Avaliação da degradação de geotêxteis tecidos - ABMS · ser causada pela ação de um ou mais...

301IV COBRAE - Conferência Brasileira sobre Estabilidade de Encostas - Salvador-BA

Avaliação da degradação de geotêxteis tecidos

Cunha Pinto, V.UENF, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil, [email protected]

Maia, P. C. A.UENF, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil, [email protected]

Valinho, R. F.UENF, Campos dos Goytacazes, RJ, Brasil, [email protected]

Resumo: Neste trabalho discutem-se aspectos importantes sobre os mecanismos, agentes emétodos para avaliação da degradação de geossintéticos, dando-se ênfase na degradação pelaradiação ultravioleta. É apresentado um estudo experimental da alterabilidade de um geotêxtiltecido de polipropileno. Descreve-se a metodologia de avaliação da degradação do material e umadescrição dos métodos de degradação utilizados no campo e no laboratório. Destaca-se que nolaboratório foi utilizado um procedimento de degradação por ciclos de exposição à radiaçãoultravioleta e de condensaçSão, em equipamento C-UV B. São apresentados os principais parâmetrosde resistência e deformabilidade do geotêxtil, obtidos de ensaios de tração não-confinada. Fazem-se também considerações sobre a estrutura física e química do geotêxtil através de microscopiaeletrônica de varredura. Os resultados apresentados indicam que o comportamento do materialalterado de forma natural no campo pode ser simulado através de procedimentos que aceleram adegradação no laboratório utilizando-se o equipamento C-UV B.

Abstract: This work presents some considerations about the mechanisms, agents and methodsto evaluate the geossynthetics degradation with emphasis in ultraviolet radiation degradation.An experimental study of polypropylene geotextile alterability is presented. The methodology toevaluate the material degradation and in field and in lab procedure tests used for materialdegradation are described. Degradations tests by cycles of ultraviolet radiation exposition andwater condensation in C-UV B equipment are used. The principal parameters of geotextile strengthand deformability are presented, using a no-confined tensile test results. Photomicrographsobtained by scanning electron micrographs of intact and degraded geotextiles are also shown.The results indicate that the behavior of naturally altered material in the field can be simulatedthrough accelerated lab procedures test using the equipment C-UV B.

302 IV COBRAE - Conferência Brasileira sobre Estabilidade de Encostas - Salvador-BA

1 INTRODUÇÃO

A Engenharia Civil emprega diferentes tipos demateriais de construção. A adoção destes ma-teriais está normalmente relacionada a uma nor-ma ou especificação que define a forma de apli-cação e as características adequadas dos mate-riais segundo o fim desejado. No entanto, al-guns materiais de construção ficam expostosao meio, e assim sujeitos às modificações desuas características pela ação dos agentes dealteração, comprometendo a solidez da obra.Entende-se por agentes de alteração o conjun-to de fatores que atuam para modificar as carac-terísticas do material. Na construção Civil, osprincipais agentes de alteração são de ordemclimática, como por exemplo: temperatura, umi-dade relativa do ar, precipitação atmosférica,vento, pressão atmosférica e outros.

Na Engenharia, é fundamental o conheci-mento das propriedades dos materiais de cons-trução a fim de se prever o comportamento dasconstruções durante a vida útil de utilização.Deste modo, as transformações destas proprie-dades pela alteração constituem também umimportante aspecto a ser considerado e avalia-do nos projetos.

Especialmente na engenharia geotécnica, ocomportamento de alguns materiais de cons-trução é significativamente influenciado pelascaracterísticas de durabilidade e alterabilidade,como por exemplo: os geossintéticos, as rochas,os pavimentos, as cerâmicas e outros (Maia,2001; Valinho et al., 2004; Pinheiro e Maia, 2004;Salles e Maia, 2004). Dentre estes, osgeossintéticos merecem destaque especial con-siderando a sua crescente utilização, especial-mente em obras de reforços de aterros ou talu-des, onde a resistência do material desempe-nha importante papel na estabilidade da obra.Além disto a literatura mostra poucos estudosdedicados à avaliação das alterações de com-portamento devido aos efeitos da degradaçãonos geossintéticos.

Neste sentido, este trabalho tem por objeti-vo apresentar algumas considerações sobre osmecanismos e processos de alteração dosgeossintéticos. Apresenta-se também resulta-dos de um estudo experimental buscando de-terminar os efeitos da degradação dosgeossintéticos devido às variações de umida-de e exposição à radiação ultravioleta.

2 CONSIDERAÇÕES SOBRE DEGRADAÇÂODE GEOSSINTÉTICOS

Os mecanismos de degradação dependem fun-damentalmente do tipo de material, do ambien-te exógeno e do tempo de exposição ao meio.Nos materiais metálicos, o processo de degra-dação provoca normalmente uma perda de ma-terial, seja por dissolução, ou corrosão, ou pelaformação de uma incrustação ou película dematerial não-metálico, caracterizando a oxida-ção do material. Os materiais não-metálicos sãorelativamente resistentes à degradação. A de-gradação destes materiais ocorre geralmente emelevadas temperaturas ou em meio ambientesconsiderados extremos. Com freqüência, esteprocesso também é chamado de corrosão.Nos polímeros, principais materiais constituin-tes dos geossintéticos, os mecanismos e asconseqüências da degradação são diferentesdaqueles apresentados pelos materiais metáli-cos. Os polímeros podem se degradar porinchamento e/ou por dissolução. A ruptura deligações covalentes na cadeia polimérica, comoresultado da ação da energia térmica, de rea-ções químicas e da radiação, ocorre normalmenteassociada à redução na resistência mecânica.

Assim, o processo de degradação causa umamodificação irreversível nas propriedades dosmateriais poliméricos, evidenciada pela deteri-oração progressiva de suas propriedades, in-cluindo o aspecto visual. Deste modo, a degra-dação dos geossintéticos pode ser entendidacomo qualquer reação química destrutiva dos


polímeros, causada por agentes físicos, quími-cos e/ou biológicos (Matheus, 2002).

Destaca-se que os principais polímeros queconstituem os geossintéticos são o polipro-pileno, o poliéster e o polietileno.

2.1 Avaliação da Degradação deGeossintéticos

A degradação dos geossintéticos pode ser ava-liada por três diferentes procedimentos(Abramento, 1995a e 1995b):

• avaliação do desempenho do material du-rante e após a aplicação na obra. Para isto,utiliza-se de procedimento de amostragempor exumação;

• simulações em laboratório através de en-saios de degradação acelerada;

• verificação da durabilidade do polímeroconstituinte a partir de métodos utiliza-dos em outras áreas industriais, onde tam-bém se utilizam os materiais poliméricos.

Qualquer um destes procedimentos possuigrandes dificuldades experimentais, especial-mente devido ao tempo necessário de degrada-ção para obtenção de amostras representativasda condição de degradação ou devido arepresentatividade das amostras e dos meca-nismos de degradação em laboratório.

2.2 Agentes de Degradação dosGeossintéticos

A degradação de um material polimérico podeser causada pela ação de um ou mais agentesde degradação. Os principais agentes de de-gradação dos materiais poliméricos são:

• agentes físicos: radiação solar, radiaçõesα, β e γ, temperatura e atrito mecânicointenso (danos mecânicos).

• agentes químicos: água, ácidos, bases,solventes e outros agentes químicos,oxigênio, ozônio e poluentes atmosféri-cos.

• agentes biológicos: microorganismos,tais como fungos e bactérias (Agnelli,1999).

A ação dos agentes de degradação nosgeossintéticos vai depender fundamentalmen-te do tipo de material constituinte. No entanto,para a redução dos fenômenos degradativos, ecomum a incorporação de aditivos aosgeossintéticos. Entre os principais aditivos uti-lizados, estão os materiais de enchimento ou decarga, plastificantes, estabilizadores, corantese retardadores de chama.

2.3 Degradação por Radiação Ultravioleta

A radiação ultravioleta proveniente da luz solaré considerada o mais importante agente de de-gradação para os materiais poliméricos.

A Tabela 1 apresenta os comprimentos deonda dos diferentes tipos de radiação compo-nentes da luz solar. Destaca-se que o limite en-tre as radiações ultravioleta A e B define o pon-to onde a energia ultravioleta começa a causarefeitos e mudanças de pigmentação da pelehumana. Para comprimentos de onda menoresque 290nm a camada de ozônio presente na at-mosfera terrestre absorve totalmente a radia-ção solar (Agnelli, 1999). Assim, a radiaçãoultravioleta C não atinge a superfície da terra.

Tabela 1: Comprimentos de onda da luz solar

Radiação Comprimentode onda (nm)

Ultravioleta C < 290Ultravioleta B 290 a 315Ultravioleta A 315 a 400Visível >400


Segundo Koerner (1994), a radiaçãoultravioleta A causa alguns danos nos polímerose a radiação ultravioleta B causa severos danosaos polímeros.

Rosa (1996) comenta que a maior parte daluz emitida pelo sol (cerca de 99% da emissão)não possui energia suficiente para romper asligações químicas e causar degradaçãofotoquímica dos materiais poliméricos. A faixade radiação solar capaz de provocar essa de-gradação é a ultravioleta B, que corresponde a0,1% da energia total da luz solar. Destaca-seque no inverno a radiação ultravioleta B é ape-nas de 0,05% da energia total da luz solar e noverão cerca de 0,2%.

Segundo Koerner (1992), a faixa de compri-mento das ondas dos raios ultravioleta que cau-sam grandes danos aos geossintéticos estáentre 300 a 370nm. O polietileno é o mais sensí-vel aos raios ultravioleta na faixa de 300nm, se-guido do poliéster na faixa de 325nm e dopolipropileno na faixa de 370nm.

A degradação provocada pela radiaçãoultravioleta é também chamada defotodegradação ou foto-oxidação. A degrada-ção dos polímeros devido à radiação solar com-binada com a presença de oxigênio pode ocor-rer através da fotodegradação, devido à radia-ção ultravioleta, e/ou através de radiações dealta intensidade ou radiações ionizantes(Matheus, 2002).

A foto-oxidação somente pode ocorrerquando o material polimérico contémcromóforos (Gijsman et al., 1999), definidoscomo compostos com a capacidade de absor-ver energia na faixa de comprimentos de ondada radiação solar. Esta energia é suficiente paracausar um processo dissociativo na moléculado polímero tendo como resultado a degrada-ção da cadeia polimérica e a formação de radi-cais livres. Alguns dos cromóforos são, segun-do Gijsman et al. (1999).

• impurezas internas das cadeiaspoliméricas, como as carbonilas e oshidroperóxidos, formados durante oarmazenamento, processo de fabricaçãoou intemperismo;

• impurezas externas, como resíduos docatalisador utilizado na polimerização,aditivos como os pigmentos e osantioxidantes, poluidores da atmosfera outraços do equipamento de extrusão.

Os geossintéticos reagem de maneira diferenteà fotodegradação, dependendo, sobretudo, daestrutura molecular e composição química domaterial. Além disto, a estrutura das fibras dosgeotêxteis e a espessura das geomembranas egeogrelhas são características importantes noprocesso de degradação. Isto se justifica pelaradiação ultravioleta atingir os materiais espe-cialmente nas camadas mais superficiais(Cazzuffi et. al., 1994).

2.4 Ensaios de Degradação

Para a avaliação da degradação de geossin-téticos é fundamental a utilização de ensaiospara a degradação do material. Com osgeossintéticos degradados pode-se determinaras variações das propriedades ocorridas devi-do aos processos de degradação.

Quando o ensaio de degradação é realizadocolocando-se os materiais em contato diretocom o meio natural, denomina-se Ensaio deDegradação Natural, que está associado ao pro-cesso de intemperismo natural. Quando o en-saio é realizado sob condições de laboratório,denomina-se Ensaio de Degradação Acelerada,associado ao processo de intemperismo artifi-cial. Neste caso, procura-se correlacionar osresultados obtidos com as condições encon-tradas no meio natural.


2.5 Degradação Natural no Campo

Segundo Ranby e Rabek (1975), os métodosde determinação da resistência aointemperismo natural devem levar em contaduas situações muito importantes. A primeiraé a determinação dos agentes externos quedegradam o polímero e a segunda é a compo-sição de uma série de medidas físico-químicase mecânicas para se estabelecer um critérioadequado para a avaliação da degradação.

Além da seleção do local de exposição éimportante ressaltar, também, que outros cui-dados, tais como a seleção e tamanhos ideaisde amostras, ângulo de exposição das amos-tras, tempo de exposição, intervalo de retiradasdas amostras, dados meteorológicos, devem serobservados (Rosa, 1996).

2.5.1 Degradação Acelerada em Laboratório

Também chamada de degradação artificial, érealizada em laboratório procurando-se simu-lar condições ambientais adversas através doscomponentes elementares de degradação: luzultravioleta, calor, umidade e oxigênio. Comesse tipo de procedimento, é possível um me-lhor entendimento do comportamento e de-sempenho dos materiais ao longo do tempo,sendo uma valiosa ferramenta para aferir, en-tre outras características, a qualidade do ma-terial.

Segundo Rosa (1996), não existe um con-senso quanto à degradação acelerada em labo-ratório, pois alguns opositores a esse tipo deensaio argumentam que a diversidade de con-dições encontradas na natureza e suasinterações com o material são as maiores razõespara a complexidade dos processos de degra-dação. Cabe ressaltar que os testes de degra-dação artificial, quando comparados com aque-les encontrados em campo, em situações reaisde uso, poderão produzir boas correlações que

auxiliarão na escolha do tipo adequado de ma-terial a ser utilizado na obra.

3 MATERIAL E METODOLOGIA

O material utilizado nessa pesquisa foi ogeotêxtil tecido HATE/6G/240/SA, produzidoa partir de laminetes de polipropileno. O mate-rial foi cedido para a pesquisa pela HueskerLtda., empresa especializada em produção degeossintéticos.

A seguir são apresentadas as especificaçõesdo material, segundo catálogo do fabricante(Huesker 2003):

• Resistência à tração nominal longitudi-nal e transversal e” 55 kN/m (ABNT,1993);

• Deformação na resistência nominal lon-gitudinal e transversal d” 15%(ABNT, 1993).

A metodologia para o desenvolvimento doestudo da alterabilidade deste material é com-posta de quatro fases executadas na seguinteordem:

• obtenção do material de estudo e prepa-ração das amostras com 20cm de largurae 50cm de comprimento;

• produção de amostras com alteraçãoinduzida de forma acelerada no laborató-rio e com alteração natural no campo;

• obtenção dos parâmetros que caracteri-zam o comportamento destes materiais;

• análise dos resultados.Destaca-se que foram determinados os

parâmetros do material intacto, do alterado natu-ralmente no campo e do alterado no laboratório.

A presente pesquisa buscou determinar ascaracterísticas mais relevantes dos materiais,destacando-se as relativas à resistência edeformabilidade, através de caracterização mi-croscópica e ensaios de resistência à tração.Os equipamentos utilizados no programa expe-rimental foram disponibilizados pela UENF.


3.1 Procedimento para Degradação Natural

A exposição das amostras à degradação natu-ral foi feita no Campus da UENF, localizado naCidade de Campos dos Goytacazes, RJ, comlatitude de 21° 45’ Sul, longitude de 41° 18’Oeste e altitude de 11 m.

As amostras foram fixadas no telhado deum dos edifícios da UENF (Figura 1), com incli-nação igual à 21º45’ em relação à horizontal,corresponde à latitude local. Este procedimen-to assegura uma maior incidência e conseqüen-temente maior absorção da radiação solar. Fo-ram retiradas amostras com 3 e 6 meses de ex-posição às condições naturais.

Figura 1: Amostras expostas com inclinação segundo alatitude local.

3.2 Procedimento para Degradação Aceleradaem Laboratório

A degradação acelerada foi realizada em umequipamento C-UV B (Figura 2a). O equipamen-to C–UV B possui dois bancos de radiaçãoultravioleta B com 4 fontes de radiação em cadaum, totalizando 8 fontes de luz (Figura 2b).

As fontes de luz do C–UV B são semelhan-tes fisicamente a uma lâmpada fluorescente co-mum de 40W de potência. Para obtenção daradiação ultravioleta, as fontes de luz do C–UV

B estão revestidas por um tipo de fósforo queemite a radiação especificada. A emissão situa-se na faixa de onda entre 280 e 320 nm, ou seja,na região da radiação ultravioleta B com um mí-nimo de luz visível e sem a presença de radia-ção infravermelha.

(a) vista frontal

(b) corte transversal esquemático

Figura 2: Equipamento C-UV B do LECIV-UENF

O equipamento C–UV B é capaz de acomo-dar até 20 amostras com 20cm de largura e 50cmde comprimento. A degradação do geotêxtil noequipamento C–UV B é feita através de ciclosde exposição à radiação ultravioleta e de


condensação, ambos sob condições controla-das de temperatura. O tempo adotado de expo-sição à radiação ultravioleta e de condensaçãoforam iguais a 4 horas. A temperatura das amos-tras foi mantida constante e igual a 60ºC.

Foram produzidas amostras degradadas noequipamento C-UV B com 30, 60, 125 e 250 ci-clos.

3.3 Ensaios de Microscopia Eletrônica de Tra-ção Não-Confinada

Após a produção de amostras com os diferen-tes tipos e intensidade de degradação forampreparados corpos de prova com 5cm de largu-ra e 15cm de comprimento, para os ensaios detração, e corpos de prova quadrados com 1cmde lado, para os ensaios de microscopia eletrô-nica de varredura. Os ensaios de tração foramexecutados segundo a norma para determina-ção da resistência à tração não-confinada defaixa larga (ABNT, 1993), com uma distância ini-cial entre garras de 5cm. Destaca-se que a di-mensão adotada para os ensaios de tração foidevido à dimensão do equipamento C-UV B, aotempo disponível para a degradação das amos-tras e o tempo necessário para a execução dosensaios. Deste modo, pode-se esperar que osparâmetros dos materiais obtidos nestes ensai-os não sejam exatamente representativos domaterial em escala natural. No entanto, consi-dera-se que os resultados dos ensaios nestescorpos de prova sejam representativos para finsde avaliação das variações de comportamentodevido à degradação do material.

Para se garantir a representatividade dos re-sultados foram executados 5 ensaios em dife-rentes corpos de prova retirados da amostraintacta, não-degradada, de cada amostra degra-dada no campo ou no laboratório, totalizando35 ensaios de tração. Para cada conjunto deensaios realizados no mesmo material foi deter-minada uma curva média através do melhor ajus-te dos resultados experimentais.

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

Durante os procedimentos de degradação nãose observou nenhuma mudança visível a olhonu da textura do material estudado. Não se ve-rificou, também, nenhuma perda de massa dogeotêxtil.

4.1 Microscopia Eletrônica de Varredura

A análise através da microscopia eletrônica devarredura mostrou que a estrutura física dogeotêxtil estudado não é afetada significativa-mente pelos processos de degradação naturalou ultravioleta (Figuras 3 a 5). No entanto para250 ciclos no equipamento C-UV B e 6 meses deexposição natural, observa-se uma sensível di-latação das fibras do geotêxtil (Figuras 4 e 5).Isto gera a compressão das fibras na região doentrelaçamento provocando uma pequenaretração do geotêxtil. Este efeito indica a ocor-rência de modificações químicas na composi-ção do geotêxtil, o que sugere a possibilidadede mudança de comportamento do material. Valedestacar que 250 ciclos no equipamento C-UVB e 6 meses de exposição natural representamintensos níveis de degradação do material.

Figura 3: Fotomicrografia do material sem nenhumnível de alteração (intacto)


4.2 Ensaios de Resistência a Tração Não-Con-finada

As Figuras 6 e 7 apresentam as curvas carga vs.alongamento médias obtidas através dos resul-tados dos ensaios de resistência a tração não-confinada.

Figura 4: Fotomicrografia do material após 6 mesesde degradação natural.

Figura 5: Fotomicrografia do material após 250 ciclosde ultravioleta no CUV-B A Tabela 2 apresenta a variação da carga de

ruptura Tf, coeficiente de variação CV da carga

Tf e a deformação na ruptura ε

f com os diferen-

tes tipos e intensidades de degradação, obti-dos a partir das curvas médias apresentadasnas Figuras 6 e 7. O coeficiente de variação CVé definido pela relação entre o desvio padrão ea média da carga de ruptura obtida nos diferen-tes ensaios. Nota-se que os baixos valores docoeficiente CV, em geral, indicam a

Figura 6: Variação da carga de tração com a deformaçãodo geotêxtil intacto e degradado naturalmente nocampo.

Figura 7: Variação carga de tração com a deformaçãodo geotêxtil intacto e degradado pela radiaçãoultravioleta.


Tabela 2: Valores das cargas, coeficiente de va-riação e deformação na ruptura.

Nota: εf é a deformação na ruptura

Destaca-se que a diferença entre os valoresde carga e deformação na ruptura do materialintacto apresentada na Tabela 2 e os especifi-cados pelo fabricante se justifica pelas diferen-tes dimensões dos corpos de provas utilizadosnesta pesquisa e pelo fabricante para determi-nação destes parâmetros.

As Figuras 8 e 9 representam graficamenteas variações da carga e da deformação na rup-tura com as intensidades de degradação natu-ral e no equipamento C-UV B, respectivamente.De maneira geral, nota-se o aumento da carga eda deformação na ruptura para menores inten-sidades de degradação e a redução destesparâmetros para maiores intensidades de de-gradação. O ganho de resistência para baixasintensidades de degradação se justifica, possi-velmente, por alterações na estrutura química

do geotêxtil, provavelmente devido à cristaliza-ção de algumas moléculas mal cristalizadas noprocesso de fabricação.

Destaca-se que a perda de resistência e aredução da deformação na ruptura para 250 ci-clos no equipamento C-UV B e 6 meses exposi-ção natural, indicam a tendência de comporta-mento mais frágil do geotêxtil com o aumentoda intensidade de degradação.

Nota-se que a tendência de variação da car-ga e da deformação na ruptura devido à degra-dação natural no campo (Figura 8) é similar afase inicial da variação destes parâmetros devi-do a degradação acelerada no laboratório atra-vés do equipamento C-UV B (Figura 9). Istoindica a possibilidade de simulação da altera-ção natural através de procedimento aceleradono equipamento C-UV B.

A Tabela 3 apresenta os valores da rigidezdo material calculados com 2%, 5% e 10% dedeformação, segundo as recomendações danorma para a determinação da resistência à tra-ção não-confinada de faixa larga (ABNT, 1993).Adicionalmente, a Tabela 3 mostra os valoresda rigidez secante e tangente para 50% da car-ga de ruptura T

f e a rigidez secante no início da

plastificação Jsecf. A rigidez no início da

plastificação foi determinada no ponto deinflexão da curva rigidez vs. a relação entre acarga T do ensaio e a carga de ruptura T

f, imedi-

atamente antes da ruptura, como ilustrado naFigura 10.

Tabela 3: Variação da rigidez quanto ao tipo e intensidade de degradação da amostra.

Nota: N/Nf é a relação entre a carga N e a carga de ruptura Nf; ε é o alongamento na ruptura


As Figuras 11 a 14 ilustram graficamente avariação das rigidezes apresentadas na Tabela3 com os diferentes tipos e intensidades de de-gradação.

Das Figuras 11 e 12, nota-se uma significati-va diminuição da rigidez inicial, correspondentea 2% e 5% de deformação do geotêxtil degrada-do naturalmente ou pelo equipamento C-UV Bem relação ao material intacto. Isto indica que adegradação provoca o aumento da deforma-bilidade para baixos níveis de tensão. Observa-se, também a estabilização ou o aumento da rigi-dez inicial com o aumento da intensidade de de-gradação, indicando o enrijecimento do geotêxtilcom a degradação. Nota-se que o efeito da de-gradação na rigidez inicial do geotêxtil foi maisintensa no material degradado no equipamentoC-UV B que no degradado naturalmente.

Das Figuras 11 a 14 nota-se que a rigidez a10% de deformação e a 50% da carga de rupturasão pouco afetados pela degradação dogeotêxtil. Das Figuras 13 e 14 observa-se o au-mento da rigidez tangente a 50% da carga deruptura e da rigidez secante no início daplastificação com o aumento da intensidade dedegradação. Este comportamento indica quepara maiores níveis de tensão ocorre oenrijecimento do geotêxtil devido à degradação.

Figura 8: Variação da carga e alongamento na rupturacom a intensidade de degradação natural no campo.

Figura 9: Variação da carga e alongamento naruptura com a intensidade de degradação noequipamento C-UV B

Figura 10: Variação das rigidezes secante e tangente a50% de T

f com a relação T/T

f do geotêxtil intacto.

Figura 11: Variação da rigidez secante com a intensidadede degradação do geotêxtil degradado naturalmenteno campo.


Da tendência de variação das rigidezes comas intensidades de degradação apresentadasnas Figuras 11 e 12 e nas Figuras 13 e 14, nota-se que a degradação natural corresponde à faseinicial de degradação no equipamento C-UV B.Isto confirma que o procedimento de degrada-ção no equipamento C-UV B pode representara alteração natural no campo, sendo necessá-rio, no entanto, a análise de amostras com mai-ores níveis de degradação natural.

5 CONCLUSÕES E PROPOSTAS

As considerações apresentadas sobre a degra-dação dos geossintéticos indicam que são di-versos os fatores que interferem no comporta-mento de alterabilidade dos geossintéticos eainda se faz necessário o desenvolvimento depesquisas sistemáticas sobre o assunto.

Os resultados apresentados neste trabalhoindicam que a aceleração da degradação degeotêxteis no laboratório através do equipamen-to C-UV B pode representar satisfatoriamente adegradação que o material sofre no campo. Faz-se necessário, no entanto, a continuidade dapesquisa para obtenção de dados mais conclu-sivos quanto a extrapolação de resultados paraprevisão de comportamento a longo prazo.

De modo geral o comportamento dealterabilidade do geotêxtil estudado pode serjustificado pelas mudanças físicas e/ou quími-cas que possivelmente ocorrem no material du-rante o processo de degradação. Destaca-seque a predominância das mudanças físicas e/ou químicas deve depender da intensidade dedegradação.

As características de alterabilidade obser-vadas no geotêxtil estudado indicam que estematerial é capaz de suportar elevada intensida-de de degradação ainda mantendo sua funcio-nalidade.

Figura 12: Variação da rigidez secante com a intensidadede degradação do geotêxtil degradado no equipamentoC-UV B.

Figura 13: Variação das rigidezes tangente e secante eda rigidez Jsecf com a intensidade de degradação dogeotêxtil degradado naturalmente no campo.

Figura 14: Variação das rigidezes tangente e secante eda rigidez Jsecf com a intensidade de degradação dogeotêxtil degradado no equipamento C-UV B.


Em relação à aplicação, ressalta-se que acamada de solo sobre este material exerce umpapel importante no isolamento térmico e me-cânico do geotêxtil.

6 AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem à Huesker pelo forneci-mento das amostras e apoio financeiro, à UENFe FAPERJ pelo apoio financeiro e ao LAMAV eLBCT pela disponibilização de equipamentosde ensaio.

7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ABNT - Associação brasileira de Normas Téc-nicas. 1993. Geotêxteis - Determinação daresistência à tração não-confinada - Ensaiode tração de faixa larga. NBR12824 , 04/1993.

ABRAMENTO, M. (1995a) Durabilidade e Com-portamento de longo prazo deGeossintéticos – Parte 1: Propriedades Me-cânicas e Hidráulicas, geossintéticos’95,216-225.

ABRAMENTO, M. (1995b) Durabilidade e Com-portamento de longo prazo deGeossintéticos – Parte 2: Durabilidade dosmateriais, geossintéticos’95, 226-235.

AGNELLI, J. A. M. (1999). Curso sobre Degra-dação, Estabilização e Envelhecimento dePolímeros. Associação Brasileira dePolímeros, 209 p.

CAZZUFFI, D.A.; FEDE, L.; MONTANELLI, F.;RIMOLDI, P. (1994) Outdoor and UVBLaboratory Weathering Resistence ofGeosynthetics. 5th International Conferenceon Geotextiles, Geomembranes andCorrelated Products, Cingapura, 1195-1198.

GIJSMAN, P; MEIJERS, G; VITARELLI, G(1999) Comparison of the UV-degradationchemistry of polypropylene, polyethylene,

polyamide 6 and polybutyleneterephthalate. Polymer Degradation andStability, Vol. 65, no. 3, pp. 433-441.

HUESKER (2003). Catálogo de especificaçõesde produtos. http://www.huesker.com

KOERNER, R. (1992). Desiging WithGeossinthetics. Second Edition. PrenticeHall Inc.,New Jersey, USA, 652 p.

KOERNER, R. (1994) Desining withGeosynthetics. Prentice Hall, 783p.

MAIA, P.C.A. (2001) Avaliação do comporta-mento geomecânico e de alterabilidade deenrocamentos. Tese de Doutorado, Depar-tamento de Eng. Civil da PUC-Rio, Rio deJaneiro, Brasil, 336 p.

MATHEUS, E. (2002) Efeitos de Envelhecimen-to Acelerado e do Dano Mecânico Induzidono Desempenho e Durabilidade de AlgunsGeossintéticos, Tese de Doutorado, UNB-DECA.

PINHEIRO, A.D.; MAIA, P. C. A. (2004) Avalia-ção da Durabilidade de Materiais CerâmicosVermelhos. Primeiro Simpósio de JovensGeotécnicos – GEOJOVEM 2004, São Carlos

RANBY, B. e RABEK, J.F. (1975) Photodegra-dation, Photo-oxidation and Photosta-bilization of Polymers. London, Jhon Wileye Sons Ltd.,573p.

ROSA, D. S. (1996) Correlação entre Envelheci-mentos Acelerado e Natural doPolipropileno Isotático (PPI), Tese de Dou-torado, UNICAMP.

SALLES, R. O.; MAIA, P. C. A. (2004) Avalia-ção Experimental da Alterabilidade de Ro-chas Ornamentais do Norte do Estado doRio de Janeiro. Primeiro Simpósio de JovensGeotécnicos – GEOJOVEM 2004, São Carlos

VALINHO, R. F.; FERREIRA, V. A. S.; CUNHA,V.; MAIA, P. C. A. (2004) Avaliação quanti-tativa da degradação de diferentes tipos degeossintéticos. Primeiro Simpósio de JovensGeotécnicos – GEOJOVEM 2004, São Carlos.

Avaliação da degradação de geotêxteis tecidos - ABMS · ser causada pela ação de um ou mais...

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