Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Submitted by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-12T21:16:36Z No. of bitstreams: 1 2018_IsacPiresMoraesFilho.pdf: 3465628 bytes, checksum: a1e8a04ba1cbf34a3edf5751d4457e4b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-07-14T20:15:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2018_IsacPiresMoraesFilho.pdf: 3465628 bytes, checksum: a1e8a04ba1cbf34a3edf5751d4457e4b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-14T20:15:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2018_IsacPiresMoraesFilho.pdf: 3465628 bytes, checksum: a1e8a04ba1cbf34a3edf5751d4457e4b (MD5) Previous issue date: 2018-07-06 / Geotêxteis são comumente utilizados como filtros em obras geotécnicas e geoambientais. Para o dimensionamento de tais filtros é de fundamental importância o conhecimento da abertura de filtração do geotêxtil. Para entender um pouco melhor o comportamento dos geotêxteis foram realizados ensaios em geotêxteis de poliéster com gramatura de 200 g/m , 300 g/m e 600 g/m , sob diferentes condições de solicitação mecânica (confinados e tracionados). Um equipamento foi especialmente projetado e construído para permitir a realização de ensaios de abertura de filtração usando a técnica do Bubble Point em espécimes de geotêxteis tracionados e confinados. Foram ensaiados espécimes de diferentes geotêxteis não tecidos tracionados até deformações de 20% e sob confinamento de tensões verticais de até 1000 kPa. Com os resultados obtidos nos diferentes ensaios e utilizando várias metodologias encontradas na literatura, foram estimadas as aberturas de filtração dos geotêxteis. As previsões foram comparadas aos resultados de ensaios com acurácia satisfatória. Os ensaios também permitiram afirmar que o confinamento leva à diminuição do valor da abertura de filtração e a deformação por tração ao aumento do valor da abertura de filtração. Com os dados obtidos, pode-se utilizar os critérios de filtros com maior acurácia, dependendo de cada obra. Isto evitará a realização de projetos muito conservadores e auxiliaria na escolha do geotêxtil com a abertura de filtração adequada para cada tipo de solo e condições de solicitação mecânica. / Geotextiles are commonly used as filters in geotechnical and geoenvironmental constructions. Designing such filters requires the knowledge of the opening size of the geotextile. In order to understand the geotextiles a little better, tests were carried out on polyester geotextiles with values of mass per unit area of 200 g /m , 300 g /m and 600 g /m , under different mechanical conditions (confined and tensioned). An equipment was specially designed and constructed to allow the use of the Bubble Point Test on specimens of tensioned and confined geotextiles. Specimens of different non-woven geotextiles were tested for up to 20% tensile strain and under vertical stress confinement of up to 1000 kPa. With the results obtained in the different tests and using several methodologies found in the literature, the filtration opening size of the geotextiles were estimated. The predictions were compared to the results of tests with satisfactory accuracy. The tests showed that confinement leads to a decrease in pore dimensions, whereas tensile strains increase them. With results such as those obtained in this work, one can use filter criteria with greater accuracy, depending on each work characteristics. This will tend to minimize overconservative designs and will help in the choice of the geotextile with the adequate filtration opening size for each type of soil and mechanical solicitation of the geotextile filter.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2016-06-23T15:35:24Z No. of bitstreams: 1 2016_HeydyLuceroTrejosGalvis.pdf: 9498232 bytes, checksum: 94b3db63a2145f5970de9be7b8fe3150 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2016-07-30T12:05:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_HeydyLuceroTrejosGalvis.pdf: 9498232 bytes, checksum: 94b3db63a2145f5970de9be7b8fe3150 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-30T12:05:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_HeydyLuceroTrejosGalvis.pdf: 9498232 bytes, checksum: 94b3db63a2145f5970de9be7b8fe3150 (MD5) / Geotêxteis são comumente utilizados como filtros em obras geotécnicas e geoambientais. Para o dimensionamento de tais filtros é de fundamental importância o conhecimento da abertura de filtração do geotêxtil. Com o objetivo de considerar condições mais realistas nas propriedades hidráulicas da manta de geotêxtil quando usada como filtros e drenos, foram realizados ensaios de aplicação de tensão de compressão e ensaios de ponto de bolha (Bubble Point Test) em cinco tipos de geotêxteis não tecidos, agulhados, com massas por unidade de área de 200, 300 e 600 g/m2. Além disso, foram avaliadas configurações de duas e três camadas de geotêxtil de 600 g/m2 para se conseguirem gramaturas de 1200 g/m2 e 1800 g/m2. Com o intuito de comparar o comportamento dos geotêxteis segundo a matéria prima utilizada na sua fabricação, foram ensaiados geotêxteis de poliéster (PET) e polipropileno (PP) de 200 g/m2 e 300 g/m2. Os ensaios foram realizados sobre geotêxteis virgens (limpos) e impregnados com microesferas de vidro com a finalidade de conhecer os efeitos isolada e conjuntamente do nível de confinamento e da impregnação na abertura de filtração do geotêxtil. Os ensaios de compressão uniaxial permitiram conhecer a compressibilidade dos materiais virgens e impregnados, para depois ser levada em conta nos ensaios de ponto de bolha, os quais forneceram a curva de distribuição dos tamanhos das aberturas dos geotêxteis empregados sob diferentes condições de confinamento e impregnação. Assim, com estes resultados foi possível avaliar aberturas de filtração de amostras virgens e impregnadas. Com os resultados obtidos nos diferentes ensaios e utilizando várias metodologias encontradas na literatura, foram estimados os coeficientes de permeabilidade e as aberturas de filtração dos geotêxteis. As previsões foram comparadas aos resultados de ensaios com acurácia satisfatória dependendo do método considerado. Segundo as análises realizadas, conclui-se que os critérios convencionais de retenção de grãos e permeabilidade de filtros geotêxteis são conservadores. Os dados obtidos contribuem para melhorar estimativas de abertura de filtração de geotêxteis para dimensionamentos de filtros de obras geotécnicas e geoambientais. __________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Geotextiles are commonly used as filters in geotechnical and geoenvironmental works. The evaluation of the geotextile filtration opening size is of utmost importance in the design of such filters. In order to consider more realistic conditions for the evaluation of hydraulic properties of geotextiles when used as filters and drains, uniaxial compression and bubble point tests were carried out on five types of nonwoven, needle punched, geotextiles, with masses per unit area of 200, 300 and 600 g/m2. Furthermore, tests were also conducted on configurations with two and three layers of a 600 g/m2 geotextile to achieve masses per unit of 1200 g/m2 and 1800 g/m2. Tests on polyester (PET) and polypropylene (PP) geotextiles with 200 and 300g/m2 were executed to assess the influence of polymer type on the behavior of compressibility and hydraulic properties of geotextiles . The tests were done on virgin (clean) geotextile specimens and on specimens impregnated with glass beads to investigate the influences of these factors on geotextile filtration opening size. The uniaxial compression tests provided knowledge on the compressibility of virgin and impregnated materials and these results were taken into account in the bubble point tests, which provided the opening size distribution curves of the geotextiles tested under different conditions of confinement and impregnation. The accuracies of some methods in the literature for the prediction of permeability and filtration opening sizes of geotextiles were assessed by comparing their predictions with test results. In general, the comparisons were satisfactory depending on the method considered. The results obtained show that conventional retention and permeability criteria are conservative. These results contribute to improve the estimates of geotextile filtration opening sizes for filter design in geotechnical and geoenvironmental applications.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Devido as atuais demandas ambientais e o maior nível de regulação, materiais granulares usualmente utilizados com função de filtros vêm dando espaço para novas alternativas com menor impacto ambiental e melhor custo-benefício, nesse cenário geotêxteis vêm ganhando atenção. Apesar de geotêxteis apresentarem bom desempenho na função de filtro, é necessário compreender o comportamento deste material quando solicitado em condições de campo. Tendo como base tal premissa, a presente dissertação teve como objetivo avaliar a abertura de filtração de geotêxteis não tecidos sob condições de confinamento e tracionamento, situações estas que podem ocorrer quando estes materiais são utilizados em aplicações de separação, tubos geotêxteis ou barreiras para sedimentos. Três geotêxteis não tecidos, de poliéster, agulhados e com três diferentes gramaturas (200, 300, 510 g/m²) foram ensaiados. Os esforços solicitantes foram aplicados ao geotêxtil em duas condições, normal ao plano e no plano do geotêxtil, para a avaliação dos efeitos de confinamento e tracionamento, respectivamente. Foram aplicadas deformações de tração de até 20% para simular condições de deformação plana e deformações biaxiais assimétricas. Dentre os resultados obtidos no presente estudo, as aberturas de filtração foram reduzidas pelo confinamento, entretanto, para as condições de deformações de tração foram observadas mudanças na abertura de filtração, as quais não apresentaram tendência definida. Para o geotêxtil não tecido de 200g/m² a aplicação de esforços de tração mostrou aumento da abertura de filtração. A aplicação de deformações de tração no geotêxtil de 510g/m² sugere uma redução nas dimensões dos poros. Entretanto, para o geotêxtil não tecido de 300g/m² o efeito dos esforços de tração sob a abertura de filtração foi variado, ocorrendo ampliações e/ou reduções. O aumento ou diminuição da abertura de filtração está associado à distribuição dos filamentos do geotêxtil e à orientação da solicitação de tração em relação a esta distribuição. Deve-se notar que, no que se refere ao efeito do tracionamento, a variação entre a condição sem tracionamento e as condições sob tracionamento situou na faixa de +20% e -15%. Os resultados obtidos sugerem que em aplicações onde baixas deformações de tração são esperadas, como em aplicações de separação, o tracionamento do geotêxtil sob condições usuais (deformações menores que 10%), associado ao confinamento, não seria relevante para o seu comportamento como filtro, a menos de danos mecânicos localizados. Já em aplicações sem confinamento (tubos geotêxteis e barreiras de sedimentos) onde maiores deformações de tração são esperadas, o efeito do tracionamento sobre as características filtrantes do geotêxtil pode ser mais relevante. / Due to the current environmental demands and the higher level of regulation, granular materials usually used as filters have given way to new alternatives with less environmental impact and better cost-benefit. In this scenario geotextiles have been gaining attention. Although geotextiles perform well as filters, it is necessary to better understand the behavior of this material under field conditions. Based on this condition, the present work had as objective to evaluate the filtration opening size of nonwoven geotextiles under conditions of confinement and tension, which can take place in application of such materials in separation, geotextiles tubes or silt fences. Three nonwoven polyester needle-punched geotextiles with different masses per unit area (200, 300, 510 g/m²) were tested. Loads were applied to the geotextile specimens under two conditions, normal to the plane and in the geotextile plane, in order to evaluate the influences of confinement and tension, respectively. Geotextile deformations of up to 20% were applied under plane strain and biaxial asymmetric strains conditions. It was observed in the present study that the filtration opening sizes were reduced by confinement. However, for the conditions of tensile strains, changes in the filtration opening sizes were observed, which did not present a definite trend. For the nonwoven geotextile of 200g / m² the application of tensile stresses showed an increase of the filtration opening size. The application of tensile deformations to the 510g / m² geotextile suggests a reduction in pore sizes. However, for the 300g / m² nonwoven geotextile the effect of tensile stresses on the filtration opening size showed increases or reductions. The increase or reduction of geotextile filtration opening size depends on the distribution of fibers and the orientation of the tensile load with respect to that distribution. However, it should be noted that with regard to the effects of tensile strains, in comparison of unstressed sample with stressed sample, the results typically varied in the range + 20% and -15%. The results obtained suggest that in application where low strain levels are expected, such as in separation, the tensile strains expected (typically less than 10%), associated with confinement, would not be relevant to filter performance, unless localized mechanical damages take place. On the other hand, in applications where larger tensile strains are expected (geotextile tubes and silt fences) the influence of the tensile strain on the geotextile filter properties may be relevant.