objectivo desta disserta o centrou se na an lise do efeito da abras o em geossint ticos assim como a an lise do efeito conjunto sinergia da abras o precedida de danifica o induzida por pun oamento din mico Ap s os ensaios realizados e respectiva an lise dos resultados fica patente a necessidade de estudos mais aprofundados com vista quantifica o do efeito do pun oamento din mico na abras o Assim sendo por forma a prosseguir e complementar o trabalho desenvolvido sugerem se os seguintes estudos Realiza o de ensaios de trac o extens o com vista a estudar a influ ncia do ajuste das garras na extens o na carga m xima e consequentemente rigidez secante e robustez Estudo aprofundado do tro o inicial da curva for a extens o e da sua influ ncia nos valores da rigidez secante com especial relev ncia para as extens es de 2 e 5 para as quais se verificaram diferen as de valores significativas entre os valores obtidos pela m dia dos provetes e a curva m dia respectiva Quantifica o de coeficientes de redu o para as degrada es estudadas actuando estas de forma isolada abras o ou em conjunto abras o precedida de pun oamento din mico Realiza o dos mesmos
180. ra provetes intactos e para os provetes submetidos a pun oamento din mico seguido de abras o tendo sido calculada a perda de resist ncia trac o para cada um deles 95 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Quadro 4 38 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC5OPA PET DPF GC50PA PET Intacto Pungoamento Din mico Perda de Resist ncia DPF Abras o Trac o T T kN m kN m Provete 1 13 89 11 23 19 14 Provete 2 15 75 9 85 37 47 Provete 3 16 04 10 38 35 28 Provete 4 15 14 11 40 24 74 Provete 5 14 03 10 50 25 15 M dia 14 97 10 67 28 35 Desvio Padr o 0 98 0 64 7 73 Coef Varia o 6 56 5 97 27 28 Por ltimo apresentado o Quadro 4 39 no qual feita a compara o dos valores da perda de resist ncia trac o entre os valores obtidos a partir da m dia dos provetes ensaiados e os valores obtidos atrav s da curva m dia for a extens o Quadro 4 39 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC50PA PET DPF GC50PA PET Intacto Pungoamento Dinamico Perda de DPF Abras o Resist ncia T T Trac o kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados VM 14 97 10 67 28 71 Curva M
181. ras o optou se pela realiza o do ensaio de trac o segundo a norma NP EN ISO 10319 2005 Adoptando sempre a mesma norma para o ensaio de trac o permite estabelecer compara es entre os valores obtidos de resist ncia trac o para cada uma das danifica es induzidas Para o ensaio de pun oamento din mico a norma prev o c lculo do seguinte item M dia do di metro do orif cio O resultado obtido acompanhado de uma an lise estat stica composta pelo desvio padr o e o coeficiente de varia o da amostra ensaiada A amostra constitu da por 5 provetes Para o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico os resultados e grandezas apresentados s o os definidos na norma NP EN ISO 13427 2006 uma vez que esta a norma de ensaio seguida 4 5 1 RESULTADOS DOS GEOCOMP SITOS ENSAIADOS Analogamente aos ensaios referidos anteriormente a apresenta o dos resultados dos geocomp sitos ensaiados ser dividida por tipo de geocomp sito e direc o de ensaio 4 5 1 1 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPF Ensaio de Pun oamento Din mico No Quadro 4 35 apresentam se os resultados do ensaio de pun oamento din mico dos 5 provetes de geocomp sito GC50 93 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC50P D
182. ras o de Geot xteis Considerando as informa es constantes nas Figuras 4 26 e 4 27 conclui se que Resist ncia trac o T A resist ncia trac o do material sujeito abras o 21 90 kN m muito menor do que a resist ncia trac o do material intacto 57 13 kN m valor de refer ncia A perda de resist ncia trac o de 61 67 A justifica o deste comportamento deve se ao facto de a abras o do material na direc o de fabrico induzir desgaste evidente nos filamentos de PET ver Figura 4 28 os quais s o os principais respons veis pela resist ncia trac o do geocomp sito nessa direc o T i a i Ki i a b Fig 4 28 Provete de geocomp sito GC50A PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o A resist ncia trac o do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 25 56 kN m tamb m muito inferior ao valor da curva m dia do material intacto 57 13 kN m originando uma perda de resist ncia trac o de 55 26 A justifica o desta perda de resist ncia id ntica dada para a danifica o do material apenas por abras o Ver Figura 4 29 a b Fig 4 29 Provete de geocomp sito GC50PA PET DF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o precedido de pun oamento din mico Verifica se que a perda de resist ncia trac o maior no material danificado apenas por abras o isto por
183. rda de resist ncia trac o m xima E Extens o maxima Perda de extens o m xima Fig 4 33 Resist ncia trac o e extens o para a carga m xima para o material intacto ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico Os resultados apresentados nas Figuras 4 32 e 4 33 mostram que 120 Resist ncia trac o T A resist ncia trac o do material sujeito abras o 16 45 kN m maior do que a resist ncia trac o do material intacto 14 43 kN m A perda de resist ncia a trac o de 13 99 A justifica o deste comportamento deve se ao facto de a abras o do material originar a reorienta o de alguns dos filamentos do geot xtil n o tecido em polipropileno o qual contribui mais significativamente para a resist ncia do geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular ao fabrico n o sendo vis vel qualquer danifica o dos filamentos em PET ver Figura 4 34 a b Fig 4 34 Provete de geocomp sito GC100A PET DPF a Provete intacto b Provetes ap s o ensaio de abras o A resist ncia trac o do material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico 12 57 kN m inferior resist ncia trac o do material intacto 14 43 kN m sendo a perda de resist ncia trac o de 12 91 Esta perda de resist ncia trac o observada deve se danifica o sofrida pelo geocomp sito durante o pun oamento din mico
184. rigidez secante a 10 assim como para a rigidez secante Emax O desvio entre a curva m dia e a m dia dos provetes ensaiados quase inexistente Relativamente rigidez secante obtida comparando os valores obtidos para os provetes submetidos abras o e os obtidos para provetes intactos conclui se que os valores s o da mesma ordem de grandeza demonstrando tamb m a mesma tend ncia de crescimento entre eles Robustez semelhan a do verificado para os provetes intactos os valores obtidos para a robustez s o elevados acompanhando os valores registados para a extens o na carga m xima Mediante os valores obtidos o geocomp sito ensaiado nesta direc o apresenta um comportamento flex vel e robusto O coeficiente de varia o 17 17 indica variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado sendo no entanto o valor obtido atrav s da curva m dia praticamente id ntico m dia dos provetes ensaiados diferen a de 0 15 4 4 1 4 Geocomp sito GC100 Face Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF No gr fico for a extens o da Figura 4 11 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes do geocomp sito GC100 cuja face com filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o de fabrico A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC100A PET DF 79 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun
185. rmax inferior ao de 10 Os valores crescentes da rigidez revelam que o aumento da resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o O coeficiente de varia o indicia alguma dispers o de valores entre os resultados obtidos para todas as extens es sendo o valor m ximo registado 63 46 para a extens o de 2 No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que com excep o da rigidez secante a 2 varia o de 17 77 as restantes apresentam uma aproxima o muito fi vel varia o m xima de 6 66 Comparando os valores registados para a rigidez secante com os obtidos para o material intacto verifica se que a rigidez secante a 2 e Ermax superior no material intacto Para as restantes rigidezes os valores s o da mesma ordem de grandeza A tend ncia de aumento dos valores das rigidezes com a extens o exceptuando para a Emax mant m se no material intacto e danificado Robustez Os valores da robustez s o baixos do que para o material intacto acompanhando os valores obtidos para a extens o na carga m xima apresentando o geocomp sito danificado um comportamento que pode ser considerado flex vel O coeficiente de varia o 23 62 revela variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado sendo no entanto o valor obtido atrav s da curva m dia praticamente id ntico m dia dos provetes ensaiados diferen a de 2 29 4 6 COMPA
186. s Figura 3 27c Com este m todo de fixa o evita se a perfura o do provete na zona dos 8 parafusos o que inviabilizaria a utiliza o do provete no ensaio de abras o Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis a b c Fig 3 27 Fixa o do conjunto an is de fixa o provete a Coloca o do provete sobre o primeiro anel b Coloca o do segundo anel c Grampos de fixa o Desliza se atrav s das guias verticais o involucro de protec o at base inferior do equipamento Desta forma fica acess vel a base superior na qual se ir o desenvolver os trabalhos subsequentes Coloca se o cone em a o inox nas garras do equipamento Figura 3 28a Desta forma garantida a dist ncia de 500 mm desde o v rtice do cone superficie do provete Libertam se as garras atrav s do aperto das patilhas de forma a libertar o cone em a o inox permitindo a queda livre deste at ao provete Figura 3 28b Desliza se atrav s das guias verticais o involucro de protec o at base superior do equipamento Retira se o cone em a o inox e coloca se de imediato o cone graduado para medir o di metro do furo Figura 3 28c O cone graduado deve ser colocado na vertical e baixado gradualmente at preencher na totalidade o furo aguardando se 10s Mede se o di metro do furo atrav s das marca es do cone graduado Ter em aten o que durante a
187. s de extens o O coeficiente de varia o indicia grande dispers o entre os valores obtidos para todas as extens es sendo o valor m ximo registado para a extens o de 2 No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que com excep o da rigidez secante a 2 varia o de 20 59 todas as restantes rigidezes apresentam uma aproxima o muito fi vel varia o inferior a 5 Relativamente rigidez secante obtida comparando os valores obtidos para os provetes submetidos abras o e os obtidos para provetes intactos conclui se que os primeiros s o muito mais baixos que os segundos Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico como flex vel e fr gil devido resist ncia m xima ser obtida para uma baixa extens o 75 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis O coeficiente de varia o 42 80 revela grande variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado A diferen a entre o valor obtido atrav s da curva m dia e a m dia dos provetes ensaiados praticamente inexistente diferen a de 0 02 4 4 1 3 Geocomp sito GC100 Face Filamentos de PET Direc o Perpendicular de Fabrico DPF No gr fico for a extens o da Figura 4 10 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes d
188. ssegura de forma autom tica a frequ ncia de 90 ciclos por minuto Inicia se o ensaio Figura 3 24 a b Fig 3 24 Equipamento laboratorial a In cio do ensaio b Caixa de Aquisi o Terminado o ensaio retira se o provete de forma a n o provocar qualquer danifica o adicional Uma vez que que o provete de seguida ensaiado trac o extens o com garras hidr ulicas corta se o provete de forma a ajust lo para a dimens o de 300 comprimento x 200 largura 2 mm Substitui se a pel cula abrasiva por uma nova Se durante a realiza o do ensaio de abras o houver deslizamento do provete ou da pel cula abrasiva das garras o mesmo dever ser rejeitado Figura 3 25 Real a se que o deslizamento da pel cula abrasiva n o t o f cil de detectar podendo acontecer que o mesmo s seja detectado ap s ser removido o prato superior no final do ensaio 43 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis DETERMINATION OF DAMAGE BY ABRASION BO 13427 b Fig 3 25 Exemplos de ensaios rejeitados a Deslizamento do provete das garras b Deslizamento da pel cula abrasiva das garras Os resultados obtidos e respectiva an lise encontram se no Cap tulo 4 3 4 4 ENSAIO DE PUN OAMENTO DIN MICO NP EN ISO 13433 2008 Para a realiza o do ensaio de pun oamento din mico seguiu se a norma NP EN ISO 13433 2008 Geossint t
189. ste processo designam se por termoligados ou termossoldados e normalmente possuem uma espessura compreendida entre 0 5 e 1 mm A liga o qu mica conseguida atrav s da pulveriza o ou impregna o da malha com um agente de liga o qu mico como a cola resina ou derivado celul sico Os geot xteis obtidos por este processo designam se por geot xteis n o tecidos quimicamente ligados a espessura destes materiais varia normalmente entre os 3 e os 5mm Em algumas situa es a liga o qu mica complementa uma liga o feita por agulhagem de modo a melhorar as liga es entre os componentes Agulhagem Enrolamento a b c d e Fig 2 4 Processo de fabrico de geot xteis n o tecidos agulhados a Esquema geral b Exemplos de agulhas c Processo de agulhagem d Pormenor da placa com agulhas e Enrolamento do geot xtil ap s o processo de agulhagem a b Koerner 1998 c d e Carneiro 2009 10 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Geot xteis tricotados Os geot xteis tricotados s o fabricados entrela ando fios de modo a formarem uma estrutura plana Os geot xteis tricotados s o muito pouco utilizados uma vez que apresentam uma deforma o excessiva por aplica o de carga Para solucionar este problema poder o ser introduzidos fios de elevada resist ncia com deforma es reduzidas na direc o longitudi
190. t ticos o negro de carbono 2 4 PROCESSO DE FABRICO DOS GEOSSINT TICOS O processo de fabrico de um geossint tico composto por tr s passos a Produ o da mistura polim rica b Produ o dos componentes do geossint tico c Convers o dos componentes no geossint tico 2 4 1 PRODU O DA MISTURA POLIM RICA A mistura polim rica produzida atrav s da jun o do pol mero base com aditivos Z O pol mero base produzido por ind strias qu micas especializadas normalmente fornecido aos fabricantes de geossint ticos j incorporando na sua composi o aditivos para facilitar as opera es de transforma o e impedir a degrada o durante o armazenamento ou transforma o Estes pol meros s o fornecidos aos fabricantes de geossint ticos sob a forma granular ou esf rica Apesar do pol mero base ter j na sua composi o inclu dos aditivos o que por defini o o denominava como um pl stico visto serem adicionados novos aditivos para conferir ao material final as propriedades adequadas s fun es que ir desempenhar adopta se a designa o de pol mero base ao material inicial designando se o produto final desta fase como mistura polim rica Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 2 4 2 PRODU O DOS COMPONENTES DOS GEOSSINT TICOS Os componentes geossint ticos usualmente s o obtidos por extrus o da mistura polim rica N
191. te 1 13 98 124 22 5 83 9 75 15 93 11 26 1101 21 Provete 2 14 61 100 09 6 07 12 23 19 47 14 60 880 51 Provete 3 14 72 100 64 5 47 11 11 18 41 14 62 890 32 Provete 4 14 44 91 97 6 33 14 78 20 44 15 70 796 38 Provete 5 15 42 106 93 5 34 11 71 17 75 14 42 1023 58 M dia 14 63 104 77 5 81 11 91 18 40 14 12 938 40 Desvio Padr o 0 52 12 10 0 41 1 85 1 72 1 68 122 06 Coef Varia o 3 57 11 55 7 11 15 54 9 35 11 88 13 01 63 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Quadro 4 8 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GC100 DPF GC 100 T E max esc She da Jsec Robustez DPF 2 5 10 EfFmax kN m kN m kN m kN m kN m kN m M dia dos Provetes Ensaiados 14 63 104 77 5 81 11 91 18 40 14 12 938 40 VM Curva M dia For a Extens o 14 43 104 77 16 66 17 48 18 55 13 77 941 41 VCM VM VCM VM 1 39 0 00 186 73 46 69 0 85 245 0 32 Analisando os Quadros 4 7 e 4 8 conclui se que 64 Resist ncia trac o T Os valores obtidos para cada um dos provetes foram bastante id nticos entre si conforme se constata pelo baixo coeficiente de varia o 3 57 O valor da curva m dia praticamente id ntico ao da m dia dos valores obtidos para cada provete regista se uma diferen a de apenas 1 39 entre
192. te das pegas E x 100 4 8 Lo ajuste das pegas Loajuste das pegas dist ncia entre as faces das pegas registada para o ltimo valor na fase de ajuste das mesmas Note se que este valor s por coincid ncia ser id ntico ao valor previsto na norma ou seja 100 mm 4 3 6 CURVA M DIA Em cada ensaio de trac o foram ensaiados 5 provetes em cada direc o de ensaio tendo se obtido para cada um deles uma curva for a extens o Por forma a facilitar a compara o entre os resultados obtidos para cada tipo de geocomp sito e direc o de ensaio determina se a curva m dia do ensaio passando a amostra ensaiada a ser representada por uma s curva em substitui o das 5 curvas for a extens o correspondentes ao ensaio dos 5 provetes em cada direc o A curva m dia do ensaio obt m se da seguinte forma Para cada curva for a extens o resultante do ensaio de cada provete feita uma aproxima o polinomial de grau 5 O coeficiente de determina o tamb m calculado por forma a avaliar o grau de semelhan a entre a curva resultante da aproxima o polinomial e a curva obtida pelos pares de valores for a extens o lidos na m quina de trac o Da equa o da curva resultante da aproxima o polinomial de cada provete extraem se os coeficientes an i calculando se a m dia da amostra para cada um dos coeficientes Fprovetei A5 XX ag X x a3 X xX ag 4X x ax x 4 9 5 a a para c
193. tida pela m dia dos provetes Extens o na carga maxima Ermax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles conforme se constata pelo coeficiente de varia o 19 32 A extens o na carga m xima obtida praticamente metade da obtida para os provetes intactos Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Efmax inferior a de 10 Este facto revela que o aumento da resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o O coeficiente de varia o indicia grande dispers o de valores entre os resultados obtidos em todas as extens es sendo o valor m ximo registado para a extens o de 5 No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que para a rigidez secante a 2 e para a rigidez secante Ermax existe uma varia o assinal vel para as restantes rigidezes a aproxima o muito fi vel Relativamente rigidez secante obtida comparando os valores obtidos para os provetes submetidos abras o e os obtidos para provetes intactos conclui se que os primeiros s o muito mais baixos que os segundos Robustez Os valores registados para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o de fabrico como r gido e fr gil uma vez que a sua resist ncia m xima foi obtida para uma baixa extens o 82 Estudo do Efeito Sin
194. tir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GCS0A PET DPF enretan E EIE EEE E ARE REEE ARRAES 70 Quadro 4 13 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomposito GC5S0A PET DPP arrei eena a EET O EA dinette 71 Quadro 4 14 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomp sito GCS0A PET DPF issuers dera iris T EEEE E A E E AE AEA PA AE KAERRA 71 Quadro 4 15 Valores obtidos no ensaio de trac o a provetes submetidos abras o para o geocomposto GCSVA PET DP ar AEE ach edd Ach E ER 73 Quadro 4 16 Compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes submetidos abras o e os valores da curva m dia for a extens o para o geocomposito GC50A PET IDE x ssa seas ar a a a aa A a 74 Quadro 4 17 Perda de resist ncia trac o obtida para cada um dos provetes ensaiados de geocomp sito GC50A PET DF rec eeareaaaaar ANENA EENAA AARAA EAE 74 Quadro 4 18 Compara o entre os valores obtidos para a perda de resist ncia trac o a partir da m dia dos resultados de cada um dos provetes e os valores da curva m dia for a extens o para o geoc
195. ue desempenham esta fun o dever o assegurar a evacua o da gua ou g s no plano do geossint tico com uma pequena perda de carga As aberturas destes geossint ticos devem ter dimens es que impe am a entrada de part culas s lidas e consequente transporte para o interior do dreno o que originaria a blocagem ou colmata o do mesmo Filtragem A fun o de filtragem consiste em reter o solo ou outras part culas sujeitas a for as hidrodin micas aplicadas num plano normal ao material enquanto permitida a passagem dos fluidos neste mesmo plano As aberturas dos geossint ticos que desempenham esta fun o dever o ser adequadas para que n o haja colmata o durante o tempo de vida da estrutura onde o material est instalado Estes geossint ticos dever o tamb m possuir a flexibilidade necess ria para um bom ajuste com o solo envolvente impedindo a migra o de part culas para os vazios que seriam criados entre o solo e o geossint tico A fun o de filtro pode ser desempenhada por geossint ticos em duas situa es distintas para evitar o arrastamento de part culas em suspens o em fluidos percolantes ou para no interior de maci os terrosos permitir a passagem de guas mas impedindo a passagem de part culas s lidas Protec o A fun o de protec o consiste em evitar ou limitar a danifica o de um determinado elemento ou material atrav s do recurso a um geossint tico O geossint tico protege o
196. ue este geocomp sito quando ensaiado na direc o perpendicular de fabrico aumenta consideravelmente a sua resist ncia de trac o comparativamente obtida para provetes intactos Este facto constatado pela perda de resist ncia trac o ser inferior a 0 12 20 78 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Refira se que a perda de resist ncia trac o pela an lise da curva m dia 13 99 praticamente id ntica obtida pela m dia dos provetes 12 20 Extens o na carga maxima pmax Os valores obtidos para cada um dos provetes apresentam alguma varia o entre eles coeficiente de varia o de10 29 Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 e 10 s o crescentes entre eles sendo que o da Epmax inferior ao da de 10 Os valores crescentes revelam que o aumento da resist ncia trac o foi superior aos incrementos de extens o O coeficiente de varia o indicia alguma dispers o de valores entre os resultados obtidos em todas as extens es sendo o valor m ximo registado 10 85 para a extens o de 2 O desvio entre a m dia dos provetes ensaiados e o valor obtido a partir da curva m dia elevado para a rigidez secante a 2 varia o de 184 20 mostrando que para as extens es iniciais a aproxima o da curva m dia m dia dos resultados obtidos pouco fi vel Para a
197. ular de fabrico apresenta um comportamento flex vel e robusto O coeficiente de varia o 23 1 revela variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado sendo no entanto o valor obtido atrav s da curva m dia praticamente id ntico m dia dos provetes ensaiados diferen a de 0 42 4 4 1 2 Geocomp sito GC50 Face Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF No gr fico for a extens o da Figura 4 9 apresentam se os resultados do ensaio de trac o extens o dos 5 provetes do geocomp sito GC50 cuja face com os filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o de fabrico A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC50A PET DF 72 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 30 o Sm 25 Sm s o 20 Provete 1 v E Provete 2 og 15 zx Provete 3 Ske gt 10 Provete 4 Provete 5 4 gt Curva M dia LL 0 0 5 10 15 20 25 Extensao Fig 4 9 Curvas for a extens o de cada um dos provetes ensaiados e curva for a extens o m dia da amostra para o geocomp sito GC50A PET DF De seguida apresentado o quadro resumo com os valores obtidos nos ensaios Quadro 4 15 e o quadro de compara o entre os valores obtidos a partir da m dia dos resultados individuais de cada um dos provetes e os valores da curva m
198. uma varia o assinal vel para as restantes rigidezes a aproxima o muito fi vel Os valores das rigidezes secantes obtida no ensaio do geocomp sito com a face com filamentos de PET sujeita abras o revelam a mesma tend ncia crescente com a extens o com excep o da rigidez secante Epmax Robustez Os valores obtidos para a robustez permitem classificar este geocomp sito ensaiado na direc o em considera o como flex vel e robusto uma vez que a sua resist ncia trac o baixa e obtida para uma elevada extens o A curva m dia apresenta valores muito id nticos m dia dos provetes ensaiados sendo a diferen a registada de 0 23 A robustez m dia obtida no ensaio com a face com filamentos de PET foi de 1141 86 kN m enquanto que no caso em an lise o valor do mesmo par metro cerca de 1106 82 kN m 4 4 1 8 Geocomp sito GC100 Face sem Filamentos de PET Direc o de Fabrico DF A Figura 4 15 apresenta os resultados do ensaio de trac o extens o dos 2 provetes do geocomp sito GC100 cuja face sem filamentos de PET foi submetida abras o O geocomp sito foi ensaiado na direc o de fabrico Foram apenas ensaiados 2 provetes j que o objectivo deste estudo foi o de comprovar se o valor da resist ncia trac o mais afectada quando a face com filamentos de poli ster PET sujeita abras o A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC100A LISA
199. valor m ximo registado para a extens o de 2 No que se refere a aproxima o da curva m dia m dia dos provetes ensaiados conclui se que com excep o da rigidez secante a 2 varia o de 133 39 e da rigidez secante a 5 varia o de 13 63 as restantes apresentam uma aproxima o fi vel desvio m ximo 4 21 Os valores da rigidez secante s o superiores embora da mesma ordem de grandeza aos obtidos no caso do material intacto observando se a mesma tend ncia de crescimento do par metro com a extens o Robustez Contrariamente aos valores obtidos para os provetes intactos os valores da robustez deste ensaio s o baixos acompanhando os valores registados para a extens o na carga m xima Mediante os valores obtidos o geocomp sito ensaiado na direc o em considera o apresenta um comportamento que poder ser classificado de flex vel O coeficiente de varia o 9 46 revela variabilidade entre os valores obtidos para cada provete ensaiado sendo no entanto o valor obtido atrav s da curva m dia praticamente id ntico m dia dos provetes ensaiados diferen a de 0 14 4 5 2 GEOCOMPOSITO GC100 FACE FILAMENTOS DE PET DIREC O DE FABRICO DF Ensaio de Pun oamento Din mico No Quadro 4 50 apresentam se os resultados do ensaio de pun oamento din mico dos 5 provetes de geocomp sito GC 100 A nomenclatura utilizada para designar o ensaio deste geocomp sito foi GC100P DF 105 Estu
200. vete Determinou se a rea de cada um dos provetes medindo dois lados perpendiculares entre si com uma craveira com precis o de 0 05 mm Pesou se cada um dos provetes com uma balan a anal tica marca AND modelo HF 3006 capacidade maxima 310g precis o de 0 001g A Figura 3 5 ilustra o procedimento e equipamentos utilizados na realiza o deste ensaio Fig 3 5 Determina o da massa por unidade de rea de um geocomp sito a Medi o de um dos lados do provete b Medi o do lado do provete perpendicular ao primeiro c Pesagem do provete Os resultados obtidos e respectiva an lise encontram se no Cap tulo 4 3 4 2 ENSAIO DE TRAC O EXTENS O NP EN ISO 10319 2005 Para a realiza o do ensaio de trac o extens o seguiu se a norma NP EN ISO 10319 2005 Geot xteis Ensaio de trac o em tiras largas Este m todo de ensaio aplic vel maioria dos geot xteis incluindo tecidos n o tecidos geocomp sitos tricotados e feltros O m todo tamb m aplic vel a geogrelhas mas as dimens es dos provetes poder o necessitar de altera es Neste m todo de ensaio registada a carga extens o de um provete submetido a uma velocidade de extens o constante A velocidade de extens o fixada em 20 5 por minuto A norma prev a utiliza o de provetes com 200 mm de largura e 100 mm de comprimento Adoptando uma largura superior ao comprimento reduz se o efeito de contrac o lateral
201. vete em g A rea do provete em cm A amostra constitu da no m nimo por 10 provetes e os resultados s o apresentados em termos de valor m dio desvio padr o e coeficiente de varia o da amostra 49 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abrasao de Geot xteis Nos Quadros 4 1 e 4 2 apresentam se os valores da massa por unidade de rea dos 10 provetes dos geocomp sitos GC50 e GC100 ensaiados respectivamente bem como o valor m dio deste par metro o desvio padr o e o coeficiente de varia o Quadro 4 1 Massa por unidade de rea dos provetes ensaiados para o geocomp sito GC50 GC 50 Lado 1 Lado 2 rea Massa Pa cm cm cm 9 g m Provete 1 10 420 10 310 107 43 3 434 320 Provete 2 10 320 10 180 105 06 3 587 341 Provete 3 10 350 10 120 104 74 3 870 369 Provete 4 10 130 10 110 102 41 3 706 362 Provete 5 10 360 10 050 104 12 3 705 356 Provete 6 10 230 10 312 105 49 3 579 339 Provete 7 10 140 10 140 102 82 3 354 326 Provete 8 10 210 10 188 104 02 3 396 326 Provete 9 10 220 10 350 105 78 3 329 315 Provete 10 9 920 10 300 102 18 3 292 322 M dia 10 230 10 206 104 41 3 525 338 Coef Varia o 1 42 1 02 1 58 5 50 5 66 50 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Quadro 4 2 Massa por unidade de rea dos provetes ensaiados para o geocomp sito
202. vo a Provete para ensaio abras o e respectivo molde em cart o utilizado para o seu corte b Abrasivo face em contacto com o provete c Abrasivo face em contacto com o prato inferior Ap s a montagem dos provetes no equipamento laboratorial conforme descrito a seguir o equipamento programado para efectuar 90 ciclos minuto at serem completados 750 ciclos Cada ciclo composto por uma passagem dupla do prato inferior vaiv m sendo o comprimento linear de cada passagem de 25 1 mm perfazendo um total de 50 2 mm por ciclo Os provetes s o de seguida ensaiados trac o seguindo a norma NP EN ISO 10319 2005 anteriormente descrita O procedimento para a realiza o do ensaio de abras o apresentado de seguida Dado que ambos os geocomp sitos ensaiados apresentam faces diferentes o procedimento a seguir descrito apesar de ser id ntico para ambos os geocomp sitos GC 50 e GC 100 diferenciado entre a face com filamentos de PET e a face sem filamentos de PET Face com filamentos de PET Cortaram se 5 provetes na direc o de fabrico e 5 provetes na direc o perpendicular de fabrico tendo o cuidado de garantir que em cada amostra conjunto de 5 provetes definida pela direc o o n mero de filamentos de PET em cada provete era id ntico aos restantes que compunham a amostra Face com filamentos de PET Os provetes foram cortados com 430 comprimento x 200 largura mm sendo a maior dimens
203. xima obtida apresenta valores inferiores verificada para os provetes intactos Rigidez secante Jsec Os valores obtidos para a rigidez secante a 2 5 e 10 s o crescentes com a extens o sendo que o da Erma inferior ao de 10 Refira se que para a rigidez secante a 2 existe um desvio entre a m dia dos provetes ensaiados e o valor obtido a partir da curva m dia varia o de 96 06 o que revela que para as extens es iniciais a aproxima o da curva m dia m dia dos resultados obtidos pouco fi vel Para as restantes rigidezes secantes esta varia o menos significativa verifica se uma diferen a de 13 42 para a rigidez secante a 5 sendo que para as rigidezes a 10 e para a Ermax O desvio entre a curva m dia e a m dia dos provetes ensaiados quase inexistente Comparando os valores das rigidezes secantes obtidos para os provetes deste ensaio com os obtidos para provetes intactos conclui se que os valores s o ligeiramente mais baixos embora da mesma ordem de grandeza evidenciando tamb m a de crescimento com a extens o Robustez Contrariamente aos valores obtidos para os provetes intactos os valores da robustez no ensaio em an lise s o baixos acompanhando os valores obtidos para a extens o na carga m xima Mediante os valores obtidos o geocomp sito ensaiado na direc o perpendicular de fabrico apresenta um comportamento flex vel O coeficiente de varia o 14 12 revela variabilidad
204. xtens o para a carga De referir que o aumento da extens o para a carga m xima resultante da abras o do material menos significativa em termos quantitativos do que a redu o da mesma extens o devida abras o precedida de pun oamento din mico Rigidez secante Jsec Os valores da rigidez secante para 2 5 10 Ermax do material intacto danificado por abras o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 24 25 00 20 00 15 00 10 00 5 00 0 00 Rigidez Secante a 2 Rigidez Secante a 5 Rigidez Secantea 10 Rigidez Secante Tmax E CM Intacto refer ncia E CM Abras o E CM Pun oamento Din mico Abras o Fig 4 24 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para os provetes ensaiados intactos ap s abras o ap s abras o precedida de pun oamento din mico As rigidezes secantes a 2 5 e 10 do material danificado por abras o s o menores do que as correspondentes do material intacto O mesmo acontece para o material danificado por abras o precedida de pun oamento din mico por m neste ltimo caso a redu o mais significativa A varia o da rigidez secante Ermax com a danifica o pouco significativa 113 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis Fig 4 6 No Robustez os valores da robustez do material intacto danificado por abras
205. xtens o para a carga m xima de 39 62 Esta diminui o da extens o para a carga m xima devida danifica o induzida no geot xtil n o tecido em polipropileno pelo ensaio de pun oamento din mico o qual origina um orif cio no mesmo criando um ponto de fragilidade que impede que a extens o m xima do geot xtil n o tecido seja totalmente mobilizada visto que a rotura do provete se inicia pelo orif cio As danifica es do geocomp sito consideradas originam comportamentos distintos em termos de extens o para a carga m xima j que a danifica o por abras o induz um ligeiro aumento do par metro em an lise e a danifica o precedida por pun oamento din mico provoca uma redu o significativa da extens o para a carga m xima Rigidez secante Jc Os valores da rigidez secante para 2 5 10 Ermax do material intacto danificado por abras o e danificado por abras o precedida de pun oamento din mico s o apresentados na Figura 4 36 121 Estudo do Efeito Sinerg tico da Degrada o por Pun oamento Din mico e por Abras o de Geot xteis 30 00 25 00 20 00 15 00 10 00 5 00 0 00 Rigidez Secante a 2 Rigidez Secantea 5 Rigidez Secante a 10 Rigidez Secante Tmax E CM Intacto refer ncia E CM Abras o E CM Pun oamento Din mico Abras o Fig 4 36 Rigidez secante para as extens es de 2 5 10 Ermax para os provetes ensaiados intactos ap s abras o ap s abras o prec

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