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MARCELO PEREIRA COMPANHONI GEOSSINTÉTICOS: MANTA BIDIM Cuiabá 2019 MARCELO PEREIRA COMPANHONI GEOSSINTÉTICOS: MANTA BIDIM Trabalho da Disciplina de Mecânica dos solos II apresentado ao Curso de Engenharia Civil da UNIC de Cuiabá. Professora: Maria Aparecida Domingues Cuiabá 2019 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 3 2. GEOSSINTÉTICOS ................................................................................................ 4 2.2 OS GEOTÊXTEIS ................................................................................................. 6 2.2 MANTA BIDIN ....................................................................................................... 7 REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 10 1. INTRODUÇÃO Em obras de construção civil, a investigação geotécnica do subsolo é a primeira etapa a ser dada antes de o projeto ser realizado, já que todas as obras se assentam sobre um terreno e demandam que o comportamento do solo seja estimado e por meio de um programa de investigação geotécnica apropriada se pode garantir a avaliação de muitos problemas. O objetivo da classificação dos solos, no âmbito de engenharia, é poder considerar seu provável comportamento ou orientar o programa de investigação preciso para admitir a correta análise de um problema. Os solos moles exibem pouca capacidade de carga, baixa permeabilidade e elevada compressibilidade. E quando solicitados por aterros, podem apresentar recalque e instabilidade. Ainda que as obras em solos moles tenham se tornado frequentes, é necessário destacar que alguns problemas de âmbito técnico ainda podem ser evidenciados. Como a dificuldade de estabilizar os aterros logo que a construção é terminada pela falta de capacidade de suporte do solo. Outro entrave é sobre ao recalque sofrido pelos aterros ao decorrer dos anos derivado do adensamento dos solos de fundação. E para isso, é necessário executar técnicas para o reforço desses solos moles, como os geossintéticos. 4 2. GEOSSINTÉTICOS Segundo a Associação Brasileira de Geossintéticos - ABG (2014), os geossintéticos podem ser estimados como produtos industrializados onde pelo menos um de seus elementos é formado a partir de polímero sintético ou natural. Seu formato apresenta características similares a um manto tira, ou estrutura tridimensional, e são usados em contato com o solo ou com outros materiais em aplicabilidade na engenharia civil e geotécnica e ambiental. Dias (2014) destaca que os geossintéticos têm sido empregados para solução de variados problemas nas áreas de geotecnia, estradas, estruturas, hidráulica, entre outros. O autor define-os como materiais parecidos com tecido e feitos de polímeros, como poliéster, polietileno, polipropileno, náilon, etc. Já Vertematti (2004) conceitua estes produtos de origem sintética, industrializados e idealizados para uso em obras de engenharia geotécnica, ambiental, hidráulica e viária. Segundo Dias (2014), estes são materiais semelhantes ao tecido e produzidos de polímeros (poliéster, polietileno, PVC, náilon, etc). estes são produtos de origem sintética, sobretudo concebidos para uso em obras de engenharia geotécnica, ambiental, hidráulica e viária. Os geossintéticos como produtos poliméricos e industrializados. Palmeira (2009) revela que seu uso está associado a fatores de economia e praticidade, além de estarem disponíveis em inúmeras configurações que se adequam a qualquer condição. Ainda segundo o autor, estes promovem benefícios para o reforço, como a distribuição de tensões mais propícia para o solo mole, a aceleração do processo de adensamento, se o reforço for drenante, inserção de taludes mais íngremes e elevação do coeficiente de segurança. O uso de geossintéticos em obras geotécnicas tem sido cada vez maior. Os geossintéticos têm sido empregados em substituição aos materiais construtivos tradicionais e como reforço dos materiais naturais (KOEMER, 2008). Em uma específica aplicação, um geossintético pode atuar de inúmeras funções de forma simultânea. Dessa maneira, o autor revela que para um dimensionamento correto de uma obra geotécnica se faz indispensável determinar quais são as funções exercidas pelo geossintético e hierarquizá-las. 5 Segundo Koemer (2008), um parâmetro a ser destacado nos geossintéticos é o princípio de equivalência das funções. Ouse já, ao substituir um material natural (solo, areia, brita, etc) é necessário que o mesmo cumpra as mesmas funções em termos de durabilidade, permeabilidade, deformabilidade e resistência. Assim, se pode determinar as características que o geossintético necessita ter para exercer de forma apropriada as funções almejadas. Quadro 1 exibe as aplicações de diversos tipos de geossintéticos: Quadro 1 - Aplicações de diversos tipos de geossintéticos Fonte: Koemer (2008) Pela sua gama de aplicações, Garcez (2009) destaca que o mesmo geossintético pode proporcionar diversas funções ou ser simultaneamente empregado com outros produtos geossintéticos, o que caracteriza um grupo denominado de geocompostos. Palmeira (2009) destaca que as vantagens da presença desse reforço são a distribuição de tensões mais favorável para o solo mole, agilidade no processo de adensamento, caso o reforço seja drenante, efetivação de taludes mais íngremes e elevação do fator de segurança. O autor ainda menciona que estes, podem atuar de modo simultâneo junto a colunas de brita, estacas, aterros leves e outras técnicas. A NBR 10.318 (ABNT, 2013) afirma que as funções mais relevantes dos geossintéticos são: (a) Impermeabilização: que é o bloqueio ou desvio de fluidos; (b) 6 Drenagem: é a coleta e condução de fluido pelo corpo de um geossintético; (c) Controle de erosão superficial: consiste na prevenção de erosão superficial de partículas de solo, em virtude do escoamento superficial de um fluido. Podem operar de forma simultânea com colunas de brita, estacas, aterros leves e outras técnicas. Segundo Bueno (2004), com uma classificação com variados tipos de geossintéticos, os mais relevantes empregados em solos e que agem como reforço são os geotêxteis, geogrelhas e geocélulas. Webster (2003) acrescenta que os geossintéticos têm sido usados para solução de problemas no âmbito da engenharia civil nos setores de geotecnia, estradas, estruturas, hidráulica e saneamento. Conforme explica a ABNT 12553 (ABNT, 2013), os polímeros usados na produção dos geossintéticos influenciam na sua performance como reforço. E as suas características dos geossintéticos os transformam em aliados dos geotécnicos na solução ou prevenção de problemas ambientais. Os geossintéticos mais empregados em aterros de solos moles são as geogrelhas, geomalhas e os geotêxteis. 2.2 OS GEOTÊXTEIS Ehrlich e Becker (2009) destacam que estes são materiais têxteis bidimensionais permeáveis que, em virtude da distribuição das fibras, podem ser tecidos, com filamentos alocados em dois sentidos ortogonais. Ou não tecidos, com fibras espalhadas de forma aleatória, os quais são conexos por procedimentos mecânicos, térmicos ou químicos. A Figura 1 mostra um exemplo de aplicação Geotêxteis em uma aplicação urbana: Figura 1 – Exemplo de Geotêxteis Fonte: Koemer (2008) 7 O geotêxtil consiste em um produto de engenharia que precisa ser especificado pelo projetista para cumprircom situação determinada da obra. O modelo do material é definido conforme sua resistência e no qual o mercado oferece resistências que variam entre 7N/m e 48kN/m (EHRLICH; BECKER, 2009). Para estabelecer a resistência, são utilizados métodos de cálculo específicos para cada tipo de adoção e o dimensionamento precisa ser realizado por projetista. Sendo que o material exibe alta resistência à tração, pouca deformação na ruptura e baixa suscetibilidade à fluência. Para solos moles são recomendados tecidos de PET (Poliéster) ou PVA (Álcool de Polivinila). 2.2 MANTA BIDIN Segundo Dias (2014), a Manta Geotêxtil, fabricada em 100% Poliéster e com padrão de qualidade ISO 9001, possui propriedades físicas, hidráulicas e mecânicas que garantem durabilidade e qualidade à sua obra. Utilizado para drenagem, filtração, separação, proteção e reforço, a Manta Geotêxtil apresenta elevada resistência à tração e porosidade, a sua suscetibilidade a fluência é baixa suscetibilidade e é imputrescível. Ainda para Dias (2014), o geotêxtil tecido é composto pelo entrelaçamento perpendicular de filamentos contínuos (ou fibras), de forma a constituir um plano. A resistência do material a ser aplicado, a abertura da malha e seu revestimento são adotados de acordo com a função a ser desempenhada. Na maioria dos casos é fabricado com 100% de polipropileno. Conforme cita Bueno (2004), esse material é comumente utilizado em: controle de erosão em margens de rios e encostas vegetadas; drenagem subterrânea; revestimento de reservatórios. Suas principais características são: resistência à tração elevada; baixa deformação; boa permeabilidade; resistente a ataques químicos. Bueno (2004) acrescenta que o geotêxtil não tecido é composto por filamentos contínuos interligados por agulhagem. São fabricados pelo processo de extrusão. Devido ao seu processo de fabricação, este material possui ótima resistência à tração, ao rasgo e à punção. Na maioria dos casos é fabricado com 100% de poliéster. 8 Dias (2014) destaca que esse material, é comumente utilizado em: estabilização de subleito; recapeamento de rodovias com pavimento asfáltico; reforço de muros e taludes; reforço em aterros de solo mole; ampla utilização em drenagem e filtragem; como proteção de geomembrana. Suas principais características são: baixo consumo de materiais granulares; maior resistência à ruptura; facilidade e rapidez na execução; baixo custo de implantação; excelente resistência à tração, rasgo e punção. A manta geotêxtil pode ser aplicada de diversas formas a fim de atender à diferentes necessidades. As principais funções deste material são: Filtragem: Tem a função de filtrar quando é utilizada com intuito de reter o solo, ou qualquer outra partícula sólida, em um determinado fluxo de líquido pela manta. Exerce esta função quando utilizado no lugar de filtros granulares na construção de gabiões ou trincheiras drenantes; Drenagem: Também tem a capacidade de drenar, quando utilizada para recolher e transportar a água pluvial ou subterrânea. Pode ser utilizada como interceptor de fluxo horizonta, dreno de líquidos e gases e entre geo membranas de aterros sanitários. Separação: Funciona como uma barreira flexível para materiais de características diferentes. É utilizado em rodovias e aeroportos na separação de sub leito e base granular. Em ferrovias é utilizado para separar o sub leito do lastro. A vantagem é que esta separação garante a preservação das características de cada camada de material; Reforço: Pode ser utilizada como reforço do solo, a fim de aumentar a capacidade de suporte do solo. A manta geotêxtil confere ao meio ao qual é inserida características que faltavam, como a resistência à tração. É adotada sobre solos moles em estradas, pavimentos, aterros e paredes reforçadas (BIDIM, 2011). Proteção: É também utilizada como proteção e outros elementos geossintéticos. Pode ser adotada como proteção das membranas geossintéticas de PEAD; Recuperação de pavimento: Outra funcionalidade é sua utilização na recuperação de pavimentos. A manta é utilizada entre o antigo e o novo pavimento. Confere maior vida útil ao novo pavimento, pois retarda o processo de abertura de fissuras; Absorção acústica: Uma funcionalidade que foge do convencional, pois não está relacionada com a parte geotécnica. Pode ser utilizada para a absorção acústica em coberturas com telhas metálicas, a manta geotêxtil é fixada no fundo 9 das telhas metálicas com cola específica (EHRLICH; BECKER, 2009). Como se pode ver, a manta geotêxtil é um material com diversas funcionalidades. Por ser simples e prático de aplicar pode ser utilizado em grandes obras ou em pequenas construções. 10 REFERÊNCIAS ABG. Associação brasileira de geossintéticos. Solos Moles. 2015. Disponível em: <http://igsbrasil.org.br/os-geossinteticos>. Acesso em: 88 out. 2019. ABNT. NBR 10318: Geossintéticos – Ensaio de tração de emendas pelo método da faixa larga. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. ______. NBR 12553: Geossintéticos – Terminologia. Rio de Janeiro: ABNT, 2013. BIDIM. Reforço de aterro sobre solo mole com geossintéticos: Comportamento ao longo do tempo. Departamento Técnico Bidim, São José dos Campos, 2011. BUENO, B. Propriedades. Especificações. Ensaios, in: Anais do 4º Simpósio Brasileiro de Geossintéticos, p. 163-176, Porto Alegre, 2004. DIAS, B. Fundamentos de engenharia geotécnica, 7 Ed. São Paulo: Cegage Learning, 2014. EHRLICH, M; BECKER, L. Muros e taludes de solo reforçado: projeto e execução. 1ª ed. Rio de Janeiro: Oficina de Textos, 2009. GARCEZ, G. Aplicação de geossintéticos como reforço de bases em obras viárias. Dissertação (Mestrado em Ciências) – Curso de Pós-Graduação em Engenharia de Infraestrutura Aeronáutica, Instituto Tecnológico de Aeronáutica, São José dos Campos, 2009. KOERNER, R. Projetando com geossintéticos. 4 ed. Upper Saddle River: Prentice-Hall, 2008. PALMEIRA, E. Aterros Reforçados com Geossintéticos Sobre Solos Moles. In: Geossintéticos’ 99, v.2, Rio de Janeiro, RJ, Brasil, 2009. VERTEMATTI, J. Aplicações em reforço de solos. Manual brasileiro de geossintéticos. São Paulo: Edgard Blucher, 2004.
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