Cette dissertation correspond à l\'étude de la perméabilité aux gaz et du frottement d\'interface des géocomposites bentonitiques (GCBs) et d\'autres systèmes géosynthétiques destinés à la composition des couches de couverture des centres de stockage des déchets. Par rapport le flux gazeux, la recherche a eu l\'objectif de présenter un équipement et proposer une nouvelle méthodologie d\'essai destinée à mesurer la perméabilité aux gaz des géocomposites bentonitiques partiellement hydratés en régime transitoire. Comparée à la méthode conventionnelle de détermination de ce paramètre sous flux en régime stationnaire, la méthode proposée a donné des résultats similaires, mais plus rapidement et avec un appareillage plus simple. La recherche a fait la caractérisation du frottement d\'interface de géosynthétiques à travers l\'emploi de l\'équipement plan incliné, donc en considerant des faibles contraintes de confinement. Cette étude a montré que les géosynthétiques sont sensibles à la déformation cumulée sur leurs surfaces, ce qui joue sur leurs propriétés de résistance au cisaillement d\'interface, pouvant augmenter ou réduire la stabilité des interfaces. La recherche a permis de conclure qu\'il est possible de distinguer les comportements résistants d\'interfaces du type sol compacté-géosynthétique soumises à de faibles contraintes de confinement grâce à l\'équipement plan incliné. Les constats experimentaux entraînent une discussion sur l\'usage des géosynthétiques de renforcement du sol de couverture selon la méthodologie constructive traditionnelle qui considère le besoin de recourir à ces géosynthétiques pour renforcer l\'interface sol-géotextile supposée critique. En plus, des interfaces géosynthétiques avec géocomposites bentonitiques ont été étudiées pour évaluer leur comportement résistant en fonction du degré d\'hydratation de la composante bentonite, de l\'incidence de cycles de sèchage-humidification, du ruissellement d\'eau au niveau de l\'interface, de l\'humidification de l\'interface et du type de géotextile de contact. Les essais d\'interface Géomembrane-GCB ont montré que l\'extrusion de bentonite dûe au chargement appliqué détermine le comportement résistant car la résistance d\'interface mobilisée est drastiquement réduite par la lubrification additionnelle de cette bentonite, du fait de l\'écoulement au niveau de l\'interface de l\'eau de ruissellement. Pour les essais d\'interface du type GCB-Géosynthétiques de drainage, la résistance mobilisée s\'est montrée fortement dépendante de la structure du dispositif de drainage, du type de géotextile en contact et de la consistance de la composante bentonite du GCB. / Esta tese consiste no estudo da permeabilidade à gás e da resistência ao cisalhamento de interface de geocompostos bentoníticos (GCLs) e de outros sistemas geossintéticos que compõem as camadas de cobertura de aterros sanitários. Com relação ao fluxo gasoso, a pesquisa teve o propósito de apresentar um equipamento e propor uma nova metodologia de ensaio destinada a medir a permeabilidade a gás de GCLs parcialmente hidratados sob regime de fluxo transiente. Comparada à metodologia convencional de determinação desse parâmetro sob regime de fluxo permanente, o método proposto forneceu resultados similares, porém de um modo mais rápido e por meio de uma aparelhagem mais simples. O atrito de interface de geossintéticos foi estudado mediante o emprego do equipamento plano inclinado, sob baixas tensões de confinamento. O estudo mostrou que os geossintéticos são sensíveis à deformação acumulada sobre sua superfície que pode implicar um aumento ou uma redução da resistência de interface. A pesquisa permitiu concluir que é possível distinguir o comportamento resistente de interfaces do tipo solo compactado-geossintético submetidas a baixas tensões confinantes via equipamento de plano inclinado. As constatações experimentais permitem questionar o uso de geossintéticos de reforço do solo de cobertura segundo a metodologia construtiva tradicional que considera a necessidade de emprego destes geossintéticos para reforçar a interface solo-geotêxtil suposta crítica. Além disso, interfaces geossintéticas contemplando GCLs foram estudadas a fim de se avaliar o comportamento resistente desses sistemas conforme o grau de hidratação da bentonita, a incidência de ciclos de secagem e umedecimento, o escoamento de água no nível da interface, a umidificação da interface e o tipo de material de contato. Os ensaios de interface geomembrana-GCL mostraram que a extrusão da bentonita, devida ao carregamento aplicado, determina o comportamento resistente da interface, visto que a resistência ao cisalhamento mobilizada é fortemente reduzida pela lubrificação adicional desta bentonita quando da incidência de um escoamento de água na interface. Para os ensaios de interface do tipo GCL-geossintéticos de drenagem, a resistência mobilizada se mostrou dependente da estrutura do elemento drenante, do tipo de geotêxtil de contato e da consistência da componente bentonita do GCL.

[pt] Um dos grandes problemas apresentados nas Rodovias é a drenagem de água, gerada principalmente pela chuva, tendo como consequência a diminuição da resistência na estrutura do pavimento ou destruição do mesmo, causada pela pressão hidráulica. Esta pesquisa tem o objetivo de analisar a fluência do geocomposto, avaliando o comportamento drenante deste no solo, em relação à sua capacidade de vazão. Foram realizados ensaios laboratoriais de curto e médio prazo baseado no ensaio de permeabilidade planar e transmissividade em que, à medida que o geocomposto é comprimido por um carregamento constante de 10 kPa, sua vazão planar decresce e a deformação da amostra aumenta. Determinou-se a deformação por compressão ao longo do tempo de ensaio do material, que está diretamente ligado à sua capacidade de vazão. Para conferir este comportamento foi feita a modelagem da amostra de solo argiloso que inicialmente se encontra saturado e que é parte do subleito de uma rodovia em um estudo de caso, com o geocomposto como parte do sistema de drenagem (trincheira drenante) no programa PLAXIS, nas mesmas condições de carregamento, determinando-se a variação da fluência com inserção de geocomposto o que foi comparando com os valores obtidos no laboratório. Os resultados foram satisfatórios e se conclui que há geração de deformações causadas pelos carregamentos no solo, que influenciam na capacidade de vazão de drenagem do conjunto. / [en] One of the main problems that are seen on highways is that of water drainage, generated mainly by rain. This may reduce the quality and structure of the pavement as time passes or it may damage the pavement because of hydraulic pressure. This research intends to object an analysis of fluency of geocomposite; in so doing it will evaluate the behavior of geocomposite drainage on soil in relation to its capacity to flow. Test were carried out in short and half term in laboratory, based on planar permeability and transmisivity, where as the geocomposite is compressed by a constant load -in our case of 10 kPa its planar wealth decreases, but the distortion of the sample increases. To determine the distortion for compression throughout the time of the material testing, which is directly related to the flow capacity. To verify the results obtained in the laboratory, the model of the soil samples and the geocomposite were analyzed in PLAXIS program, taking into account the same conditions and characteristics of the tests. This helped us to determine the variation of fluency with the geocomposite inclusion compared to the values obtained in the laboratory. The results were satisfactory and it is concluded that there is generation of deformation caused by loads on the ground, influencing the flow capacity of the drain assembly.

Esta tese consiste no estudo da permeabilidade à gás e da resistência ao cisalhamento de interface de geocompostos bentoníticos (GCLs) e de outros sistemas geossintéticos que compõem as camadas de cobertura de aterros sanitários. Com relação ao fluxo gasoso, a pesquisa teve o propósito de apresentar um equipamento e propor uma nova metodologia de ensaio destinada a medir a permeabilidade a gás de GCLs parcialmente hidratados sob regime de fluxo transiente. Comparada à metodologia convencional de determinação desse parâmetro sob regime de fluxo permanente, o método proposto forneceu resultados similares, porém de um modo mais rápido e por meio de uma aparelhagem mais simples. O atrito de interface de geossintéticos foi estudado mediante o emprego do equipamento plano inclinado, sob baixas tensões de confinamento. O estudo mostrou que os geossintéticos são sensíveis à deformação acumulada sobre sua superfície que pode implicar um aumento ou uma redução da resistência de interface. A pesquisa permitiu concluir que é possível distinguir o comportamento resistente de interfaces do tipo solo compactado-geossintético submetidas a baixas tensões confinantes via equipamento de plano inclinado. As constatações experimentais permitem questionar o uso de geossintéticos de reforço do solo de cobertura segundo a metodologia construtiva tradicional que considera a necessidade de emprego destes geossintéticos para reforçar a interface solo-geotêxtil suposta crítica. Além disso, interfaces geossintéticas contemplando GCLs foram estudadas a fim de se avaliar o comportamento resistente desses sistemas conforme o grau de hidratação da bentonita, a incidência de ciclos de secagem e umedecimento, o escoamento de água no nível da interface, a umidificação da interface e o tipo de material de contato. Os ensaios de interface geomembrana-GCL mostraram que a extrusão da bentonita, devida ao carregamento aplicado, determina o comportamento resistente da interface, visto que a resistência ao cisalhamento mobilizada é fortemente reduzida pela lubrificação adicional desta bentonita quando da incidência de um escoamento de água na interface. Para os ensaios de interface do tipo GCL-geossintéticos de drenagem, a resistência mobilizada se mostrou dependente da estrutura do elemento drenante, do tipo de geotêxtil de contato e da consistência da componente bentonita do GCL. / Cette dissertation correspond à l\'étude de la perméabilité aux gaz et du frottement d\'interface des géocomposites bentonitiques (GCBs) et d\'autres systèmes géosynthétiques destinés à la composition des couches de couverture des centres de stockage des déchets. Par rapport le flux gazeux, la recherche a eu l\'objectif de présenter un équipement et proposer une nouvelle méthodologie d\'essai destinée à mesurer la perméabilité aux gaz des géocomposites bentonitiques partiellement hydratés en régime transitoire. Comparée à la méthode conventionnelle de détermination de ce paramètre sous flux en régime stationnaire, la méthode proposée a donné des résultats similaires, mais plus rapidement et avec un appareillage plus simple. La recherche a fait la caractérisation du frottement d\'interface de géosynthétiques à travers l\'emploi de l\'équipement plan incliné, donc en considerant des faibles contraintes de confinement. Cette étude a montré que les géosynthétiques sont sensibles à la déformation cumulée sur leurs surfaces, ce qui joue sur leurs propriétés de résistance au cisaillement d\'interface, pouvant augmenter ou réduire la stabilité des interfaces. La recherche a permis de conclure qu\'il est possible de distinguer les comportements résistants d\'interfaces du type sol compacté-géosynthétique soumises à de faibles contraintes de confinement grâce à l\'équipement plan incliné. Les constats experimentaux entraînent une discussion sur l\'usage des géosynthétiques de renforcement du sol de couverture selon la méthodologie constructive traditionnelle qui considère le besoin de recourir à ces géosynthétiques pour renforcer l\'interface sol-géotextile supposée critique. En plus, des interfaces géosynthétiques avec géocomposites bentonitiques ont été étudiées pour évaluer leur comportement résistant en fonction du degré d\'hydratation de la composante bentonite, de l\'incidence de cycles de sèchage-humidification, du ruissellement d\'eau au niveau de l\'interface, de l\'humidification de l\'interface et du type de géotextile de contact. Les essais d\'interface Géomembrane-GCB ont montré que l\'extrusion de bentonite dûe au chargement appliqué détermine le comportement résistant car la résistance d\'interface mobilisée est drastiquement réduite par la lubrification additionnelle de cette bentonite, du fait de l\'écoulement au niveau de l\'interface de l\'eau de ruissellement. Pour les essais d\'interface du type GCB-Géosynthétiques de drainage, la résistance mobilisée s\'est montrée fortement dépendante de la structure du dispositif de drainage, du type de géotextile en contact et de la consistance de la composante bentonite du GCB.

Este trabalho trata do desenvolvimento, montagem e teste de equipamentos para ensaios de materiais de baixa condutividade hidráulica, o qual inclui sistemas de controle hidráulico de volume constante, permeâmetros do tipo parede flexível e interfaces água-percolante. A vantagem desse arranjo está no maior controle dos ensaios e, notadamente, na redução do tempo de ensaio com emprego do sistema hidráulico de volume constante (sistema fechado), quando comparado aos ensaios que empregam o sistema aberto de controle hidráulico. Para testar o equipamento, foram ensaiados geocompostos bentoníticos (geosynthetic clay liners - GCLs) de fabricação nacional, em corpos de prova moldados com diâmetro de 100 mm e também, em uma mistura de solo com bentonita. Os resultados da condutividade hidráulica obtidos para os geocompostos bentoníticos se situaram na ordem de \'10 POT.-9\' e \'10 POT.-10\' cm/s, compatíveis com os publicados na literatura sobre o material, e os ensaios na mistura solo-bentonita produziu resultados na ordem de \'10 POT.-8\' cm/s, e foram conseguidos com cerca de 3 horas de ensaio. Aborda-se ainda a aplicabilidade da lei de Darcy aos materiais ensaiados. / This work describes the development, construction, calibration and test of equipment for testing low hydraulic conductivity materials, which includes constant volume hydraulic control system, flexible wall permeameters and permeating water interfaces. The advantage of this kind of apparatus is the greater test control, notably, the reduction of test duration due to the use of a constant volume hydraulic system (closed system), when compared to the opened system hydraulic control test. In order to test the equipment, geosynthetic clay liners (GCLs) manufactured in Brazil was used as test specimens of 100 mm diameter and also, a mixture of soil and bentonite. The results of hydraulic conductivity obtained for the GCL were in the range of \'10 POT.-9\' to \'10 POT.-10\' cm/s, comparable to what has been published by the specialized literature on this material, and the tests with the soil-bentonite mixture resulted in a conductivity about \'10 POT.-8\' cm/s, after 3 hours running the test. The applicability of Darcy´s law to the tested materials is also referred to.

Este trabalho trata do desenvolvimento, montagem e teste de equipamentos para ensaios de materiais de baixa condutividade hidráulica, o qual inclui sistemas de controle hidráulico de volume constante, permeâmetros do tipo parede flexível e interfaces água-percolante. A vantagem desse arranjo está no maior controle dos ensaios e, notadamente, na redução do tempo de ensaio com emprego do sistema hidráulico de volume constante (sistema fechado), quando comparado aos ensaios que empregam o sistema aberto de controle hidráulico. Para testar o equipamento, foram ensaiados geocompostos bentoníticos (geosynthetic clay liners - GCLs) de fabricação nacional, em corpos de prova moldados com diâmetro de 100 mm e também, em uma mistura de solo com bentonita. Os resultados da condutividade hidráulica obtidos para os geocompostos bentoníticos se situaram na ordem de \'10 POT.-9\' e \'10 POT.-10\' cm/s, compatíveis com os publicados na literatura sobre o material, e os ensaios na mistura solo-bentonita produziu resultados na ordem de \'10 POT.-8\' cm/s, e foram conseguidos com cerca de 3 horas de ensaio. Aborda-se ainda a aplicabilidade da lei de Darcy aos materiais ensaiados. / This work describes the development, construction, calibration and test of equipment for testing low hydraulic conductivity materials, which includes constant volume hydraulic control system, flexible wall permeameters and permeating water interfaces. The advantage of this kind of apparatus is the greater test control, notably, the reduction of test duration due to the use of a constant volume hydraulic system (closed system), when compared to the opened system hydraulic control test. In order to test the equipment, geosynthetic clay liners (GCLs) manufactured in Brazil was used as test specimens of 100 mm diameter and also, a mixture of soil and bentonite. The results of hydraulic conductivity obtained for the GCL were in the range of \'10 POT.-9\' to \'10 POT.-10\' cm/s, comparable to what has been published by the specialized literature on this material, and the tests with the soil-bentonite mixture resulted in a conductivity about \'10 POT.-8\' cm/s, after 3 hours running the test. The applicability of Darcy´s law to the tested materials is also referred to.

Neste trabalho analisa-se o comportamento de duas configurações de liners através da percolação com solução de \'K\'CL\'. São utilizadas amostras de solo compactadas, do interior do estado de São Paulo, provenientes da Formação Corumbataí, combinadas a um geocomposto bentonítico (GCL) de fabricação nacional. São utilizados ensaios em coluna de percolação em dois corpos-de-prova, nas configurações: solo compactado acima do GCL e solo compactado abaixo do GCL. Esses ensaios permitiram a determinação da condutividade hidráulica e dos parâmetros de transporte dos materiais estudados. Dessa forma, compara-se o comportamento desses materiais combinados com os resultados obtidos por Musso (2008), que adotou a configuração independente. Após o início da percolação com solução \'K\'CL\' a condutividade hidráulica (\'K\') das duas configurações apresentou comportamento crescente. No entanto, este aumento no \'K\' não afetou o desempenho hidráulico dos materiais, e a condutividade hidráulica mostrou-se com valores da ordem de \'10 POT.-11\' m/s. O fator de retardamento da configuração na qual o GCL encontra-se acima da camada de solo compactado se mostrou maior com relação à outra configuração analisada. No geral, considerou-se que esta configuração apresentou melhor desempenho como liner composto. Na comparação dos resultados obtidos nesta pesquisa com os apresentados por Musso (op. cit.) a condutividade hidráulica não diferiu, e as configurações de liner compostos apresentaram maiores fatores de retardamento do que o liner do solo compactado isoladamente. / This research analyzes the behavior of two sets of liners subjected to the percolation of \'K\'CL\' solution. Samples of compacted soil from Corumbataí Formation, combined with a geosynthetic clay liner (GCL) of brazilian manufacture were used. Column percolation tests were used in two specimens, in the settings: compacted soil above the GCL and compacted soil below the GCL. These tests allowed the determination of hydraulic conductivity and transport parameters of the materials under study. Thus, the behavior of these composite liners was compared with the results obtained by Musso (2008), which tested the independent configuration. After the start of percolation of the \'K\'CL\' solution the hydraulic conductivity (\'K\') of the two settings showed an increase. However, this increase in \'K\' did not affect the hydraulic performance of materials, and the hydraulic conductivity was observed with values of about \'10 POT.-11\' m/s. The retardation factor of the configuration in which the GCL is above the layer of compacted soil was larger in relation to the other configuration analyzed. Overall, it was considered that this configuration showed better performance as composite liner. Comparing the results with those presented by Musso (2008), the hydraulic conductivity didn\'t differ, and the composite liners had higher retardation factors than the liner of compacted soil alone.

Neste trabalho analisa-se o comportamento de duas configurações de liners através da percolação com solução de \'K\'CL\'. São utilizadas amostras de solo compactadas, do interior do estado de São Paulo, provenientes da Formação Corumbataí, combinadas a um geocomposto bentonítico (GCL) de fabricação nacional. São utilizados ensaios em coluna de percolação em dois corpos-de-prova, nas configurações: solo compactado acima do GCL e solo compactado abaixo do GCL. Esses ensaios permitiram a determinação da condutividade hidráulica e dos parâmetros de transporte dos materiais estudados. Dessa forma, compara-se o comportamento desses materiais combinados com os resultados obtidos por Musso (2008), que adotou a configuração independente. Após o início da percolação com solução \'K\'CL\' a condutividade hidráulica (\'K\') das duas configurações apresentou comportamento crescente. No entanto, este aumento no \'K\' não afetou o desempenho hidráulico dos materiais, e a condutividade hidráulica mostrou-se com valores da ordem de \'10 POT.-11\' m/s. O fator de retardamento da configuração na qual o GCL encontra-se acima da camada de solo compactado se mostrou maior com relação à outra configuração analisada. No geral, considerou-se que esta configuração apresentou melhor desempenho como liner composto. Na comparação dos resultados obtidos nesta pesquisa com os apresentados por Musso (op. cit.) a condutividade hidráulica não diferiu, e as configurações de liner compostos apresentaram maiores fatores de retardamento do que o liner do solo compactado isoladamente. / This research analyzes the behavior of two sets of liners subjected to the percolation of \'K\'CL\' solution. Samples of compacted soil from Corumbataí Formation, combined with a geosynthetic clay liner (GCL) of brazilian manufacture were used. Column percolation tests were used in two specimens, in the settings: compacted soil above the GCL and compacted soil below the GCL. These tests allowed the determination of hydraulic conductivity and transport parameters of the materials under study. Thus, the behavior of these composite liners was compared with the results obtained by Musso (2008), which tested the independent configuration. After the start of percolation of the \'K\'CL\' solution the hydraulic conductivity (\'K\') of the two settings showed an increase. However, this increase in \'K\' did not affect the hydraulic performance of materials, and the hydraulic conductivity was observed with values of about \'10 POT.-11\' m/s. The retardation factor of the configuration in which the GCL is above the layer of compacted soil was larger in relation to the other configuration analyzed. Overall, it was considered that this configuration showed better performance as composite liner. Comparing the results with those presented by Musso (2008), the hydraulic conductivity didn\'t differ, and the composite liners had higher retardation factors than the liner of compacted soil alone.