Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-06-23T18:01:31Z No. of bitstreams: 1 2015_MariaPaulaSalazarSusunaga.pdf: 3453819 bytes, checksum: dbee716659e2670d444558e3d8eea5cc (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2015-06-23T20:58:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_MariaPaulaSalazarSusunaga.pdf: 3453819 bytes, checksum: dbee716659e2670d444558e3d8eea5cc (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-23T20:58:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_MariaPaulaSalazarSusunaga.pdf: 3453819 bytes, checksum: dbee716659e2670d444558e3d8eea5cc (MD5) / As principais funções de um pavimento é permitir o tráfego de veículos com conforto e segurança para os usuários. Para tanto, sua estrutura deve ser projetada de modo a garantir tais condições ao longo de toda a sua vida útil. As estruturas de pavimentos têm evoluído significativamente, nas últimas décadas, incluindo a utilização de materiais alternativos e de novos materiais para a melhoria do seu desempenho. Os geotêxteis são um tipo de geossintético utilizados em obras de engenharia, sendo usados nas funções de drenagem, filtração, reforço, separação e proteção. Por exemplo, podem ser utilizados na separação entre camadas de pavimentos com a finalidade de reduzir a impregnação do material de base por finos oriundos do subleito. O uso desses materiais como elementos separadores pode aumentar significativamente a vida útil de bases de pavimentos rodoviários e ferroviários. Esta dissertação visa estudar o comportamento de três geotêxteis não tecidos como elemento de separação entre camadas típicas de um problema de pavimentação. Para isso, foi utilizado o equipamento EGS, capaz de simular carregamentos cíclicos. Foram realizados oito ensaios, dos quais dois sem o geotêxtil, para servirem como ensaios de referência. Foram utilizadas duas condições de compactação do solo de subleito (subleito compactado e sem compactação), visando verificar a influência da compactação na intensidade de migração de finos do subleito para a base (brita). Transdutores de pressão em duas posições no subleito permitiram medir os acréscimos de poropressões durante os ensaios. Ao final dos ensaios de carregamento cíclico foram realizados ensaios adicionais, visando quantificar o nível de impregnação do geotêxtil por partículas de solo de subleito e a perda de resistência à tração dos geotêxteis. Os resultados obtidos mostraram que a presença do geotêxtil como elemento separador melhorou a dissipação de poropressões geradas no subleito devido aos carregamentos superficiais e minimizou a impregnação da brita por finos. Além disso, menores recalques superficiais foram registrados nos ensaios com geotêxteis, uma vez que a presença deles diminuiu a penetração de grãos de brita no solo de subleito. De forma geral, o desempenho dos sistemas com geotêxtil foram semelhantes para os três geotêxteis utilizados. Entretanto, o geotêxtil com maior gramatura foi o que apresentou menor perda de resistência à tração após os ensaios de carregamento cíclico. / The main function of a pavement is to allow the traffic of vehicles with confort and safety for the users. To do so, is structure must be designed in order to guarantee such conditions throughout its life. Pavements structures have evolved significantly during the last decades with the use of alternative construction materials of new materials to improve pavement performance. A geotextile is a type of geosynthetic used in geotechnical and geoenvironmental works in functions such as drainage, filtration, reinforcement, separation and protection. As an example, geotextiles can be used as separators in pavements to minimize the contamination of the base soil with fines from the subgrade. The use of geotextiles as separators can increase significantly the life of highway and railway pavements. This dissertation investigated the behaviour of three nonwoven geotextiles as separators between typical soil layers of a pavement. The equipment EGS capable of applying cyclic loads was used in the tests. Eight tests were executed, being two without geotextile to serve as reference tests. Two situations were adopted for the subgrade soil, with and without compaction, to evaluate the effects of subgrade compaction on the intensity of the migration of fines from the subgrade to the base soil (gravel). Pressure transducers were installed at two positions in the subgrade to assess the excess of pore pressure during the tests. Additional tests were carried out at the end of the tests with cyclic load in order to quantify the impregnation of the geotextile separator with fines from the subgrade and the loss of tensile strength of the geotextiles. The results obtained showed that the presence of the geotextile separator improved the dissipation of pore pressure excesses in the subgrade soil caused by the loads at the system surface and minimized the impregnation of the gravel by fines from the subgrade.In addition, smaller surface settlements were obtained in the tests with geotextile, because its presence reduced the penetration of gravel particles in the subgrade soil. In general, the performance of the systems with geotextile was similar for the three geotextiles tested. However, the geotextile with the greatest mass per unit area was the one with less tensile strength loss after cyclic loading.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-17T18:17:49Z No. of bitstreams: 1 2015_JavierRicardoAmarilloSoto.pdf: 6913365 bytes, checksum: d7a9a92746b2a68de47c0ac3938f3120 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-06-21T15:00:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_JavierRicardoAmarilloSoto.pdf: 6913365 bytes, checksum: d7a9a92746b2a68de47c0ac3938f3120 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-21T15:00:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_JavierRicardoAmarilloSoto.pdf: 6913365 bytes, checksum: d7a9a92746b2a68de47c0ac3938f3120 (MD5) / Devido à presença de substâncias tóxicas em alguns rejeitos de mineração é importante a impermeabilização do solo de fundação, para qual é comum a utilização de materiais naturais ou artificiais como é o caso das geomembranas. A presente pesquisa procura avaliar a integridade do material artificial impermeabilizante, neste caso uma geomembrana de PVC, com respeito à propriedade da resistência à tração devido à aplicação de cargas fornecidas pelo material acima, visando estabelecer a influência do possível dano mecânico proveniente da camada de drenagem sobre a resistência da geomembrana. Foram realizados ensaios de dano por compressão sobre geomembranas de PVC com espessura de 1 mm, a tensões de 100, 200, 300, 500 e 1000 kPa (24 amostras por tensão). Para isso, foi empregado um equipamento de média escala de compressão vertical para dano. Após feitos os ensaios de dano, foram realizados os ensaios de resistência à tração. No total, foram realizados 130 ensaios que compreendem as geomembranas danificadas e as geomembranas virgens, sendo a média destas últimas considerada a medida de referência. Com os resultados obtidos foi então realizada uma análise estatística que visou determinar se a variação obtida era alta ou não. A metodologia empregada foi baseada na determinação de um intervalo de confiança usando a distribuição “t” de Student. Se o valor se encontrava dentro deste intervalo não havia variação estadística e, portanto, seu fator de redução seria igual a 1. Caso contrário, o valor do fator de redução era obtido entre a divisão do valor médio da resistência da geomembrana virgem e o valor médio da resistência da geomembrana danificada. Este mesmo procedimento foi realizado para outras propriedades tais como o alongamento e rigidez secante a 5 e a 10 de deformação. Baseando-se nos resultados obtidos, foi encontrado que, para a configuração utilizada, não existiu uma redução na resistência à tração da geomembrana danificada para alguns valores de tensão aplicados. Por sua vez, o valor do alongamento apresentou uma diminuição com o aumento da tensão aplicada no ensaio de dano. Foram também analisados os resultados obtidos para rigidez secante e observou-se que houve um aumento nos seus valores. / The presence of toxic substances in some mining tailings makes the foundation sealing an important property. For this, it is common the use of compacted natural soil or artificial materials such as the geomembranes This study aims to evaluate the integrity of the waterproofing artificial material, in this case a PVC geomembrane, with respect to the property of tensile strength after the application of loads related to tailing material above it in order in order to determine the influence of mechanical damage on the strength of the geomembrane. Compression damage tests were performed in 120 samples of PVC geomembrane with 1 mm thickness aplling pressures of 100 kPa, 200 kPa, 300 kPa, 500 kPa and 1000 kPa (24 samples per pressure). For this, a medium scale equipment was used. After the damage tests tensile strength tests were performed A total number of 130 trials were performed including damaged and virgin geomembranes and the average of the last was considered as standard value. The obtained results were analysed using a statistical analysis aiming to determine whether the obtained variation was significant or not. The methodology was based on the determination of a confidence interval using the Student´s "t" distribution. If the value was within this range, there was no significant variation and therefore its reduction factor is equal to one. Otherwise, the value of the reduction factor was obtained from the division of the average strength of the virgin geomembrane and the average value strength of the geomembrane after the damage test. This same procedure was performed for other properties such as elongation and secant stiffness at 5% and 10% deformation. Based on the results obtained, it was observed that for the used configuration there has been no reduction in tensile strength of the damaged geomembrane for some applied pressures. The value of the elongation showed a decrease with increasing applied pressure on the damage test. It was also analyzed the results obtained of the secant stiffness modulus and it was observed that there was an increase in their values.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2014. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-08-14T14:14:25Z No. of bitstreams: 1 2014_MarlonJoseLima.pdf: 4227439 bytes, checksum: 6b0ba17bce8cbca5bbda7e839b85b32e (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-08-18T11:52:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_MarlonJoseLima.pdf: 4227439 bytes, checksum: 6b0ba17bce8cbca5bbda7e839b85b32e (MD5) / Made available in DSpace on 2014-08-18T11:52:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_MarlonJoseLima.pdf: 4227439 bytes, checksum: 6b0ba17bce8cbca5bbda7e839b85b32e (MD5) / O objetivo deste trabalho foi avaliar a utilização de um geotêxtil não tecido em substituição ao solo granular na composição de um sistema de barreira capilar. Foram realizados diversos ensaios de infiltração em coluna, combinando camadas de solo fino com geotêxteis não tecidos com massas por unidade de área iguais a 200 g/m², 300 g/m² e 400 g/m², além de materiais granulares como areia e pedregulho. A barreira capilar é uma opção de projeto de cobertura evapotranspirativa para áreas destinadas a disposição de resíduos sólidos. Seu funcionamento considera o contraste entre as propriedades hidráulicas de uma camada de solo fino sobreposto a uma camada de material granular, resultando em impedância hidráulica, limitando o movimento do fluxo de água. Neste sistema, a camada superficial de solo funciona como um depósito de umidade, retendo a água da chuva e devolvendo à atmosfera pelos processos naturais de evaporação e transpiração. Para melhor compreensão do comportamento hidráulico dos geotêxteis foram realizados ensaios de coluna suspensa, para determinação das curvas de retenção de água. A condutividade hidráulica não saturada dos geotêxteis foi estimada pela metodologia de van Genutchen (1980). Foi desenvolvido um equipamento utilizando a metodologia do ponto de bolha (bubble point test) para determinação da curva de distribuição de tamanho de poros dos geotêxteis não tecidos utilizados nos ensaios de infiltração em coluna. Os resultados obtidos mostraram a eficiência de geotêxteis não tecidos como barreiras capilares. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis aimed at evaluating the use of a nonwoven geotextile as a replacement for coarse soil in capillary barriers. Several columns infiltration tests were performed, combining layers of fine soil with nonwoven geotextiles with masses per unit of 200 g/m², 300 g/m² and 400 g/m², in addition to granular materials such as sand and gravel. The capillary barrier is an option for evapotranspirative cover systems. Its operation considers the contrast between the hydraulic properties of a fine soil layer and a coarse material, resulting in hydraulic impedance that limits the flow of water. The top soil layer acts as a moisture reservoir, retaining infiltration and returning moisture to the atmosphere by natural the processes of evaporation and transpiration. In order to have a better understanding on the geotextile hydraulic behavior hanging column tests were performed to obtain water retention curves. The geotextile unsaturated hydraulic conductivity was estimated by van Genutchen (1980) methodology. A bubble point test equipment was developed to obtain geotextile pore size distribution. The results obtained showed the efficiency of nonwoven geotextiles as capillary barriers.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-11-01T11:18:01Z No. of bitstreams: 1 2012_JaimeRafaelObandoAnte.pdf: 6550557 bytes, checksum: 7ca3767d7884906a13ff8323bf871dc5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2012-11-05T10:54:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_JaimeRafaelObandoAnte.pdf: 6550557 bytes, checksum: 7ca3767d7884906a13ff8323bf871dc5 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-05T10:54:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_JaimeRafaelObandoAnte.pdf: 6550557 bytes, checksum: 7ca3767d7884906a13ff8323bf871dc5 (MD5) / O objetivo principal de uma estrutura de pavimento é garantir a trafegabilidade em qualquer época do ano e sob qualquer condição climática, proporcionando aos usuários conforto e segurança. Um estudo realizado em 2011 pela Confederação Nacional do Transporte (CNT) mostra que cerca de 47,9% das rodovias do país precisam de intervenções urgentes, com a finalidade de recuperar suas condições iniciais para desempenhar adequadamente as funções para as quais foram projetadas. Nesta dissertação são apresentadas duas propostas para o reforço de pavimentos flexíveis com geossintéticos. A primeira verifica o emprego destes materiais para evitar a reflexão de trincas entre um revestimento antigo e uma capa asfáltica nova. A segunda proposta visou avaliar o uso de uma camada de base de solo melhorada com cimento composta por resíduos de construção e demolição reciclados (RCD-R), solo laterítico do Campo Experimental de Fundações do Programa de Pós-Graduação em Geotecnia da UnB e cimento Portland. Para avaliar a reflexão de trincas foram ensaiados corpos de prova prismáticos preparados com mistura asfáltica compostos por duas camadas, onde a inferior representou um revestimento antigo e a superior uma camada nova de revestimento (recapeamento). Foram ensaiados corpos de prova com e sem a presença de geogrelha entre estas camadas. Os corpos de prova (em forma de vigas) foram submetidos a carregamento cíclico aplicado por placa metálica no centro do seu vão e o ensaio interrompido quando o afundamento na superfície era igual a 25 mm. Como resultado dos ensaios, obteve-se que a presença de Geogrelhas em camadas asfálticas pode aumentar em até 15 vezes o número de ciclos de carregamento necessário para se atingir um afundamento pré-estabelecido na superfície, além de diminuir a intensidade das trincas geradas. Já no caso do uso do geocomposto (grelha e geotêxtil, com recobrimento asfáltico), este evitou a reflexão de trincas da camada inferior para a camada superior. Observou-se que a mistura RCD-R cimento e solo laterítico atendeu satisfatoriamente as especificações do DNIT para base melhorada com cimento de pavimentos rodoviários. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The main purpose of a pavement structure is to provide highways with good structural, functional and safety conditions at any time of the year and under any climatic conditions. A survey by the National Confederation of Transportation of Brazil (CNT, 2011) shows that 47,9% of the country roads need urgent interventions to recover ridebility conditions. Reinforcements with geosynthetics may provide a good means to avoid crack reflections during maintenance and rehabilitation works. Two alternative schemes for the reinforcement flexible pavements with geosynthetics are analyzed in this dissertation. The first is intended to avoid crack reflection between an old surface course and the new hot mix asphalt (HMA) layer. The second scheme is intended to reinforce the HMA layers constructed at the top of a base layers composed of cement-improved soil. The base layers comprised recycled construction and demolition wastes, and natural lateritic soil typically found in the Federal District region of Brazil. Conventional Portland cement with a content of 7.5% by weight was used to improve the base layer soils. In order to test crack reflection, two prismatic beams of dense HMA were prepared and samples of geocomposites (geogrid and geotextile coated with bitumen) was placed in between them. An initial crack was induced by cutting the inferior part of the lower HMA specimen, and a vertical cyclic loading was applied with a metallic plate in the center of top layer. The test was interrupted when the vertical displacements at the surface reached 25 mm. The results show that the geogrid may increase by 15 times the number of loading cycles required to reach the pre-established value of vertical displacements (25 mm). Also, it was noticed that the intensity of the cracks decreased and crack reflection to the upper layer was prevented by the inclusions of geocomposites. The results of the tests on mixtures of cement, recycled construction and demolition waste and lateritic soil showed that this the type of mixture used complied with the specifications of DNIT regarding pavement stabilized bases. ______________________________________________________________________________ RESUMEN / El objetivo principal de una estructura de pavimento es garantizar la movilidad en cualquier época del año y en cualquier situación climática, proporcionando a los usuarios comodidad y seguridad. Un estudio realizado en el año 2011 por la confederación nacional del transporte (CNT) mostro que cerca del 47,9% de las vías del país necesitan intervenciones urgentes, con la finalidad de recuperar las condiciones iniciales, para desempeñar adecuadamente las funciones para las cuales fueron proyectadas. En este trabajo, son presentadas dos propuestas para el refuerzo de pavimentos flexibles con geosintéticos. La primera propuesta, pretendió verificar el uso de estos materiales para evitar el fenómeno de reflexión de fisuras entre una capa deteriorada y una sobre carpeta. La segunda opción, pretendió evaluar el uso de una capa de base granular estabilizada con cemento, compuesta por RESÍDUOS de construcción y demolición reciclados (RCD-R), suelo laterítico del campo experimental de fundaciones del programa de pos grado de la Universidad de Brasilia (UnB) y cemento Portland. Para evaluar la reflexión de fisuras, fueron ensayados cuerpos de prueba prismáticos preparados con mezcla asfáltica, compuestos por dos capas, donde la inferior represento una capa antigua y la superior, un refuerzo bituminoso. Los cuerpos de prueba evaluados, fueron reforzados con un geosintético, colocado entre las dos capas. Es importante destacar que los cuerpos de prueba (en forma de viga), fueron sometidos a cargas cíclicas aplicadas por una placa metálica en el centro de la viga, siendo el ensayo terminado cuando la deformación plástica alcanzo un valor de 25 mm. Como resultado de los ensayos fue encontrado, que la presencia de los geosintéticos en capas asfálticas puede aumentar en hasta 15 veces, el número de ciclos necesarios para alcanzar la deformación preestablecida en la superficie, además de disminuir la intensidad de las fisuras generadas. En el caso del uso del geocompuesto (Malla y geotextil, con recubrimiento bituminoso), evito la reflexión de fisuras de la capa inferior para la superior. Fue determinado que la mezcla de RCD-R cemento y suelo laterítico atendieron satisfactoriamente las especificaciones del DNIT para base estabilizada con cemento de pavimentos.

Dissertação (Mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2012. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2013-03-01T14:11:20Z No. of bitstreams: 1 2012_CarolineBarbosaMonteiro.pdf: 13164318 bytes, checksum: 32fd017bc91977b5d569467a5754f3b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2013-03-04T12:50:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_CarolineBarbosaMonteiro.pdf: 13164318 bytes, checksum: 32fd017bc91977b5d569467a5754f3b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-03-04T12:50:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_CarolineBarbosaMonteiro.pdf: 13164318 bytes, checksum: 32fd017bc91977b5d569467a5754f3b6 (MD5) / Com a legislação ambiental cada vez mais rigorosa a nível mundial, a demanda por construção de aterros sanitários mais estanques e economicamente viáveis tem sido consideravelmente ampliada. Em função do potencial contaminante de um aterro sanitário, seu projeto requer adequadas camadas de impermeabilização de base e taludes. Considerando características geotécnicas do solo de fundação, os sistemas de impermeabilização podem ser constituídos por camada de argila compactada (Compacted Clay Liner CCL), exigindo ou não sistemas de impermeabilização secundários, como camadas de bentonita com geotêxtil na base e no topo (Geosynthetic Clay Liner GCL) ou ainda variados tipos de geomembranas, em alguns casos associadas às aplicações de camadas aderentes, geralmente de geotêxteis. Combinações entre geomembranas e camadas de solo subjacente são usualmente aplicadas como sistemas impermeabilizantes. A interação de tais materiais ainda é pouco conhecida, o que pode contribuir para o colapso desses sistemas. Normalmente, esse colapso ocorre pelo deslizamento do solo sobre a geomembrana, dependendo dos mecanismos de interação. A presente pesquisa apresenta resultados de ensaios laboratoriais para estudo da mobilização da resistência ao cisalhamento em interfaces de tipo solo e geomembrana, com diferentes geomembranas e níveis de saturação do solo sobrejacente, utilizando-se ensaios convencionais de cisalhamento direto, ensaios de plano inclinado e estimativas de parâmetros de solos não saturados. Sendo a geomembrana um material planar contínuo, o estudo de interface solo/geomembrana é influenciado por alguns fatores, como característica da superfície da geomembrana (presença ou não de texturas, rugas etc.), tipo de polímero, nível de saturação e peso específico da camada de solo de cobertura, ângulo de atrito na interface, nível de aderência, entre outros. No contexto dos taludes de aterros sanitários, dentre as forças atuantes no carregamento de sistemas de impermeabilização, os principais tipos de esforços são decorrentes da ação da gravidade sobre a massa de lixo e a camada de solo de cobertura. Os resultados apresentados apontam para um aumento da resistência de interface com o aumento da saturação do solo utilizado. Foram avaliadas influências da tensão confinante nas diferentes configurações de interface e técnicas de ensaio para três magnitudes (1,2; 3,2 e 7,2kPa). ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Due to the fact that environmental regulations have become more restrictive, the worldwide demand for construction of watertight, yet economically viable, landfills has been considerably expanded. Depending on the contamination potential of a landfill, its project requires appropriate adjustments for waterproofing bottom and slopes. Considering the geotechnical characteristics of foundation soil, the sealing systems may consist of compacted clay layer (CCL), eventually requiring secondary sealing systems, like layers of bentonite clay with geotextile at the bottom and top (Geosynthetic Clay Liner - GCL), or different types of geomembranes, in some cases associated to the layer members application, usually of geotextiles. Combinations between geomembranes and underlying soil layers are usually applied as waterproofing systems. The interaction of those materials is still poorly known, which may contribute to the collapse of these systems. Normally, this collapse occurs by soil sliding over the geomembrane, depending on their interaction mechanisms. This research presents results of laboratory tests to study shear strength mobilization on soil and geomembrane interface, with different levels of saturation of the overlying soil, using conventional direct shear tests and unsaturated soils estimated parameters. Considering that the geomembrane is a continuous planar material, the study of soil and geomembrane interface is influenced by factors such as the geomembrane surface features (presence or absence of textures, wrinkles, etc.), type of polymer, soil cover layer degree of saturation and specific weight, interface friction angle, adhesion level, etc. For landfill slopes, among the loading forces acting on waterproofing systems, the most significant is due to gravity action on the waste and the soil cover masses. The results suggest an increase in shear strength on the interface as soil saturation increases. Also, the influence of confining pressure at different interface configurations and test techniques for three magnitudes (1.2, 3.2 and 7.2kPa) were evaluated.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-10-16T14:24:13Z No. of bitstreams: 1 Tese - Maruska Bueno.pdf: 8297377 bytes, checksum: 794b86b6ca4024219c5eb4e3f57d9efb (MD5) / Approved for entry into archive by Tania Milca Carvalho Malheiros(tania@bce.unb.br) on 2009-10-16T14:33:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese - Maruska Bueno.pdf: 8297377 bytes, checksum: 794b86b6ca4024219c5eb4e3f57d9efb (MD5) / Made available in DSpace on 2009-10-16T14:33:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese - Maruska Bueno.pdf: 8297377 bytes, checksum: 794b86b6ca4024219c5eb4e3f57d9efb (MD5) Previous issue date: 2007-03 / A utilização de geossintéticos em obras de proteção ambiental tem aumentado consideravelmente nos últimos anos. No entanto, faz-se necessário conhecer o comportamento desses materiais no que se refere aos seus desempenhos e durabilidade quando submetidos a situações de risco. Partindo desse pressuposto, esta pesquisa avaliou por meio de ensaios mecânicos e térmicos o comportamento e efeitos de degradação em alguns geotêxteis e geomembranas existentes no mercado brasileiro nos estados virgens e após imersão em variados fluidos agressivos. Foram realizados ensaios de resistência à tração simples (RTS) e ensaios de análise termogravimétrica. Os tempos de imersão variaram de 3 até 24 meses. Esses intervalos de tempo foram determinados em função do comportamento das amostras após o contato com os fluidos. Algumas amostras degradaram-se completamente apenas com o contato com alguns fluidos, e nestes casos os tempos de imersão e as diluições foram reduzidas. Utilizou-se gasolina comum (GSC), soda cáustica sob diferentes níveis de diluição , e álcool diluído em 3% de água (ALC97). As análises do comportamento dos espécimes ensaiados foram realizadas baseadas em ensaios de termogravimetria (TG) e termomecânica (TMA). Ainda foram realizadas análises microscópicas em algumas amostras por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV).As amostras de geomembranas com predominância de PVC (Poli (cloreto de vinila)) apresentaram enrijecimento nos primeiros tempos de imersão, principalmente quando o fluido agressivo foi a gasolina comum. Para os tempos subseqüentes esse enrijecimento tendeu a diminuir. Em geral esse comportamento nas amostras de PVC foi comum para todos os fluidos. As amostras de geomembranas com predominância de PEAD (Polietileno de alta densidade) também apresentaram enrijecimento após o contato com os fluidos, porém em menores proporções que as amostras de PVC. Os resultados dos ensaios de RTS e de análise termogravimétrica confirmaram as transformações internas das geomembranas que permaneceram em imersão. Na maioria dos casos, tanto as amostras de PVC quanto às de PEAD apresentaram menores deformabilidade e maiores valores de resistência à tração simples, dependendo do tempo de imersão considerado. Quanto aos resultados de análise temogravimétrica o desempenho das amostras de PEAD foi melhor que o das amostras de PVC. Em relação aos geotêxteis ensaiados, todas as amostras apresentaram bastante sensibilidade ao contato com as diluições de soda cáustica em água. Os geotêxteis se comportaram melhor em contato com GSC e ALC97 do que em contato com soluções que continham soda cáustica. Embora diferentes níveis de degradação ou de alteração de comportamento tenham sido observados, isso não necessariamente implica que o geossintético falharia na sua função (por exemplo, como barreira para fluidos) em uma, caso a repercussão da degradação não seja importante para a propriedade mais relevante para aquela função (coeficiente de permeabilidade, por exemplo). Além disso, as condições a que os espécimes foram submetidos nos ensaios podem ser significativamente mais severas que as esperadas no campo. No entanto, os resultados deste trabalho mostram que é importante avaliar a durabilidade e o comportamento desses materiais quando submetidos a ambientes ou substâncias agressivas. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The use of geosynthetics in environmental protection works is increasing markedly in the last decades. However, it is necessary to evaluate the behaviour of such materials regarding their durability and performance under aggressive conditions. Therefore, this research studied the characteristics and mechanical behaviour of some geotextiles and geomembranes available in Brazil after different periods of immersion in some fluids. Wide strip tensile tests, thermogravimetric and thermomechanical analyses were carried out. The duration of immersion of the geosynthetics in the fluids varied between 3 and 24 months. Some specimens degraded completely, depending on the fluid and geosynthetic considered. Because of that, dilution and/or reduction of immersion periods were used to reduce the aggressiveness of that particular fluid. The fluids employed were ordinary gasoline, caustic soda, under different solutions with water, and alcohol. Thermogravimetric (TGA) and thermomechanical (TMA) analyses were carried out. Scanning electronic microscopy analyses (SEM) were also used as part of the research programme. The PVC geomembranes tested showed increases in stiffness for the shorter immersion periods, particularly for tests with gasoline. For greater immersion periods this initial rigidity tended to decrease. In general, this behaviour of PVC geomembranes was the same for tests with the other fluids. HDPE ge omembranes also showed some level of stiffness increase after immersion, but less than that observed for PVC. The wide strip tensile tests and thermogravimetric analyses confirmed the internal chemical changes in the polymeric structures of the materials after immersion. Depending on the immersion period both PVC and HDPE geomembranes showed initially greater tensile stiffness and tensile strength. The performance of the HDPE geomembranes was better than that of PVC geomembranes regarding the results of thermogravimetric analyses. All the geotextiles tested were affected by the contact with the fluids used in the research. They performed better when in contact with gasoline and alcohol than in contact with caustic soda. Although different levels of product degradation have been observed in the tests this does not necessarily mean that the geosynthetic would not fulfil its role (for instance, as a barrier) in a work if the repercussion of the degradation does not affect the most ix relevant geosynthetic property for that role (permeability coefficient, for instance). Besides the conditions to which the specimens were subjected in the tests may be significantly more severe than those found in the field in many cases. Nevertheless, the results obtained enhance the importance of chemical compatibility tests on geosynthetics subject to aggressive environments or substances.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2007. / Submitted by mariana castro (nanacastro0107@hotmail.com) on 2009-12-14T19:00:38Z No. of bitstreams: 1 2007_KarlaCristinaAraujoPimentel.pdf: 3478834 bytes, checksum: 9a6a05035cd3a2ea4fd4cc89e551883e (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-01-08T23:34:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_KarlaCristinaAraujoPimentel.pdf: 3478834 bytes, checksum: 9a6a05035cd3a2ea4fd4cc89e551883e (MD5) / Made available in DSpace on 2010-01-08T23:34:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_KarlaCristinaAraujoPimentel.pdf: 3478834 bytes, checksum: 9a6a05035cd3a2ea4fd4cc89e551883e (MD5) Previous issue date: 2007-05-03 / Esta tese investigou a aplicação de geossintéticos como materiais de reforço do solo em estradas não-pavimentadas e ferrovias. O banco de dados utilizado na pesquisa foi formado a partir de resultados experimentais existentes de ensaios em modelos reduzidos, de ensaios em grande escala e ensaios de campo. Assim, modelos numéricos foram criados nos programas de elementos finitos (Plaxis 2D e Plaxis 3D) e de diferenças finitas (FLAC 2D e FLAC 3D), de forma a simular as principais características dos ensaios experimentais estudados. Diferentes configurações foram analisadas em termos da condição de carregamento (deformação plana, axissimétrica e tridimensional) e das propriedades dos materiais. Os resultados obtidos mostram os efeitos da utilização de geossintéticos na capacidade de carga da camada granular e do subleito e nos recalques devidos à aplicação do carregamento, assim como, as vantagens e limitações dos procedimentos usados nas análises. Finalmente, a partir dos estudos realizados nessa pesquisa, procedimentos de dimensionamento foram sugeridos para estradas não-pavimentadas e ferrovias. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This thesis studied the use of geosynthetics as soil reinforcement materials in unpaved roads and railroads. The data base used in the research was composed of results from small-scale laboratory model tests, large-scale laboratory model tests and field tests. Therefore, numerical models were created in finite element programs (Plaxis 2D and Plaxis 3D) and finite difference programs (FLAC 2D and FLAC 3D) to simulate the main characteristics of the experimental tests studied. Different configurations were analyzed in terms of load condition (plane strain, axisymmetry and tridimensional) and material properties. The results obtained show the effects of geosynthetics on the bearing capacity of the granular and subgrade layers and on the settlement due to the loads applied, as well as, the advantages and limitations of the procedures used in the analyses. Finally, from the results obtained in this research, it was suggested procedures for the design of unpaved roads and railroads.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by samara castro (sammy_roberta7@hotmail.com) on 2010-03-22T21:01:32Z No. of bitstreams: 1 2008_LuizGustavoSouzaAntunes_original.pdf: 15194719 bytes, checksum: cdd11d1b940527f1911ed44aa81c33ec (MD5) / Approved for entry into archive by Daniel Ribeiro(daniel@bce.unb.br) on 2010-04-06T20:07:11Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_LuizGustavoSouzaAntunes_original.pdf: 15194719 bytes, checksum: cdd11d1b940527f1911ed44aa81c33ec (MD5) / Made available in DSpace on 2010-04-06T20:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_LuizGustavoSouzaAntunes_original.pdf: 15194719 bytes, checksum: cdd11d1b940527f1911ed44aa81c33ec (MD5) Previous issue date: 2008-03 / O pavimento rodoviário tem como finalidade fornecer um meio seguro, confortável e econômico para o transporte de cargas e pessoas. Dentro deste contexto, os ensaios de grande escala sob carregamentos cíclicos são uma boa alternativa para a análise do comportamento de pavimentos, especialmente pelo fato de que estes podem simular sob condições controladas, o que, sob condições reais, tornaria a análise muito mais complexa. Esta dissertação procura mostrar o comportamento mecânico de pavimentos rodoviários solicitados por carregamentos cíclicos com a utilização de ensaio em grande escala. O equipamento é constituído de uma caixa metálica de 1,60m x 1,60m por 1,20m de altura, onde são executados o subleito e o pavimento. Nos ensaios reportados nessa dissertação o pavimento simulado foi constituído de uma camada de 20 cm de brita. A caixa é dotada de um sistema de reação e, conjuntamente a ele, de um sistema hidráulico de aplicação de carga visando simular o carregamento oriundo de um eixo padrão com 80kN. No presente estudo utilizou-se uma freqüência de aplicação do carregamento igual a 1 Hz. Foram realizados ensaios com e sem reforço geossintético no pavimento (um sem reforço, um reforçado com geogrelha e outro com geotêxtil). Os elementos de reforço utilizados foram instalados na interface base/subleito do pavimento. Após atingir uma deformação superficial permanente de 25 mm de profundidade, a superfície do pavimento era restaurada e um novo ciclo de carregamento aplicado. Para a análise das respostas mecânicas do pavimento decorrentes do carregamento cíclico imposto, utilizaram-se vários instrumentos geotécnicos, a saber: extensômetros elétricos, célula de carga; termopares; células de tensões totais e LVDTs. Os resultados obtidos forneceram o comportamento de pavimentos construídos com solo típico da região centro oeste do Brasil. Os pavimentos reforçados apresentaram comportamento mecânico significativamente melhor que os sem reforço, levando-se em conta o número de ciclos de carregamento suportados até a ruptura (entre 2.8 e 9.2 maiores que no caso sem reforço) e a redução das tensões totais e das deformações permanentes do material de subleito, dentre outros aspectos. Evidenciou-se também a influência de restaurações na superfície do pavimento no comportamento do conjunto, tanto reforçado quanto não reforçado, para ciclos subseqüentes de carga. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The function of a pavement is to provide a safe, comfortable and economical way for the transportation of goods and people. In this context, large scale tests under cyclic loads are a good alternative to examine pavement behaviour, especially because this kind of test can simulate, under controlled conditions, what otherwise would be very difficult to achieve. This research aimed to investigate the mechanical behaviour of a pavement under cyclic loading using large scale tests. The equipment used consists of a metallic box 1.60m long, 1.60m wide and 1.20m high, in which the subgrade and the pavement are executed. In the tests reported in this research, the simulated pavement consisted of a 20cm thick gravel layer. The box has a reaction system to allow the application of the vertical load and a hydraulic system capable of simulating the standard axle load of 80kN. In the present study, a loading frequency of 1Hz was employed. Three tests were performed (one unreinforced, one reinforced with a woven geotextile and one reinforced with a geogrid). The reinforcement layers were installed at the base-subgrade interface. After reaching a surface rut of 25mm, the pavement surface was repaired and a new loading cyclic applied. Several geotechnical instruments were installed to examine the mechanical response of the pavement under cyclic loading, such as strain gauges, load cell, temperature gauges, total stress cells and LVDTs. The pavements and subgrade were constructed with typical regional soils. The reinforced pavements showed much better mechanical behaviour than the unreinforced one with respect to the number of load cycles up to failure (between 2.8 and 9,2 grater than that of the unreinforced pavement) and reduction of the total stresses and of permanent strains in the subgrade material, for instance. The influence of successive pavement surface repairs on the behaviour of the system was also identified, for both reinforced unreinforced pavements undergoing cyclic loads.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2014-04-04T14:24:49Z No. of bitstreams: 1 2013_LuciaIsabelDavilaCardona.pdf: 50571856 bytes, checksum: 0b6e33379d919fc97ee72101d1f2400d (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-04-24T14:46:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_LuciaIsabelDavilaCardona.pdf: 50571856 bytes, checksum: 0b6e33379d919fc97ee72101d1f2400d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-04-24T14:46:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_LuciaIsabelDavilaCardona.pdf: 50571856 bytes, checksum: 0b6e33379d919fc97ee72101d1f2400d (MD5) / Geomembranas são comumente definidas como materiais sintéticos impermeáveis e bidimensionais utilizados como barreira em obras geotécnicas e geoambientais. Elas têm sido utilizadas como barreiras em barragens desde 1959 (Barragem de Contrada Sabetta, Itália, por exemplo), e desde então, a sua elevada disponibilidade e bom desempenho as tem colocado como um material amplamente utilizado em estruturas importantes em todo o mundo. Como parte de um programa de pesquisa sobre os efeitos dos danos em geomembranas em obras hidráulicas, ensaios de laboratório foram realizados com o propósito de medir a vazão que passa através de geomembranas com danos mecânicos. Um equipamento especialmente construído para a pesquisa foi utilizado. Ele tem a capacidade de imprimir altas pressões na água em contato com as geomembrana testadas. Danos lineares com comprimentos entre 5 mm e 50 mm foram provocados nas amostras de uma geomembrana de PVC com 1 mm de espessura. As amostras danificadas foram submetidas a elevadas alturas de coluna de água. Os danos foram realizados com diferentes tipos de ferramentas para avaliar a influencia do tipo de mecanismo provocador do corte no vazamento através da geomembrana. As amostras de geomembrana foram apoiadas numa base lisa e rígida durante a realização dos ensaios. Pressões de 20 kPa a 800 kPa foram aplicadas na água, equivalentes a aproximadamente de 2 m a 80 m de coluna d’água sobre o dano. Foram avaliadas a influência da dimensão e das características do dano no vazamento através da geomembrana. Os resultados obtidos mostram que o tipo de mecanismo provocador do corte e a pressão aplicada no sistema influenciam a intensidade de vazamento pelo dano. Variações de temperatura e conseqüentes deformações na geomembrana também podem influenciar a intensidade e o padrão de vazamento pelo corte. ______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Geomembranes are often defined as impervious two-dimensional synthetic materials, utilized for barrier purposes in geotechnical and in geoenvironmental projects. They have been used as barriers in dams since 1959 (Contrada Sabetta Dam, Italy, for instance), and from then on, their high availability and good performance have made them a widely used material in important structures around the world. As part of a research programme on the effects of damages in geomembranes in hydraulic works, laboratory tests were carried out in order to measure the volume of water that passes through geomembranes with mechanical damages. A special apparatus capable of applying high water pressures on geomembrane specimens was built for the tests. Cuts 5 mm to 50 mm long were made in specimens of a 1mm thick PVC geomembrane, which was subjected to high water heads. The cuts were made with different types of tools for the evaluation on the influence of the type of damage mechanism on the leakage through the damage. The geomembrane specimen rested on a smooth plane rigid base. Pressures from 20 kPa to 800 kPa were applied to the system, which are equivalent to water heads between 2 m and 80 m above the damaged geomembrane. The influence of the dimension and characteristics of the damage on the leakage through the geomembrane were assessed. The results obtained show that not only the dimension of the cut influences leakage rate but the type of mechanism causing the cut and the pressure applied to the system are also important. Temperature variations and consequent geomembrane deformations also influence the intensity and the pattern of leakage through the cut.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Mecânica dos Solos e Engenharia Geotécnica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação da Professora Doutora Maria de Lurdes Lopes