Seminario Não tecido Geocelula

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Faculdade de Tecnologia de Americana 
Curso Superior de Tecnologia em Produção Têxtil 
 
 
 
NÃOTECIDOS: GEOCELULA 
 
 
ROBLES, Anderson A 
QUINTINO Jr, Carlos Antônio 
 
 
 
5º SEMESTRE – NOTURNO 
 
 
 
 
 
Americana, SP 
2017
 
 
Faculdade de Tecnologia de Americana 
Curso Superior de Tecnologia em Produção Têxtil 
 
 
NÃOTECIDOS: GEOCELULA 
 
 
ROBLES, Anderson A 
QUINTINO Jr, Carlos Antônio 
 
 
Projeto desenvolvido em 
cumprimento curricular da 
disciplina Não Tecidos do 
Curso Superior de Tecnologia 
em Produção Têxtil da FATEC 
– Americana, sob orientação 
do Prof. Alex Paulo Siqueira 
 
Área: Não Tecidos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Americana, SP 
2017 
 
Sumário 
 ..................................................................................................................................... 1 
1. Introdução ............................................................................................................ 4 
1. 1 Formas de obtenção de não tecido ................................................................... 4 
1.2 Consolidação da manta ....................................................................................... 7 
1.3 Aplicações de nãotecidos .................................................................................... 8 
2. Geocelula ............................................................................................................. 9 
2.1 Definição ............................................................................................................................. 9 
2.2 Caracterização .................................................................................................................. 10 
2.3 Aplicações ......................................................................................................................... 11 
2.4 Proteção com Geocélula ................................................................................................... 14 
2.4.1 Uso em tanque de contenção de percolado ............................................................. 16 
2.4.2 Analise de Pesquisas .................................................................................................. 19 
CONSIDERAÇÕES FINAIS ....................................................................................... 20 
REFERÊNCIAS .......................................................................................................... 21 
 
 
4 
 
1. Introdução 
 
Conforme a norma NBR-13370, não tecido é uma estrutura plana, flexível e 
porosa, constituída de véu ou manta de fibras ou filamentos, orientados na 
mesma ou ao acaso, consolidadas por processo mecânico (fricção) e ou químico 
(adesão) e ou térmico (coesão) e combinações destes. 
Os não tecidos surgiram sob pressões e circunstâncias externas tais como: 
 A necessidade de simplificar o processo têxtil; 
 A necessidade de desenvolver novos tipos de produtos têxteis; 
 A necessidade crescente da reciclagem de resíduos e fibras; e 
 A possibilidade de aplicação e desenvolvimento de outras áreas 
industriais. 
 
 Figura 1: Figura de Não tecido 
 
 Fonte: Site http://www.abint.org.br/pdf/Manual_ntecidos.pdf 
 
1. 1 Formas de obtenção de não tecido 
 
A manta, estrutura ainda não consolidada, é formada por uma ou mais 
camadas de véus de fibras ou filamentos obtidos por três processos distintos: 
 Via Seca (Dry Laid), que inclui os Não tecidos fabricados: via 
carda/cardagem. 
 
 
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Figura 2: Fabricação de Não tecidos na manta – Processo de carda 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Site http://www.ebah.com.br 
 
 
 Via aérea/fluxo de ar (air laid) 
 
Figura 3: Processo de Formação da Manta Via Aérea 
 
 
 
Fonte: Site http://www.abint.org.br/pdf/Manual_ntecidos.pdf 
 
 
 
 
 Via Úmida (Wet Laid) 
 
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 Figura 4: Processo de Formação da Manta Via Úmida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: Site http://www.ebah.com.br 
 
 
No processo Via Fundida inclui-se os não tecidos produzidos Via 
Extrusão, que são os de fiação contínua (Spunweb / Spunbonded) e por Via 
Sopro (Meltblown). Esses processos trabalham com matéria-prima na forma de 
polímeros (materiais plásticos). 
 
Figura 5: via sopro spunbonded 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Site http://www.abint.org.br/pdf/Manual_ntecidos.pdf 
 
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 Figura 6: via sopro Meltblown 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Site http://www.abint.org.br/pdf/Manual_ntecidos.pdf 
 
 1.2 Consolidação da manta 
 
 Após a formação do véu ou da manta é necessário realizar a consolidação 
(união das fibras ou filamentos) que consiste de três métodos básicos: 
 Mecânico (fricção) que pode ser por: agulhagem, hidro entrelaçamento e 
costura. 
 Processo Químico (adesão) por resinagem 
 Processo Térmico (coesão) por termo ligado 
Em grande parte dos não tecidos, os tipos de consolidação consistem no 
acabamento se necessário ao produto final. 
 Os métodos de consolidação química e térmica envolvem a adesão entre 
as fibras, podendo defini-los como consolidação adesiva. O termo consolidação 
mecânica é dado para expressar a consolidação por forças friccionais e o 
entrelaçamento das fibras através de agulhagem, hidro entrelaçamento e 
consolidação coser-tricotar. 
A técnica de agulhagem é definida como o entrelaçamento mecânico de 
fibras com a utilização de agulhas com farpas. Estes não tecidos agulhados são 
obtidos pelo entrelaçamento mecânico dos véus de fibras provenientes de uma 
carda, ou aerodinamicamente depositados, ou ainda véus de filamentos 
contínuos. 
 
 
 Figura 7: Processo de Consolidação por Agulhagem 
8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fonte: Site http://www.ebah.com.br 
 
1.3 Aplicações de não tecidos 
 
 Figura 8: Diversos segmentos em aplicação de não tecido 
 
 Fonte: Site www.abint.org.br/pdf/Manual_ntecidos.pdf 
 
 
 
 
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2. Geocelula 
2.1 Definição 
 
A norma brasileira NBR 12553 de 1997, e Manual Brasileiro de Geossintéticos 
(AGUIAR e VERTEMATTI, 2004) definem o geossintético “geocélula” (GL ou 
GCE) como um produto com estrutura tridimensional aberta, constituída de 
células interligadas, que confinam mecanicamente os materiais nela inseridos, 
com função predominante de reforço e controle de erosão. Outras definições que 
expressam o mesmo sentido podem ser encontradas na literatura internacional, 
citando aqui aquela expressa por Koerner (1994), que define geocélulas como 
uma caixa composta por tiras rígidas de polímeros habilmente dispostas 
verticalmente com formato celular, utilizado em arranjo horizontal (com as células 
na vertical) e preenchidas com solo, de sorte a gerar um confinamento celular 
capaz de criar um colchão impressionantemente forte e estável. 
 
 
Figura 9: Figuras de Geocelulas 
 
 
 Fonte: Site http:// http://inovageo.eng.br/produtos/geocelula/ 
 
 
10 
 
 
 
 
 
 
2.2 Caracterização 
 
 Usualmente, as geocélulas são fabricas com os mesmos materiais de 
outros geossintéticos como o Polietileno (PE) e o Polietileno de Alta Densidade 
(PEAD) das geomembranas, e o Poliéster (PET) e o Polipropileno (PP) dos 
geotêxteis e geogrelhas. São feitas tiras com dimensões pré-definidas, e 
soldadas umas as outraspara obter o formato celular. Para a união destas tiras 
em geocélulas de PE e PEAD, 
Utilizam-se soldas ultrassônicas e por termofusão, sendo a primeira mais 
recomendada. No caso de tiras de geotêxteis (PET e PP), usualmente a união é 
feita por costuras. 
Muitas aplicações de geocélulas preveem uma função secundária de drenagem 
das mesmas. Para tal, é comum encontrar as paredes das células (tiras) com 
perfurações, permitindo o fluxo de água no plano do colchão. A Figura 4 exibe 
um exemplo 
Deste material. 
Foi muito comum no início da utilização de geocélulas a sua manufatura feita “in 
loco” no próprio canteiro de obra, de forma artesanal. Para isto, eram comumente 
empregados outros geossintéticos como geotêxteis tecido e não tecido, e 
principalmente as geogrelhas, para sua montagem. Apesar do crescimento da 
fabricação de geocélulas industrializadas, é comum ainda encontrar este tipo de 
utilização deste geossintético em obras, principalmente as rodoviárias. 
Os procedimentos de projeto de instalação e montagem de geocélulas no próprio 
canteiro de obra através de geogrelhas são descritos por Bush et al. (1990). 
Contudo, como citado, nos dias atuais esta utilização “artesanal” da geocélula é 
restrita a raras e específicas obras. Com o crescimento exponencial 
experimentado pela indústria de geossintéticos nas últimas décadas, a 
esmagadora maioria das aplicações de geocélula utiliza-se de material pré-
fabricado. As vantagens de utilizar uma geocélula feita pela indústria abrangem 
11 
 
 
 
desde a garantia da qualidade de um produto industrializado até a facilidade e 
rapidez de sua instalação. 
 
 
 
 
 
 
 
2.3 Aplicações 
 
 
De acordo com o Manual Brasileiro de Geossintéticos (BUENO, 2004), as 
principais 
Funções da geocélula são: proteção, erosão e reforço, tais quais descritos na 
Tabela 1. 
 
 
Tabela 1 – Funções dos geossintéticos (BUENO,2004) 
 
 
 
Nota: 1- Quando impregnado com material asfáltico. Desempenhando as 
funções anteriormente descritas, as aplicações da geocélulas estão inseridas 
basicamente em dois grandes grupos descritos na 
Tabela 2 e 3: proteção superficial e estruturas de contenção. Entre suas 
principais aplicações, destacasse sua utilização como melhoria da capacidade 
12 
 
 
 
de carga de solos, revestimentos e controle de erosão em canais, proteção e 
controle de erosão em taludes 
E estabilidade por construção de muros de gravidade. Devido a especializações 
do material e a criatividade de engenheiros, algumas geocélulas podem 
desempenhar outras funções como no caso das tiras perfuradas que também 
desempenham a função de drenagem 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 2 – Principais tipos de obras de estabilização de encostas (adaptado de 
ALHEIROS et al., 2003) 
13 
 
 
 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
14 
 
 
 
 
 
 
Tabela 3 – Principais tipos de obras de estabilização de encostas (adaptado de 
ALHEIROS et al., 2003) 
 
 
 
 
 
2.4 Proteção com Geocélula 
 
 
Muitos casos de taludes íngremes existentes, ou que precisam ser construídos, 
em zonas onde as forças hidráulicas são de magnitudes elevadas possuem 
graves problemas erosivos, pois há dificuldades no estabelecimento da 
vegetação, mesmo com alternativas de geossintéticos. Nestes casos, o uso da 
15 
 
 
 
geocélula se torna eficaz ao assegurar que a superfície do solo seja retida na 
encosta, pois esta tem a capacidade de confinar fisicamente o solo dentro do 
interior das células de maneira mais eficiente que os outros geossintéticos. 
Um exemplo de aplicação de proteção de talude ferroviário com geocélula pode 
ser observado na figura 10 
 
Figura 10 
 
 
 
 
Outra vantagem da utilização da geocélula é a proteção contra escorregamentos 
superficiais. Quando uma grande massa de solo superficial possui uma 
inclinação com a horizontal e se encontra saturado, a ruptura desta massa e seu 
deslizamento compõem um risco iminente para a segurança da encosta. Um 
sistema de confinamento tridimensional desta massa de solo auxilia de forma 
eficaz a evitar problemas deste tipo na face do talude, substituindo com grande 
êxito o efeito um reforço vegetal. Desta forma, geocélulas são preenchidas com 
esta massa do solo superficial de sorte a evitar o deslizamento da face das 
encostas (WU e AUSTIN, 1992). 
Uma vez instalada, a camada de geocélulas forma um sistema estável que age 
como escudo na superfície da encosta. Por meio do confinamento do solo pelas 
paredes das células, há redução 
Significativa na velocidade do fluxo de água devido ao obstáculo físico formado 
pelo colchão celular. 
16 
 
 
 
Além deste fenômeno, há uma maior absorção de água pelo solo, o que reduz o 
próprio fluxo de água (MENESES, 2004). Outro fator que contribui no aumento 
da resistência ao cisalhamento da face do talude, e consequentemente, na 
redução a susceptibilidade de erosão é o aumento da massa específica do solo 
contido nas células por meio do processo de compactação e pelo confinamento 
das paredes destas células. Deste modo a superfície da encosta ganha um 
acréscimo expressivo de resistência contra as ações da água (BROWN e 
SOJKA, 1991). 
Uma aplicação inovadora da geocélula é como proteção de taludes em 
barragens. Pode-se utilizar este geossintético em ambas as faces de montante 
e de jusante, desde que associado a outros materiais compatíveis com a 
resistência necessária para a proteção. Usualmente na face de montante é 
utilizado concreto como material de preenchimento das células, devida às altas 
solicitações impostas pelo corpo de água contido. Já na face de jusante, é 
comum o uso de solo com vegetação. 
Como aplicação em barragens, as geocélulas preenchidas com concreto podem 
até desempenhar o papel de revestimento do vertedor da barragem, desde que 
devidamente dimensionada. 
 
2.5 Uso em tanque de contenção de percolado 
 
As bacias antigas de contenção apresentam volume para armazenar até 4.500 
m³, porém, estas serão desativadas devido à ampliação das fases de operação 
do aterro. As novas bacias de contenção apresentam capacidade para 
armazenar aproximadamente 8.000 m³. 
O sistema de impermeabilização utilizado nas bacias antigas foi formado por 
apenas uma camada: uso de geomembrana de polietileno de alta densidade - 
PEAD com 2,0 mm de espessura. As bacias atuais foram construídas utilizando 
um sistema com várias camadas de impermeabilização: camada de 
geomembrana de PEAD com 2,0 mm de espessura, camada de geocomposto 
bentônico – GCL 5,0 kg/m2 de bentonita, camada de geomembrana de PEAD 
de 2,0 mm, camada de geotêxtil GF 16/300 e uma camada de geocélula de 
polipropileno FC 04/20 preenchida com concreto usinado Fck 35 Mpa (Figura 
17 
 
 
 
11). A função do revestimento em concreto é de proteger mecanicamente as 
camadas de impermeabilização, possibilitando a limpeza mecanizada destas 
bacias, evitando riscos e danos à infraestrutura da mesma. A espessura do 
concreto utilizada foi de 11 cm aproximadamente. 
Figura 11 
 
Após a instalação do sistema de impermeabilização e da camada de geotêxtil 
GF 16/300, pôde-se iniciar a instalação da geocélula. 
18 
 
 
 
A montagem da geocélula foi feita utilizando-se tirantes (cordas de poliéster) 
para as uniões laterais entre as peças (Figura 12) e abraçadeiras plásticas 
(Figura 13) nas uniões entre peças ao longo do comprimento, de forma que as 
células interligadas adquiriram configuração uniforme. A geocélula foi ancorada 
na crista dos taludes e posteriormente concretada.Figura 12: União lateral utilizando tirante. 
 
 
Figura 13: União entre peças ao longo do comprimento utilizando abraçadeiras 
plásticas. 
 
19 
 
 
 
Após as instalações das geocélulas, deu-se início as concretagens. A primeira 
etapa da aplicação do concreto foi o espaço entre as lagoas e nas cristas dos 
taludes (Figura 14). A segunda etapa consistiu na aplicação do concreto nos 
taludes e nas bases das lagoas. O tipo de concreto utilizado para a obra foi o de 
Fck 35 MPa para a primeira lagoa, a de formato trapezoidal, e para a segunda 
lagoa (formato retangular) foi utilizado o de Fck de 20 MPa. Foi utilizado concreto 
com maior resistência na primeira lagoa, pois esta receberá a maior carga de 
percolado. Portanto haverá maior acúmulo de sedimentos nesta, e, 
consequentemente sofrerá maior número de manutenções para limpeza, que 
envolverá a entrada de equipamento (BobCat) na lagoa. 
 
Figura 14 
O período de concretagem das lagoas durou 7 dias, nos quais toda a área 
concretada era umectada para evitar a formação de rachaduras e trincas 
provenientes da desidratação do cimento. 8 
 
As lagoas foram umedecidas por mais 4 dias consecutivos a fim de preservar o 
concreto. O volume total de concreto utilizado nas duas lagoas foi de 634 m3. A 
figura 15 mostra a dua lagoa com o revestimento em concreto finalizado. 
Figura 15 
2.4.1 Analise de Pesquisas 
O uso da geocélula melhora a capacidade de suporte do solo. A altura da 
geocélula influencia no seu desempenho, uma vez que a capacidade de carga 
aumenta com o aumento da altura. A largura da base da geocélula também 
20 
 
 
 
melhora a resistência do solo, porém a uma certa largura, cujo valor diverge entre 
os autores, a melhora passa ser insignificante.Com o aumento da densidade do 
solo/material de preenchimento, há aumento na resistência de atrito entre a 
geocélula e o mesmo. A adição de reforços planar, seja de geotêxtil ou 
geogrelha, ambos melhoram a capacidade de carga da fundação quando 
empregados na base da geocélula, quando aplicados na superfície não 
apresentam um efeito benéfico. 
 
 
 
 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS 
 
O mercado de não tecido vem crescendo anualmente em termos 
mundiais. No Brasil, isso também ocorre, porém nos últimos dois sofreu uma 
retração devido à situação político econômica pelo qual o país vem 
atravessando. 
A cada dia novos mercados são desenvolvidos para a solução de 
problemas técnicos e surgindo novos produtos em todo segmento do mercado. 
O Brasil representa aproximadamente 75% do mercado da América Latina, e a 
América Latina representa 5% do mercado mundial, isso quer dizer que o Brasil 
está numa posição bastante interessante neste negócio, porém ainda se 
encontra longe de atingir um nível da Alemanha, por exemplo. 
 Ao compararem-se diferentes estudos, evidenciam-se os vários benefícios da 
utilização dos materiais sintéticos, em especial as geocélulas. Notam-se claros 
acréscimos no suporte de carga dos solos, relacionados principalmente com a 
abertura das geocélulas, com o aumento da rigidez do solo em relação à 
espessura da camada, com a vantagem da utilização do reforço tridimensional 
21 
 
 
 
em comparação com os planares e ainda com o melhor desempenho do reforço 
como um todo devido à densidade do material utilizado como preenchimento. 
•As aplicações mostraram-se favoráveis tanto em ensaios laboratoriais quanto 
em empregos de campo, além de outros benefícios, como flexibilidade para 
acompanharas possíveis deformações do solo e facilidade da dissipação de pôr 
opressões. 
•Em virtude das vantagens apresentadas pelo material, conclui-se que a 
pequena parcela de utilização no país pode-se explicar pelo fator custo devido à 
patentes internacionais, tipo de materiais sintéticos e também pela falta de 
pesquisas e estudos mais profundos sobre as formas de emprego. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
Site: https://www.abms.com.br/links/bibliotecavirtual/cobrae/2009-avesani-bueno.pdf. 
Acesso em 04.05.2017 as 23h44 
Site: http://www.abint.org.br/pdf/Manual_ntecidos.pdf. Acesso em: 4.5.2017 ás 22h52 
Site: http://abint.org.br/. Acesso em 04.05.2017 ás 22h21 
Site: www.abint.org.br/pdf/Manual_ntecidos.pdf. Acesso em 4.05.2016 ás 23.02 
Site: http://igsbrasil.org.br/wp-content/uploads/2015/07/CCO-2014-Utilização-de-Geocélulas-
de-Polipropileno-na-Concretagem-das-Bacias-de-Contenção-de-Percolado-do-CTVA-
Caieiras.pdf. Acesso em 05.05.2016 ás 00.42