Os geotêxteis não-tecidos desempenham, dentre outras funções, papel relevante na filtração e drenagem de solos. Nesta função, necessitam ter vazios suficientemente grandes para permitir a livre passagem de água e, ao mesmo tempo, vazios suficientemente pequenos para impedir o arraste de partículas, de sorte a evitar a erosão interna do solo. Critérios de dimensionamento para atender a ambos os requisitos estão disponíveis na literatura e são utilizados com sucesso há vários anos. Uma situação menos estudada e compreendida refere-se ao desempenho desses geotêxteis na filtração de água com sólidos em suspensão. Trata-se de uma situação tida como crítica, pela possibilidade de colmatação do geotêxtil por essas partículas, de acordo com diferentes mecanismos. Neste trabalho, verifica-se o desempenho, em laboratório, de geotêxteis não-tecidos frente à filtração de suspensões de solo em água, tal qual poderia ocorrer por ocasião de enxurradas. Nessa perspectiva, tenta-se verificar qual poderia ser o desempenho desses geotêxteis quando utilizados para compor sistemas de proteção da entrada de estruturas de captação de água, como bocas de lobo e bueiros. O trabalho utiliza um geotêxtil não tecido de fibras curtas, fabricado a partir de poliéster e suspensões contendo bentonita e uma areia fina argilosa, solo típico da região de São Carlos, em diferentes concentrações. Estabelecem-se correlações entre diferentes características e propriedades dos geotêxteis estudados e estuda-se o mecanismo de colmatação, que em geral ocorreu para todos os geotêxteis, em intervalos de tempo associados às características do geotêxtil e à concentração de solo na suspensão. As severas condições de colmatação observadas e o comprometimento da permeabilidade dos geotêxteis sugerem que para as concentrações de solo utilizadas, os geotêxteis não seriam capazes de cumprir com a proteção da entrada de estruturas de drenagem. / Nonwoven geotextiles play an important role in filtration and drainage of soils, among other functions. In these functions, they need to have large enough internal voids to allow free passage of water and at the same time these voids should be small enough to prevent the passing of particles and preventing piping formation or erosion of soil. Design criteria to satisfy both requirements are available in the literature and have been used successfully for many years. A topic that has not been deeply addressed refers to the performance of geotextiles on filtration of water with suspended solids since the possibility of geotextile clogging is real, impairing its behavior. In this work, the performance of nonwoven geotextiles in laboratory tests designed to observe the filtration of water containing solid particles in suspension is addressed. The tests were devised trying to understand what could be the performance of these geotextiles when used to compose inlet protection systems for drainage structures, such as culverts. The study used nonwoven short-fibers geotextile, made of polyester and suspensions containing bentonite and clayey fine sand, a typical soil of São Carlos area, Brazil, in different concentrations. The laboratory test results show that there exist correlations among different characteristics and properties of geotextiles studied and allowed to evaluate the mechanism of clogging, which generally occurred for all geotextiles, in time intervals associated to some characteristics of the geotextile and to the soil concentration in suspension. The severe clogging observed and the reduction of permeability of geotextile suggest that, for the solids concentration used, the geotextiles could not protect the entrance of drainage structures.

Os geotêxteis não-tecidos desempenham, dentre outras funções, papel relevante na filtração e drenagem de solos. Nesta função, necessitam ter vazios suficientemente grandes para permitir a livre passagem de água e, ao mesmo tempo, vazios suficientemente pequenos para impedir o arraste de partículas, de sorte a evitar a erosão interna do solo. Critérios de dimensionamento para atender a ambos os requisitos estão disponíveis na literatura e são utilizados com sucesso há vários anos. Uma situação menos estudada e compreendida refere-se ao desempenho desses geotêxteis na filtração de água com sólidos em suspensão. Trata-se de uma situação tida como crítica, pela possibilidade de colmatação do geotêxtil por essas partículas, de acordo com diferentes mecanismos. Neste trabalho, verifica-se o desempenho, em laboratório, de geotêxteis não-tecidos frente à filtração de suspensões de solo em água, tal qual poderia ocorrer por ocasião de enxurradas. Nessa perspectiva, tenta-se verificar qual poderia ser o desempenho desses geotêxteis quando utilizados para compor sistemas de proteção da entrada de estruturas de captação de água, como bocas de lobo e bueiros. O trabalho utiliza um geotêxtil não tecido de fibras curtas, fabricado a partir de poliéster e suspensões contendo bentonita e uma areia fina argilosa, solo típico da região de São Carlos, em diferentes concentrações. Estabelecem-se correlações entre diferentes características e propriedades dos geotêxteis estudados e estuda-se o mecanismo de colmatação, que em geral ocorreu para todos os geotêxteis, em intervalos de tempo associados às características do geotêxtil e à concentração de solo na suspensão. As severas condições de colmatação observadas e o comprometimento da permeabilidade dos geotêxteis sugerem que para as concentrações de solo utilizadas, os geotêxteis não seriam capazes de cumprir com a proteção da entrada de estruturas de drenagem. / Nonwoven geotextiles play an important role in filtration and drainage of soils, among other functions. In these functions, they need to have large enough internal voids to allow free passage of water and at the same time these voids should be small enough to prevent the passing of particles and preventing piping formation or erosion of soil. Design criteria to satisfy both requirements are available in the literature and have been used successfully for many years. A topic that has not been deeply addressed refers to the performance of geotextiles on filtration of water with suspended solids since the possibility of geotextile clogging is real, impairing its behavior. In this work, the performance of nonwoven geotextiles in laboratory tests designed to observe the filtration of water containing solid particles in suspension is addressed. The tests were devised trying to understand what could be the performance of these geotextiles when used to compose inlet protection systems for drainage structures, such as culverts. The study used nonwoven short-fibers geotextile, made of polyester and suspensions containing bentonite and clayey fine sand, a typical soil of São Carlos area, Brazil, in different concentrations. The laboratory test results show that there exist correlations among different characteristics and properties of geotextiles studied and allowed to evaluate the mechanism of clogging, which generally occurred for all geotextiles, in time intervals associated to some characteristics of the geotextile and to the soil concentration in suspension. The severe clogging observed and the reduction of permeability of geotextile suggest that, for the solids concentration used, the geotextiles could not protect the entrance of drainage structures.

O método convencional de ensaios para a obtenção das curvas de fluência de geossintéticos pode necessitar de períodos de até 10.000 horas. Entretanto, a utilização de ensaios acelerados têm se mostrado bastante eficiente, especialmente para avaliar rapidamente a qualidade do material. Estudos bem sucedidos realizados por diversos autores, utilizaram o método Stepped Isothermal Method (SIM) para acelerar a fluência nos geotêxteis. Neste trabalho, com base neste método foi estimada a fluência de dois geotêxteis com 300 g/m² do tipo não tecido de poliéster (PET) de fibra curta e contínua. Neste estudo, foi analisada a fluência causada por carregamentos de 5, 10, 20, 40 e 60% da carga que causa a ruptura do material. Com base nos resultados conclui-se que os valores de deformação por fluência obtidos são satisfatórios, pois as previsões de alcance de até 355 anos estão próximos aos valores encontrados na literatura internacional. Ainda, para o tempo de 100 anos ficou evidenciado que para o geotêxtil não tecido do tipo PET, de fibra curta ou contínua, o comportamento mecânico do geotêxtil é mais influenciado pela deformação inicial do que pela fluência. / The conventional method of tests to achieve the geosynthetic creep curves may require times of up to 10,000 hours. However, the use of accelerated tests have shown to be very effective, especially for rapidly assessing the quality of the material. Successful studies by various authors used the Stepped Isothermal Method Method (SIM) to accelerate creep in geotextiles. In this work, based on this method was estimated creep of two non-woven geotextiles of polyester with 300 g/m², short or continuous fiber. In this study, creep caused by loads of 5, 10, 20, 40 and 60% of the rupture load of the material was analyzed. Based on the results, it is concluded that the creep strain values obtained are satisfactory, because up to 355 years range forecasts are close to those found in the literature. Still, for the 100-year time, it became evident that for the nonwoven geotextile type PET with short or continuous fiber, the mechanical behavior of the geotextile is more influenced by the initial deformation than by creep.

O presente trabalho teve como principal objetivo a produção por eletrofiação de nãotecidos compostos por fibras ultrafinas à base de policaprolactona (PCL) e cloreto de N-(2-hidroxil)-propil-3-trimetilamônio quitosana (QCh) potencialmente aplicáveis no tratamento de lesões de pele. Para tal, QCh foi sintetizado pela reação entre cloreto de glicidiltrimetilamônio (CGTMA) e quitosana em meio ácido sob irradiação de micro-ondas. Tanto a quitosana de partida como os derivados obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H), viscosimetria capilar, solubilidade em função do pH, análise termogravimétrica e difração de raios-X. Planejamento fatorial 23 com ponto central e metodologia de superfície de resposta foram aplicados para avaliar o efeito dos parâmetros reacionais razão molar CGTMA/Q, temperatura e tempo reacionais sobre o grau médio de quaternização (GQ-), viscosidade intrínseca e sobre o rendimento reacional. Os resultados mostraram que a razão molar CGTMA/Q foi o fator que mais influenciou as variáveis resposta avaliadas e que a síntese realizada em reator micro-ondas possibilitou a produção de QCh com elevado grau médio de quaternização (GQ-> 70%) em tempo expressivamente inferior (≤30 min.) quando comparado à reação empregando aquecimento convencional (> 4 h). Na etapa subsequente, QCh com diferentes características estruturais (grau médio de quaternização (GQ-) e grau médio de polimerização (GPv-), a saber QCh1 (GQ-= 47,3 %; GPv- = 2218) e QCh2 (GQ-= 71,1 %; GPv- = 1427, foram dissolvidos em diferentes proporções mássicas com poli(ε-caprolactona) (PCL/QCh: 100/0 - 70/30) em solução ácido acético/ácido fórmico 60/40 (v/v) e eletrofiados. Os nãotecidos obtidos foram caracterizados quanto ao diâmetro médio e grau de orientação das fibras, porosidade e espessura, caráter hidrofílico/hidrofóbico das superfícies, capacidade de absorção de água, transmissão de vapor de água, além de cristalinidade e propriedades térmicas e mecânicas. Experimentos in vitro também foram realizados para avaliar a suscetibilidade à degradação enzimática, citotoxicidade em relação às linhagens de células de fibroblastos dérmicos humanos neonatais (HDFn) e queratinócitos humanos (HaCaT) e adesão dessas células na superfície dos nãotecidos. Os resultados dessa etapa revelaram que de acordo com as características estruturais do QCh e com a quantidade desse derivado na blenda PCL/QCh, os nãotecidos obtidos apresentaram fibras com diferentes diâmetros médio (175 nm - 415 nm) e graus de orientação, além de exibirem diferentes porosidade (57,0 % - 81,6 %) e capacidade de hidratação (175 % - 425 %). Os ensaios de tração revelaram que os nãotecidos apresentaram equilíbrio entre capacidade de alongação e tensão na ruptura nos estados seco e após hidratação, sendo que altos valores de tensão na ruptura (> 4 MPa) e alongação (> 120 %) foram observados nos nãotecidos PCL/QCh 90/10. A cristalinidade e a estabilidade térmica dos nãotecidos PCL/QCh foram progressivamente reduzidas com o aumento da concentração de QCh. Os nãotecidos não foram suscetíveis à degradação por lisozima e os ensaios de citotoxidade in vitro mostraram que todos os materiais, exceto PCL/QCh2 70/30, não apresentaram caráter citotóxico em relação às linhagens de células de fibroblastos (HDFn) e queratinócitos humanos (HaCaT). A presença de QCh conferiu caráter hidrofílico à superfície dos nãotecidos favorecendo a adesão e a proliferação dessas células, o que não ocorreu no nãotecido composto somente por PCL. A análise global dos resultados indicou que os nãotecidos PCL/QCh1 90/10 e PCL/QCh2 90/10 foram os que apresentaram características mais promissoras para serem utilizados como curativos, visto que possuem caráter hidrofílico, elevada capacidade de hidratação, estabilidade em meio aquoso, resistência mecânica tanto secos como hidratados, além de não apresentarem caráter citotóxico e favorecerem a adesão e proliferação de fibroblastos e queratinócitos. / The main purpose of this work was the development of electrospun nonwovens composed by ultrathin fibers based on polycaprolactone (PCL) and N-(2-hydroxy)-propyl-3-trimethylammonium chitosan chloride (QCh) potentially useful as wound dressings. QCh was synthesized by reacting glycidyltrimethylammonium chloride (GTMAC) and chitosan (Ch) in acid medium under microwave irradiation. The parent chitosan, as well as the resulting derivatives, were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) and 1H NMR spectroscopy, capillary viscometry, thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction and with respect to water-solubility as a function of pH. Full-factorial 23 central composite design and response surface methodology (RSM) were applied to evaluate the effects of molar ratio GTMAC/Ch, reaction time and temperature on the reaction yield, average degree of quaternization (DQ-) and intrinsic viscosity ([η]) of QCh. Results showed that the molar ratio GTMAC/Ch was the most important factor affecting the response variables and that microwave-assisted synthesis allowed the production of highly substituted QCh ((DQ- > 70%)) at a significantly shorter time (≤ 30 min.) as compared to conventional reaction procedures (> 4 h). Following, two samples of QCh possessing different characteristics, i.e. average degree of quaternization (DQ-) and viscosity average degree of polymerization (DPv-), namely QCh1 ( DQ- = 47.3 %; DPv- = 2218) and QCh2 (DQ-= 71.1 %; DPv- = 1427), were synthesized, blended with PCL in acetic acid/formic acid (60/40 v/v) and electrospun into fibrous nonwovens. The PCL/QCh nonwovens were characterized in terms of morphology, surface properties, water absorption capacity, moisture permeation, thermal and tensile properties. In vitro experiments were carried out to evaluate the susceptibility of PCL/QCh nonwovens to enzymatic degradation, cytotoxicity toward neonatal human dermal fibroblasts (HDFn) and human keratinocytes (HaCaT), and adhesion of these cells on nonwoven\'s surface. According to the characteristics of QCh derivative, mainly DQ- and (DPv) ?, and to the QCh content on the resulting PCL/QCh nonwoven, the nanofibers displayed different average diameter (175 nm - 415 nm), and the nonwovens exhibited variable porosity (57.0 % - 81.6 %) and swelling capacity (175 % - 425 %). The tensile tests revealed that the nonwovens present a balance between elasticity and strength under both, dry and hydrated state, the higher tensile strength (> 4 MPa) and elongation (> 120 %) being observed for PCL/QCh 90/10 nonwovens. The crystallinity and thermal stability of PCL/QCh nonwoven decreased with increasing QCh content. The PCL/QCh nonwovens were not susceptible to lysozyme degradation and all PCL/QCh nonwovens, except PCL/QCh2 70/30, were non-cytotoxic toward fibroblasts (HDFn) and keratinocyte (HaCaT). The presence of QCh conferred a hydrophilic character to the surface of the nonwoven, favoring HDFn and HaCaT cells adhesion and spreading, which did not occur in the nonwoven composed only by PCL. Taking into account the whole set of results, it is concluded that the PCL/QCh1 90/10 and PCL/QCh2 90/10 nonwovens showed the most promising characteristics to be used as wound dressings, since they have hydrophilic character, high hydration capacity, stability in aqueous medium, mechanical resistance, in dry and hydrated states, besides they were non-cytotoxic and favored the adhesion and proliferation of fibroblasts and keratinocytes.

O presente trabalho teve como principal objetivo a produção por eletrofiação de nãotecidos compostos por fibras ultrafinas à base de policaprolactona (PCL) e cloreto de N-(2-hidroxil)-propil-3-trimetilamônio quitosana (QCh) potencialmente aplicáveis no tratamento de lesões de pele. Para tal, QCh foi sintetizado pela reação entre cloreto de glicidiltrimetilamônio (CGTMA) e quitosana em meio ácido sob irradiação de micro-ondas. Tanto a quitosana de partida como os derivados obtidos foram caracterizados por espectroscopia na região do infravermelho (FTIR), espectroscopia de ressonância magnética nuclear de hidrogênio (RMN 1H), viscosimetria capilar, solubilidade em função do pH, análise termogravimétrica e difração de raios-X. Planejamento fatorial 23 com ponto central e metodologia de superfície de resposta foram aplicados para avaliar o efeito dos parâmetros reacionais razão molar CGTMA/Q, temperatura e tempo reacionais sobre o grau médio de quaternização (GQ-), viscosidade intrínseca e sobre o rendimento reacional. Os resultados mostraram que a razão molar CGTMA/Q foi o fator que mais influenciou as variáveis resposta avaliadas e que a síntese realizada em reator micro-ondas possibilitou a produção de QCh com elevado grau médio de quaternização (GQ-> 70%) em tempo expressivamente inferior (≤30 min.) quando comparado à reação empregando aquecimento convencional (> 4 h). Na etapa subsequente, QCh com diferentes características estruturais (grau médio de quaternização (GQ-) e grau médio de polimerização (GPv-), a saber QCh1 (GQ-= 47,3 %; GPv- = 2218) e QCh2 (GQ-= 71,1 %; GPv- = 1427, foram dissolvidos em diferentes proporções mássicas com poli(ε-caprolactona) (PCL/QCh: 100/0 - 70/30) em solução ácido acético/ácido fórmico 60/40 (v/v) e eletrofiados. Os nãotecidos obtidos foram caracterizados quanto ao diâmetro médio e grau de orientação das fibras, porosidade e espessura, caráter hidrofílico/hidrofóbico das superfícies, capacidade de absorção de água, transmissão de vapor de água, além de cristalinidade e propriedades térmicas e mecânicas. Experimentos in vitro também foram realizados para avaliar a suscetibilidade à degradação enzimática, citotoxicidade em relação às linhagens de células de fibroblastos dérmicos humanos neonatais (HDFn) e queratinócitos humanos (HaCaT) e adesão dessas células na superfície dos nãotecidos. Os resultados dessa etapa revelaram que de acordo com as características estruturais do QCh e com a quantidade desse derivado na blenda PCL/QCh, os nãotecidos obtidos apresentaram fibras com diferentes diâmetros médio (175 nm - 415 nm) e graus de orientação, além de exibirem diferentes porosidade (57,0 % - 81,6 %) e capacidade de hidratação (175 % - 425 %). Os ensaios de tração revelaram que os nãotecidos apresentaram equilíbrio entre capacidade de alongação e tensão na ruptura nos estados seco e após hidratação, sendo que altos valores de tensão na ruptura (> 4 MPa) e alongação (> 120 %) foram observados nos nãotecidos PCL/QCh 90/10. A cristalinidade e a estabilidade térmica dos nãotecidos PCL/QCh foram progressivamente reduzidas com o aumento da concentração de QCh. Os nãotecidos não foram suscetíveis à degradação por lisozima e os ensaios de citotoxidade in vitro mostraram que todos os materiais, exceto PCL/QCh2 70/30, não apresentaram caráter citotóxico em relação às linhagens de células de fibroblastos (HDFn) e queratinócitos humanos (HaCaT). A presença de QCh conferiu caráter hidrofílico à superfície dos nãotecidos favorecendo a adesão e a proliferação dessas células, o que não ocorreu no nãotecido composto somente por PCL. A análise global dos resultados indicou que os nãotecidos PCL/QCh1 90/10 e PCL/QCh2 90/10 foram os que apresentaram características mais promissoras para serem utilizados como curativos, visto que possuem caráter hidrofílico, elevada capacidade de hidratação, estabilidade em meio aquoso, resistência mecânica tanto secos como hidratados, além de não apresentarem caráter citotóxico e favorecerem a adesão e proliferação de fibroblastos e queratinócitos. / The main purpose of this work was the development of electrospun nonwovens composed by ultrathin fibers based on polycaprolactone (PCL) and N-(2-hydroxy)-propyl-3-trimethylammonium chitosan chloride (QCh) potentially useful as wound dressings. QCh was synthesized by reacting glycidyltrimethylammonium chloride (GTMAC) and chitosan (Ch) in acid medium under microwave irradiation. The parent chitosan, as well as the resulting derivatives, were characterized by Fourier transform infrared (FTIR) and 1H NMR spectroscopy, capillary viscometry, thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction and with respect to water-solubility as a function of pH. Full-factorial 23 central composite design and response surface methodology (RSM) were applied to evaluate the effects of molar ratio GTMAC/Ch, reaction time and temperature on the reaction yield, average degree of quaternization (DQ-) and intrinsic viscosity ([η]) of QCh. Results showed that the molar ratio GTMAC/Ch was the most important factor affecting the response variables and that microwave-assisted synthesis allowed the production of highly substituted QCh ((DQ- > 70%)) at a significantly shorter time (≤ 30 min.) as compared to conventional reaction procedures (> 4 h). Following, two samples of QCh possessing different characteristics, i.e. average degree of quaternization (DQ-) and viscosity average degree of polymerization (DPv-), namely QCh1 ( DQ- = 47.3 %; DPv- = 2218) and QCh2 (DQ-= 71.1 %; DPv- = 1427), were synthesized, blended with PCL in acetic acid/formic acid (60/40 v/v) and electrospun into fibrous nonwovens. The PCL/QCh nonwovens were characterized in terms of morphology, surface properties, water absorption capacity, moisture permeation, thermal and tensile properties. In vitro experiments were carried out to evaluate the susceptibility of PCL/QCh nonwovens to enzymatic degradation, cytotoxicity toward neonatal human dermal fibroblasts (HDFn) and human keratinocytes (HaCaT), and adhesion of these cells on nonwoven\'s surface. According to the characteristics of QCh derivative, mainly DQ- and (DPv) ?, and to the QCh content on the resulting PCL/QCh nonwoven, the nanofibers displayed different average diameter (175 nm - 415 nm), and the nonwovens exhibited variable porosity (57.0 % - 81.6 %) and swelling capacity (175 % - 425 %). The tensile tests revealed that the nonwovens present a balance between elasticity and strength under both, dry and hydrated state, the higher tensile strength (> 4 MPa) and elongation (> 120 %) being observed for PCL/QCh 90/10 nonwovens. The crystallinity and thermal stability of PCL/QCh nonwoven decreased with increasing QCh content. The PCL/QCh nonwovens were not susceptible to lysozyme degradation and all PCL/QCh nonwovens, except PCL/QCh2 70/30, were non-cytotoxic toward fibroblasts (HDFn) and keratinocyte (HaCaT). The presence of QCh conferred a hydrophilic character to the surface of the nonwoven, favoring HDFn and HaCaT cells adhesion and spreading, which did not occur in the nonwoven composed only by PCL. Taking into account the whole set of results, it is concluded that the PCL/QCh1 90/10 and PCL/QCh2 90/10 nonwovens showed the most promising characteristics to be used as wound dressings, since they have hydrophilic character, high hydration capacity, stability in aqueous medium, mechanical resistance, in dry and hydrated states, besides they were non-cytotoxic and favored the adhesion and proliferation of fibroblasts and keratinocytes.

O método convencional de ensaios para a obtenção das curvas de fluência de geossintéticos pode necessitar de períodos de até 10.000 horas. Entretanto, a utilização de ensaios acelerados têm se mostrado bastante eficiente, especialmente para avaliar rapidamente a qualidade do material. Estudos bem sucedidos realizados por diversos autores, utilizaram o método Stepped Isothermal Method (SIM) para acelerar a fluência nos geotêxteis. Neste trabalho, com base neste método foi estimada a fluência de dois geotêxteis com 300 g/m² do tipo não tecido de poliéster (PET) de fibra curta e contínua. Neste estudo, foi analisada a fluência causada por carregamentos de 5, 10, 20, 40 e 60% da carga que causa a ruptura do material. Com base nos resultados conclui-se que os valores de deformação por fluência obtidos são satisfatórios, pois as previsões de alcance de até 355 anos estão próximos aos valores encontrados na literatura internacional. Ainda, para o tempo de 100 anos ficou evidenciado que para o geotêxtil não tecido do tipo PET, de fibra curta ou contínua, o comportamento mecânico do geotêxtil é mais influenciado pela deformação inicial do que pela fluência. / The conventional method of tests to achieve the geosynthetic creep curves may require times of up to 10,000 hours. However, the use of accelerated tests have shown to be very effective, especially for rapidly assessing the quality of the material. Successful studies by various authors used the Stepped Isothermal Method Method (SIM) to accelerate creep in geotextiles. In this work, based on this method was estimated creep of two non-woven geotextiles of polyester with 300 g/m², short or continuous fiber. In this study, creep caused by loads of 5, 10, 20, 40 and 60% of the rupture load of the material was analyzed. Based on the results, it is concluded that the creep strain values obtained are satisfactory, because up to 355 years range forecasts are close to those found in the literature. Still, for the 100-year time, it became evident that for the nonwoven geotextile type PET with short or continuous fiber, the mechanical behavior of the geotextile is more influenced by the initial deformation than by creep.

O presente trabalho consiste na avaliação experimental da influência do avanço da frente de umedecimento no comportamento de protótipos de muros de um solo fino reforçado com geotêxteis não tecidos. O desempenho dos protótipos foi analisado nas condições de eventos de chuvas de intensidade e duração variáveis, bem como na condição de precipitação intermitente com intensidade próxima e inferior à condutividade hidráulica do solo. Para efeito comparativo, avaliou-se o comportamento de um protótipo na condição de umidade de compactação constante. Durante a infiltração, observou-se a formação de barreira capilar sobre o geotêxtil e a eficiência de drenagem proporcionada pelos reforços, não permitindo o desenvolvimento de pressões da água positivas mesmo sob a condição de carregamento rápido. Após quebra da barreira, os valores de grau de saturação mantiveram-se em torno de 90% e as pressões da água ficaram próximas de zero ou negativas. Com relação ao comportamento dos protótipos, evidências mostraram que a formação de barreiras capilares nas interfaces solo-geotêxteis não influenciou negativamente no desempenho dos protótipos. Diante do umedecimento, as deformações e deslocamentos máximos aumentaram exponencialmente com o grau de saturação do solo. Ainda, estes parâmetros relacionaram-se com a sucção matricial de forma semelhante à tendência estabelecida na curva retenção de água do solo. Tais relações foram estritamente associadas às alterações da rigidez média do solo devido ao avanço da infiltração e as alterações na sucção do solo. Na condição umidade constante, constatou-se que o maciço poderia se manter estável mesmo com a ausência dos reforços devido à elevada rigidez proporcionada pela sucção do solo. De modo geral, os deslocamentos e deformações foram relativamente pequenos sob a ação da variável umedecimento. A associação desta com os incrementos de tensões geraram deformações adicionais, embora estas ainda não possam ser consideradas excessivas. Os resultados de uma estrutura real corroboraram o comportamento verificado em laboratório. De modo geral, os níveis de deformações foram bastante semelhantes e a presença de água não prejudicou o desempenho da estrutura. Curiosamente, geotêxteis não tecidos de baixa resistência e rigidez à tração foram tão eficazes na estabilidade quanto geotêxteis tecidos de maior rigidez e resistência. Portanto, a eficiência de estruturas de solos finos reforçados com geotêxteis não tecidos foi constatada, mostrando estas possíveis de compor estruturas permanentes. / The effect of the wetting front advancement on the performance of nonwoven geotextile reinforced soil walls constructed with poorly draining soils was evaluated by laboratory full scale models. The tested models performances were monitored under rainfall conditions with different intensities and duration, as well as under intermittent precipitation with reduced intensity of precipitation (lower than the soil permeability). For comparison purposes, an evaluation of a full scale model was conducted with constant soil water content (compaction water content). As regards infiltration, capillary barrier formation have been observed on the interface soil-geotextile during infiltration process; besides, the drainage function of reinforcements after the breakthrough of water, in which water pressures development have not been allowed to occur even after rapid loading. After breakthrough of water, the degree of saturation was maintained around 90% and water pressures were negatives and close to zero. Besides, there are evidences that capillary barriers did not affect the model performance. As a result of wetting advancement, reinforcement strains and internal displacements have increased exponentially with the average of degree saturation of soil. Additionally, these parameters have shown to be correlated to the matric suction of soil with the same trend of the water retention curve. These relationships are essentially resulted from the soil stiffness alterations due to the wetting advancement and suction reduction. Under water content of compaction, reinforcement tensile forces were approximately zero, as a result of the relatively high stiffness of the unsaturated soil caused by the matric suction. Generally, displacements and reinforcement strains were small under wetting conditions and increased when stress increments were applied. However, these strains levels obtained cannot be considered excessive. A validation of laboratory results was observed in an instrumented geotextile reinforced soil wall, in addition to the comparison between woven and nonwoven geotextile sections, in which similar performances were found. Strains levels registered in field were consistent to the laboratory and the nonwoven geotextile wall was not affected by the wetting occurrence. Therefore, the efficiency of nonwoven geotextiles reinforced walls under wetting conditions is assured with no positive water pressures and relatively low levels of degree of saturation, being able to constitute permanent reinforced walls.

A obtenção de resultados de fluência em geossintéticos (isócronas e curva de ruptura por fluência) requer longo tempo de observação e rigoroso controle laboratorial. Dessa forma, muitos produtos disponíveis no mercado brasileiro não foram ensaiados quanto a este fenômeno dificultando sobremaneira a elaboração de projetos mais seguros e econômicos. Há, portanto, a necessidade de estudos não só do fenômeno da fluência em si, mas também de métodos de ensaio que facilitem e acelerem a obtenção das curvas de fluência. Este trabalho apresenta um estudo da fluência de dois geotêxteis não tecidos, um de polipropileno e outro de poliéster, através de ensaios acelerados, utilizando-se o processo denominado Stepped Isothermal Method (SIM). Os valores obtidos pelo método SIM foram comparados aos valores obtidos nos ensaios convencionais, realizados segundo a norma ISO 13431. Os resultados experimentais indicam que os ensaios acelerados, utilizando o método SIM, foram capazes de simular o fenômeno da fluência com boa precisão e, portanto, podem trazer uma grande economia de tempo, além de facilitar e agilizar a caracterização da fluência de geossintéticos. / Creep tests are time consuming and require rigorous laboratory testing control. Because of that many products commercially available in Brazil were not tested regarding this phenomenon. The absence of creep data is an obstacle to the design soil reinforced structures. It is therefore required continuous research effort not only to elucidate creep phenomenon but also to help in the development of test methods that ease and speed up the obtaining of creep curves. This paper presents a creep study carried out on two non-woven geotextiles (PP and PET) using temperature accelerated creep test, namely the Stepped Isothermal Method (SIM). The values obtained using the SIM method were compared to the ones obtained using conventional creep tests following the ISO 13431. The experimental results indicate that the accelerated creep tests, using the SIM method, were capable of simulating the creep phenomenon with good accuracy and, hence, they can bring a great deal of time saving to the characterization of creep in geosynthetics.

A obtenção de resultados de fluência em geossintéticos (isócronas e curva de ruptura por fluência) requer longo tempo de observação e rigoroso controle laboratorial. Dessa forma, muitos produtos disponíveis no mercado brasileiro não foram ensaiados quanto a este fenômeno dificultando sobremaneira a elaboração de projetos mais seguros e econômicos. Há, portanto, a necessidade de estudos não só do fenômeno da fluência em si, mas também de métodos de ensaio que facilitem e acelerem a obtenção das curvas de fluência. Este trabalho apresenta um estudo da fluência de dois geotêxteis não tecidos, um de polipropileno e outro de poliéster, através de ensaios acelerados, utilizando-se o processo denominado Stepped Isothermal Method (SIM). Os valores obtidos pelo método SIM foram comparados aos valores obtidos nos ensaios convencionais, realizados segundo a norma ISO 13431. Os resultados experimentais indicam que os ensaios acelerados, utilizando o método SIM, foram capazes de simular o fenômeno da fluência com boa precisão e, portanto, podem trazer uma grande economia de tempo, além de facilitar e agilizar a caracterização da fluência de geossintéticos. / Creep tests are time consuming and require rigorous laboratory testing control. Because of that many products commercially available in Brazil were not tested regarding this phenomenon. The absence of creep data is an obstacle to the design soil reinforced structures. It is therefore required continuous research effort not only to elucidate creep phenomenon but also to help in the development of test methods that ease and speed up the obtaining of creep curves. This paper presents a creep study carried out on two non-woven geotextiles (PP and PET) using temperature accelerated creep test, namely the Stepped Isothermal Method (SIM). The values obtained using the SIM method were compared to the ones obtained using conventional creep tests following the ISO 13431. The experimental results indicate that the accelerated creep tests, using the SIM method, were capable of simulating the creep phenomenon with good accuracy and, hence, they can bring a great deal of time saving to the characterization of creep in geosynthetics.

O presente trabalho consiste na avaliação experimental da influência do avanço da frente de umedecimento no comportamento de protótipos de muros de um solo fino reforçado com geotêxteis não tecidos. O desempenho dos protótipos foi analisado nas condições de eventos de chuvas de intensidade e duração variáveis, bem como na condição de precipitação intermitente com intensidade próxima e inferior à condutividade hidráulica do solo. Para efeito comparativo, avaliou-se o comportamento de um protótipo na condição de umidade de compactação constante. Durante a infiltração, observou-se a formação de barreira capilar sobre o geotêxtil e a eficiência de drenagem proporcionada pelos reforços, não permitindo o desenvolvimento de pressões da água positivas mesmo sob a condição de carregamento rápido. Após quebra da barreira, os valores de grau de saturação mantiveram-se em torno de 90% e as pressões da água ficaram próximas de zero ou negativas. Com relação ao comportamento dos protótipos, evidências mostraram que a formação de barreiras capilares nas interfaces solo-geotêxteis não influenciou negativamente no desempenho dos protótipos. Diante do umedecimento, as deformações e deslocamentos máximos aumentaram exponencialmente com o grau de saturação do solo. Ainda, estes parâmetros relacionaram-se com a sucção matricial de forma semelhante à tendência estabelecida na curva retenção de água do solo. Tais relações foram estritamente associadas às alterações da rigidez média do solo devido ao avanço da infiltração e as alterações na sucção do solo. Na condição umidade constante, constatou-se que o maciço poderia se manter estável mesmo com a ausência dos reforços devido à elevada rigidez proporcionada pela sucção do solo. De modo geral, os deslocamentos e deformações foram relativamente pequenos sob a ação da variável umedecimento. A associação desta com os incrementos de tensões geraram deformações adicionais, embora estas ainda não possam ser consideradas excessivas. Os resultados de uma estrutura real corroboraram o comportamento verificado em laboratório. De modo geral, os níveis de deformações foram bastante semelhantes e a presença de água não prejudicou o desempenho da estrutura. Curiosamente, geotêxteis não tecidos de baixa resistência e rigidez à tração foram tão eficazes na estabilidade quanto geotêxteis tecidos de maior rigidez e resistência. Portanto, a eficiência de estruturas de solos finos reforçados com geotêxteis não tecidos foi constatada, mostrando estas possíveis de compor estruturas permanentes. / The effect of the wetting front advancement on the performance of nonwoven geotextile reinforced soil walls constructed with poorly draining soils was evaluated by laboratory full scale models. The tested models performances were monitored under rainfall conditions with different intensities and duration, as well as under intermittent precipitation with reduced intensity of precipitation (lower than the soil permeability). For comparison purposes, an evaluation of a full scale model was conducted with constant soil water content (compaction water content). As regards infiltration, capillary barrier formation have been observed on the interface soil-geotextile during infiltration process; besides, the drainage function of reinforcements after the breakthrough of water, in which water pressures development have not been allowed to occur even after rapid loading. After breakthrough of water, the degree of saturation was maintained around 90% and water pressures were negatives and close to zero. Besides, there are evidences that capillary barriers did not affect the model performance. As a result of wetting advancement, reinforcement strains and internal displacements have increased exponentially with the average of degree saturation of soil. Additionally, these parameters have shown to be correlated to the matric suction of soil with the same trend of the water retention curve. These relationships are essentially resulted from the soil stiffness alterations due to the wetting advancement and suction reduction. Under water content of compaction, reinforcement tensile forces were approximately zero, as a result of the relatively high stiffness of the unsaturated soil caused by the matric suction. Generally, displacements and reinforcement strains were small under wetting conditions and increased when stress increments were applied. However, these strains levels obtained cannot be considered excessive. A validation of laboratory results was observed in an instrumented geotextile reinforced soil wall, in addition to the comparison between woven and nonwoven geotextile sections, in which similar performances were found. Strains levels registered in field were consistent to the laboratory and the nonwoven geotextile wall was not affected by the wetting occurrence. Therefore, the efficiency of nonwoven geotextiles reinforced walls under wetting conditions is assured with no positive water pressures and relatively low levels of degree of saturation, being able to constitute permanent reinforced walls.