Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES). / Devido as atuais demandas ambientais e o maior nível de regulação, materiais granulares usualmente utilizados com função de filtros vêm dando espaço para novas alternativas com menor impacto ambiental e melhor custo-benefício, nesse cenário geotêxteis vêm ganhando atenção. Apesar de geotêxteis apresentarem bom desempenho na função de filtro, é necessário compreender o comportamento deste material quando solicitado em condições de campo. Tendo como base tal premissa, a presente dissertação teve como objetivo avaliar a abertura de filtração de geotêxteis não tecidos sob condições de confinamento e tracionamento, situações estas que podem ocorrer quando estes materiais são utilizados em aplicações de separação, tubos geotêxteis ou barreiras para sedimentos. Três geotêxteis não tecidos, de poliéster, agulhados e com três diferentes gramaturas (200, 300, 510 g/m²) foram ensaiados. Os esforços solicitantes foram aplicados ao geotêxtil em duas condições, normal ao plano e no plano do geotêxtil, para a avaliação dos efeitos de confinamento e tracionamento, respectivamente. Foram aplicadas deformações de tração de até 20% para simular condições de deformação plana e deformações biaxiais assimétricas. Dentre os resultados obtidos no presente estudo, as aberturas de filtração foram reduzidas pelo confinamento, entretanto, para as condições de deformações de tração foram observadas mudanças na abertura de filtração, as quais não apresentaram tendência definida. Para o geotêxtil não tecido de 200g/m² a aplicação de esforços de tração mostrou aumento da abertura de filtração. A aplicação de deformações de tração no geotêxtil de 510g/m² sugere uma redução nas dimensões dos poros. Entretanto, para o geotêxtil não tecido de 300g/m² o efeito dos esforços de tração sob a abertura de filtração foi variado, ocorrendo ampliações e/ou reduções. O aumento ou diminuição da abertura de filtração está associado à distribuição dos filamentos do geotêxtil e à orientação da solicitação de tração em relação a esta distribuição. Deve-se notar que, no que se refere ao efeito do tracionamento, a variação entre a condição sem tracionamento e as condições sob tracionamento situou na faixa de +20% e -15%. Os resultados obtidos sugerem que em aplicações onde baixas deformações de tração são esperadas, como em aplicações de separação, o tracionamento do geotêxtil sob condições usuais (deformações menores que 10%), associado ao confinamento, não seria relevante para o seu comportamento como filtro, a menos de danos mecânicos localizados. Já em aplicações sem confinamento (tubos geotêxteis e barreiras de sedimentos) onde maiores deformações de tração são esperadas, o efeito do tracionamento sobre as características filtrantes do geotêxtil pode ser mais relevante. / Due to the current environmental demands and the higher level of regulation, granular materials usually used as filters have given way to new alternatives with less environmental impact and better cost-benefit. In this scenario geotextiles have been gaining attention. Although geotextiles perform well as filters, it is necessary to better understand the behavior of this material under field conditions. Based on this condition, the present work had as objective to evaluate the filtration opening size of nonwoven geotextiles under conditions of confinement and tension, which can take place in application of such materials in separation, geotextiles tubes or silt fences. Three nonwoven polyester needle-punched geotextiles with different masses per unit area (200, 300, 510 g/m²) were tested. Loads were applied to the geotextile specimens under two conditions, normal to the plane and in the geotextile plane, in order to evaluate the influences of confinement and tension, respectively. Geotextile deformations of up to 20% were applied under plane strain and biaxial asymmetric strains conditions. It was observed in the present study that the filtration opening sizes were reduced by confinement. However, for the conditions of tensile strains, changes in the filtration opening sizes were observed, which did not present a definite trend. For the nonwoven geotextile of 200g / m² the application of tensile stresses showed an increase of the filtration opening size. The application of tensile deformations to the 510g / m² geotextile suggests a reduction in pore sizes. However, for the 300g / m² nonwoven geotextile the effect of tensile stresses on the filtration opening size showed increases or reductions. The increase or reduction of geotextile filtration opening size depends on the distribution of fibers and the orientation of the tensile load with respect to that distribution. However, it should be noted that with regard to the effects of tensile strains, in comparison of unstressed sample with stressed sample, the results typically varied in the range + 20% and -15%. The results obtained suggest that in application where low strain levels are expected, such as in separation, the tensile strains expected (typically less than 10%), associated with confinement, would not be relevant to filter performance, unless localized mechanical damages take place. On the other hand, in applications where larger tensile strains are expected (geotextile tubes and silt fences) the influence of the tensile strain on the geotextile filter properties may be relevant.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/33871 |
| Date | 13 July 2018 |
| Creators | Melo, Débora Louyse Alpes de |
| Contributors | Palmeira, Ennio Marques |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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