durabilidade de materiais geossintéticos em estruturas de carácter ...

DURABILIDADE DE MATERIAIS GEOSSINTTICOS EM

ESTRUTURAS DE CARCTER AMBIENTAL A IMPORTNCIA

DA INCORPORAO DE ADITIVOS QUMICOS

Jos Ricardo da Cunha Carneiro

Dezembro de 2009

Dissertao para Doutoramento em Engenharia do Ambiente

na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Aos meus pais, Maria Augusta (in memoriam) e Jos

Pgina V

ndice geral

Pg.

ndice geral V

Resumo VII

Abstract IX

Rsum XI

Agradecimentos XIII

ndice de texto XV

ndice de figuras XXVII

ndice de quadros XLV

Abreviaturas e smbolos LXIII

Consideraes iniciais 1

PARTE I

Captulo 1 Geossintticos aspectos gerais 5

Captulo 2 Normas e ensaios em geossintticos. Propriedades dos geossintticos 25

Captulo 3 Durabilidade dos geossintticos 51

PARTE II

Captulo 4 Avaliao da degradao sofrida pelos geotxteis nos diversos ensaios de durabilidade

000 111

Captulo 5 Principais caractersticas dos geotxteis estudados. Amostragem e preparao de provetes

000 153

Captulo 6 Determinao da resistncia dos geotxteis a lquidos 175

Captulo 7 Determinao da resistncia dos geotxteis termo-oxidao mtodo do forno 199

ndice geral

Pgina VI

Captulo 8 Desenvolvimento de um novo equipamento e mtodo para testar a resistncia dos geossintticos termo-oxidao

000 261

Captulo 9 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos simulados artificialmente

000 291

Captulo 10 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos reais 365

Captulo 11 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes do solo 437

PARTE III

Captulo 12 Resistncia de georredes de polietileno de alta densidade a agentes de degradao qumicos

000 455

Captulo 13 Resistncia de geomembranas de polietileno de alta densidade a agentes de degradao qumicos

000 495

Consideraes Finais 511

Bibliografia 517

Pgina VII

Resumo

Os geossintticos so materiais polimricos muito aplicados em diversas obras de Engenharia Civil,

algumas delas de carcter ambiental, como o caso dos aterros de resduos. Nas suas mais variadas

aplicaes, os geossintticos podem estar expostos (durante um maior ou menor perodo de tempo)

a vrios agentes de degradao, tais como: a radiao ultravioleta e outros agentes climatricos, as

temperaturas elevadas, o oxignio, as espcies qumicas como cidos ou bases ou os microrganismos

e outros agentes do solo. A exposio prolongada a estes agentes pode causar um impacto negativo

nas propriedades dos geossintticos, afectando a sua durabilidade e diminuindo o seu tempo de vida

til. Em algumas aplicaes (como por exemplo, no caso dos aterros de resduos), a falha prematura

destes materiais poder ter graves consequncias ambientais. Assim, e para uma aplicao correcta

dos geossintticos, necessrio prever a sua degradao ao longo do tempo, de modo a assegurar

valores mnimos de certas propriedades (fsicas, mecnicas e hidrulicas) dos materiais durante o

tempo de vida da estrutura onde esto inseridos.

O principal objectivo deste trabalho foi avaliar a resistncia dos geossintticos face a vrios agentes

de degradao fsicos e qumicos. Este trabalho, associando a Qumica Engenharia Civil, pretende

contribuir para uma melhor compreenso da durabilidade dos geossintticos e permitir, assim, uma

melhor aplicao destes materiais nas mais diversas obras de construo civil (tendo em conta, logo

partida, a degradao que os materiais iro sofrer durante o seu tempo de servio); a garantia de

durabilidade um requisito indispensvel para a aplicao dos geossintticos.

Neste trabalho, a durabilidade de vrios geossintticos (geotxteis, georredes e geomembranas) foi

estudada atravs da exposio dos materiais a diversos agentes de degradao fsicos e/ou qumicos

e posterior avaliao do efeito desses agentes nas suas propriedades fsicas, qumicas, mecnicas e

hidrulicas. Os geossintticos foram imersos em vrias solues qumicas (a temperatura elevada e

temperatura ambiente), expostos termo-oxidao (pelo mtodo clssico do forno e atravs de um

novo mtodo de ensaio desenvolvido neste trabalho), expostos aco da radiao ultravioleta e de

outros agentes climatricos (tanto ao ar livre, como em laboratrio) e expostos in situ aos agentes

do solo. Os geossintticos usados neste trabalho ( excepo das geomembranas) foram fabricados

com diferentes estabilizaes qumicas. Deste modo, foi possvel avaliar a contribuio dos aditivos

qumicos para o aumento da durabilidade dos materiais.

Resumo

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Abstract

Geosynthetics are polymeric materials widely applied in Civil Engineering structures, some of them

of environmental nature, such as the waste landfills. In their applications, the geosynthetics may be

exposed (during a longer or shorter period of time) to many degradation agents, such as: ultraviolet

radiation and other weathering agents, high temperatures, oxygen, chemical species like acids or

alkalis or microorganisms and other soil agents. An extended exposure to these agents can cause a

negative impact on the properties of the geosynthetics, affecting their durability and shortening

their useful lifetime. In some applications (for example, in waste landfills), the premature failure of

these materials may have serious environmental consequences. So, for the proper application of the

geosynthetics, it is necessary to take into account their degradation through time, in order to assure

minimum values of certain properties (physical, mechanical and hydraulic) of the materials during

the lifetime of the structure where they are inserted.

The main objective of this study was to evaluate the resistance of the geosynthetics against several

physical and chemical degradation agents. This work, associating Chemistry with Civil Engineering,

aims to contribute to a better understanding of the durability of the geosynthetics and, this way,

allow a better application of these materials in civil construction (taking into account the damages

that the materials will suffer during their service lifetime); the assurance of durability is a crucial

requirement for the application of the geosynthetics.

In this work, the durability of several geosynthetics (geotextiles, geonets and geomembranes) was

studied by exposing the materials to various physical and chemical degradation agents. Afterwards,

it was evaluated the effect of those agents on some physical, chemical, mechanical and hydraulic

properties of the materials. The geosynthetics were immersed in several chemical solutions (at high

temperatures and at room temperature), exposed to thermo-oxidation (by the classic oven ageing

test and by a new method developed in this research), exposed to ultraviolet radiation and to other

weathering agents (both outdoors and in laboratory) and exposed in situ to the agents of the soil.

The geosynthetics used in this work (with the exception of the geomembranes) were manufactured

with different chemical compositions. This way, it was possible to evaluate the contribution of the

chemical additives to the overall durability of the materials.

Abstract

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Rsum

Les gosynthtiques sont des matriaux polymriques trs appliqus dans divers ouvrages de Gnie

Civil, dont certains de caractre environnemental, comme cest le cas des dcharges. Dans ses plus

vastes applications, les gosynthtiques peuvent tre exposs (durant une plus ou moins longue

dure) diffrents agents de dgradation, comme par exemple: le rayonnement ultraviolet et

autres agents climatriques, les tempratures leves, loxygne, les espces chimiques comme les

acides ou bases ou les micro-organismes et autres agents du sol. Lexposition prolonge ces agents

peut causer un impact ngatif sur les proprits des gosynthtiques, se qui affecte leur durabilit

et diminue leur dure de vie utile. Dans certaines applications (comme par exemple dans le cas des

dcharges), la dfaillance prmature de ces matriaux pourra avoir des consquences

environnementales graves. Ainsi, et pour uns application correcte des gosynthtiques, il faut

prvoir leur dgradation au fil du temps, de faon pouvoir assurer des minimums de certaines

proprits (physiques, mcaniques et hydrauliques) des matriaux durant la dure de vie de la

structure dans laquelle ils sont insrs.

Le principal objectif de ce travail a t dvaluer la rsistance des gosynthtiques face

diffrents agents de dgradation physique et chimique. Ce travail, qui associe la Chimie au Gnie

Civil, prtend contribuer pour une meilleure comprhension de la durabilit des gosynthtiques et

permettre, ainsi, une meilleure application de ces matriaux dans les plus divers ouvrages de Gnie

Civil (en tenant compte, ds le dpart, de la dgradation que les matriaux iront souffrir durant

leur temps de service); la garantie de la durabilit est uns exigence indispensable pour lapplication

des gosynthtiques.

Dans cette tude, la durabilit de diffrents gosynthtiques a t tudie travers lexposition

des matriaux diffrents agents de dgradation physique et/ou chimiques et postrieure

valuation de leffet de ces agents sur leurs proprits physiques, chimiques, mcaniques et

hydrauliques. Les gosynthtiques ont t immergs dans diffrentes solutions chimiques (

temprature leve et temprature ambiante), exposs la thermo-oxydation (par la mthode

classique du four et travers dune nouvelle mthode dessai dveloppe durant ce travail),

exposs laction de rayonnement ultraviolet et dautres agents climatriques (a lair libre et en

laboratoire) et exposs in situ aux agents du sol. Les gosynthtiques utiliss dans ce travail (

lexception des gomembranes) ont t fabriqus avec diffrentes stabilits chimiques. De cette

faon, il a t possible dvaluer la contribution des additifs chimiques pour la durabilit des

matriaux.

Rsum

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Pgina XIII

Agradecimentos

O presente trabalho teve o contributo de vrias pessoas e/ou instituies, s quais desejo expressar

os meus agradecimentos:

Professora Doutora Maria de Lurdes Lopes, por ter acreditado em mim, pela confiana, por toda a

ajuda e dedicao, pelo incentivo, pela disponibilidade permanente e pela amizade [foi, e ser

sempre um prazer trabalhar consigo];

Ao Professor Doutor Paulo Joaquim Almeida, por toda a ajuda, pela total disponibilidade, por todo o

apoio, pelo incentivo e pela amizade;

Ao Laboratrio da Geossintticos da FEUP, na pessoa da sua Directora, a Professora Doutora Maria

de Lurdes Lopes, pela disponibilizao do espao e de uma parte dos equipamentos usados;

Ao Laboratrio de Qumica Analtica e Qualidade Alimentar (QuaQua) da Faculdade de Cincias da

Universidade do Porto, na pessoa do seu Director, o Professor Doutor Aquiles Arajo Barros, pela

disponibilizao de todas as condies para a realizao de uma parte deste trabalho;

Fundao para a Cincia e a Tecnologia (FCT), pelo apoio financeiro no mbito dos projectos de

investigao POCTI/ECM/42822/2001 e PTDC/ECM/67547/2006;

Carvalhos, LDA, pelo fabrico das fibras e dos geotxteis estudados neste trabalho;

Guerner & Irmos, S.A., pelo fabrico das georredes estudadas neste trabalho;

Termolab Fornos Elctricos, LDA, pela colaborao na construo do equipamento prottipo para

testar a resistncia dos geossintticos termo-oxidao;

Lipor, pela cedncia do espao para expor os geossintticos aco dos agentes climatricos reais

e pela disponibilizao de informao meteorolgica;

Ciba, pela oferta do aditivo Chimassorb 944 para o desenvolvimento do mtodo cromatogrfico;

Professora Doutora Margarida Pinho Lopes e ao Mestre Rui Silvano, pelo excelente acolhimento na

equipa de geossintticos da FEUP, pela simpatia e por toda a ateno;

Ao Mestre Simo Moreira, por todo o auxlio prestado, pela dedicao, pela total disponibilidade e

pela amizade;

Ao Dr. Iven Duarte, Dra. Ana Ramos e Dra. Ins Valente, pela colaborao no desenvolvimento

do mtodo para a determinao do aditivo Chimassorb 944; Dra. Ins Valente, tambm pelo apoio

nas anlises por espectroscopia de infravermelho;

Agradecimentos

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D. Maria Teresa e D. Jlia, pela ateno e simpatia;

A todos os meus colegas de trabalho (do Laboratrio de Geossintticos da FEUP e do Laboratrio de

Qumica Analtica e Qualidade Alimentar da FCUP), com os quais passei muitos e bons momentos;

Aos meus Pais, pelo incentivo e pelo apoio incondicional que sempre me deram;

Daniela, por todo um conjunto de coisas que no podem ser traduzidas por palavras.

A todos, os meus sinceros agradecimentos.

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ndice de texto

Pg.

Consideraes iniciais 1

PARTE I

1 Geossintticos aspectos gerais

1.1 - Introduo 5

1.2 - Breve histria dos geossintticos 5

1.3 - Tipos de geossintticos 7

1.4 - Funes dos geossintticos 8

1.5 - Matrias-primas usadas no fabrico de geossintticos 10

1.5.1 - Consideraes iniciais 10

1.5.2 - Polmeros 11

1.5.2.1 - Aspectos gerais 11

1.5.2.2 - Reaces de polimerizao 11

1.5.2.3 - Polmeros usados no fabrico de geossintticos 13

1.5.3 - Aditivos qumicos 16

1.6 - Processos de fabrico dos geossintticos 17


1.6.2 - Produo da mistura polimrica 17

1.6.3 - Produo dos componentes dos geossintticos 17

1.6.4 - Produo de geotxteis 19

1.6.5 - Produo de geomembranas 22

1.7 - Principais aplicaes dos geossintticos 23

1.8 - Consideraes finais 23

2 Normas e ensaios em geossintticos. Propriedades dos geossintticos

2.1 - Introduo 25

2.2 - Normas e ensaios em geossintticos 25

2.2.1 - Consideraes iniciais

25

2.2.2 - Organismos de normalizao 26

2.2.3 - Normas CEN 27

2.2.4 - Normas ISO 31

2.2.5 - Normas ASTM 33

2.2.6 - Consideraes finais 38

2.3 - Propriedades dos geossintticos 39

ndice de texto

Pgina XVI


2.3.2 - Propriedades fsicas 39

2.3.2.1 - Densidade relativa 39

2.3.2.2 - Massa por unidade de rea 40

2.3.2.3 - Espessura 40

2.3.2.4 - Distribuio e dimenso das aberturas 40

2.3.3 - Propriedades mecnicas 41

2.3.3.1 - Propriedades de traco 41

2.3.3.2 - Fluncia e rotura em fluncia 43

2.3.3.3 - Resistncia ao rasgamento 44

2.3.3.4 - Resistncia ao punoamento 44

2.3.3.5 - Atrito nas interfaces 45

2.3.4 - Propriedades hidrulicas 46

2.3.4.1 - Permeabilidade gua normal ao plano permissividade 46

2.3.4.2 - Permeabilidade gua no plano transmissividade 47

2.4 - Danificao dos geossintticos aspectos gerais 48


2.4.2 - Danificao durante a instalao 48

2.4.3 - Abraso 49

2.4.4 - Agentes de degradao fsicos, qumicos e biolgicos 49


3 Durabilidade dos geossintticos

3.1 - Introduo 51

3.2 - Agentes e mecanismos de degradao dos geossintticos 51


3.2.2 - Aco dos lquidos 52

3.2.2.1 - Absoro de lquidos 52

3.2.2.2 - Extraco de aditivos 52

3.2.2.3 - Reaces qumicas com lquidos 53

3.2.2.4 - Hidrlise 53

3.2.3 - Aco da temperatura 54

3.2.4 - Oxidao 55

3.2.4.1 - Aspectos gerais 55

3.2.4.2 - Mecanismos de oxidao 57

3.2.4.3 - Mecanismo de oxidao: caso particular do polietileno e do polipropileno 58

3.2.5 - Aco dos agentes climatricos 59

3.2.5.1 - Consideraes iniciais 59

3.2.5.2 - Radiao solar 59

3.2.5.3 - Temperatura 61

3.2.5.4 - Oxignio atmosfrico 61

ndice de texto

Pgina XVII

3.2.5.5 - Humidade 61

3.2.5.6 - Outros agentes de degradao ao ar livre 62

3.2.6 Aco dos microrganismos 62

3.2.7 Outros agentes de degradao 63

3.3 Proteco da degradao principais aditivos qumicos usados em geossintticos 64

3.3.1 Consideraes iniciais

64

3.3.2 Antioxidantes 65

3.3.2.1 Antioxidantes primrios

65

3.3.2.2 Antioxidantes secundrios

66

3.3.3 Estabilizantes UV

68

3.3.3.1 UV screeners 68

3.3.3.2 UV absorbers 68

3.3.3.3 Agentes de quenching 69

3.3.3.4 HALS 70

3.3.4 Pigmentos 71

3.4 Aditivos qumicos presentes nos geossintticos estudados neste trabalho

72


72

3.4.2 Chimassorb 944

72

3.4.2.1 Principais caractersticas 72

3.4.2.2 Determinao do Chimassorb 944 em materiais polimricos

73

3.4.3 Tinuvin 622 76

3.4.4 Tinuvin 783 76

3.4.5 Negro de carbono 77

3.4.6 Ftalocianinas de cobre 78

3.5 Mtodos para avaliar a durabilidade dos geossintticos

79


79

3.5.2 Resistncia aos lquidos

79

3.5.3 Resistncia s alteraes de temperatura

81

3.5.4 Resistncia oxidao

81

3.5.5 Resistncia aos agentes climatricos simulados em laboratrio

85

3.5.5.1 Consideraes iniciais 85

3.5.5.2 Tipos de simuladores climatricos 86

3.5.5.3 Fontes de luz 87

3.5.5.4 Mtodos normalizados de exposio aos agentes climatricos em laboratrio

88

3.5.5.5 Estudos existentes na literatura

89

3.5.6 Resistncia aos agentes climatricos reais

90

3.5.6.1 Consideraes iniciais

90

3.5.6.2 Local de exposio 90

3.5.6.3 Tipos de exposio 92

3.5.6.4 ngulo de exposio 93

3.5.6.5 Orientao da exposio

94

ndice de texto

Pgina XVIII

3.5.6.6 Tempo de exposio

94

3.5.6.7 Mtodos normalizados de exposio aos agentes climatricos reais

94

3.5.6.8 Estudos existentes na literatura

94

3.5.7 Resistncia aos microrganismos

96

3.5.8 Resistncia a outros agentes de degradao

96

3.6 Algumas tcnicas usadas para avaliar a danificao sofrida pelos geossintticos

97


97

3.6.2 Microscopia electrnica de varrimento e microanlise por raio X

97

3.6.2.1 Aspectos gerais

97

3.6.2.2 Caractersticas das amostras

98

3.6.2.3 Interaces entre o feixe electrnico e a amostra

99

3.6.2.4 Instrumentao

100

3.6.2.5 Microanlise por raio X

101

3.6.3 Espectroscopia de infravermelho 101

3.6.4 Cromatografia lquida de alta eficincia 105

3.6.4.1 Consideraes iniciais

105

3.6.4.2 Componentes de um equipamento de cromatografia lquida de alta eficincia

105

3.6.4.3 Processo cromatogrfico

106

3.6.4.4 Anlise qualitativa

107

3.6.4.5 Anlise quantitativa

108

3.7 Consideraes finais

108

PARTE II

4 Avaliao da degradao sofrida pelos geotxteis nos diversos ensaios de durabilidade

4.1 - Introduo 111

4.2 - Inspeco sensorial dos geotxteis 112

4.3 - Ensaio de determinao da massa por unidade de rea 112

4.3.1 - Descrio do ensaio 112

4.3.2 - Resultados de um ensaio tipo 113

4.4 - Ensaio de determinao da espessura 114



4.5 - Ensaios de traco-extenso segundo a norma NP EN ISO 10319 116

4.5.1 - Introduo 116

4.5.2 - Equipamento de ensaio utilizado nos ensaios de traco-extenso 117

4.5.3 - Procedimento de ensaio 120

4.5.4 - Resultados obtidos a partir de um ensaio de traco-extenso 122


4.5.4.2 - Resistncia traco 123

4.5.4.3 - Extenso na fora mxima 123

ndice de texto

Pgina XIX

4.5.4.4 - Rigidez secante 124

4.5.4.5 - Robustez 124

4.5.4.6 - Resultados de um ensaio tipo 125

4.6 Ensaios de traco-extenso segundo a norma NP EN 29073-3 128


4.6.2 - Descrio do ensaio: Equipamento, mtodo e resultados obtidos 128

4.7 - Ensaios de rasgamento 130


4.7.2 - Descrio do ensaio: equipamento, mtodo e resultados obtidos 130


4.8 - Ensaios de punoamento esttico 134




4.9 - Ensaios de determinao da permeabilidade gua normal ao plano 138




4.10 - Microscopia electrnica de varrimento e microanlise por raio X 143

4.11 - Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier 145

4.12 - Determinao do aditivo Chimassorb 944 por HPLC-UV 146

4.12.1- Introduo 146

4.12.2 - Mtodo de determinao do Chimassorb 944 em geotxteis de PP 146

4.12.3 - Quantificao do Chimassorb 944 nos geotxteis de PP 149


5 Principais caractersticas dos geotxteis estudados. Amostragem e preparao de provetes

5.1 - Introduo 153

5.2 - Caractersticas dos geotxteis estudados: estrutura e composio 153

5.3 - Caracterizao dos geotxteis estudados 155

5.3.1 Determinao da massa por unidade de rea 155

5.3.2 Determinao da espessura 155

5.3.3 Ensaios de traco-extenso: NP EN ISO 10319 156

5.3.3.1 Consideraes iniciais 156

5.3.3.2 Resultados obtidos para provetes ensaiados na direco de fabrico 157

5.3.3.3 Resultados obtidos para provetes ensaiados na direco perpendicular de fabrico

000 160

5.3.4 - Ensaios de traco-extenso: NP EN 29073-3 161


5.3.4.2 - Resultados obtidos para provetes ensaiados na direco de fabrico 161

ndice de texto

Pgina XX

5.3.4.3 - Resultados obtidos para provetes ensaiados na direco perpendicular de fabrico

000 164

5.3.5 - Ensaios de rasgamento 165

5.3.6 - Ensaios de punoamento esttico 166

5.3.7 - Ensaios de determinao da permeabilidade gua normal ao plano 168

5.3.8 - Microscopia electrnica de varrimento e microanlise por raio X 170

5.4 - Princpios gerais de amostragem e de preparao de provetes 171


6 Determinao da resistncia dos geotxteis a lquidos

6.1 - Introduo 175

6.2 - Descrio experimental 175

6.2.1 - Procedimento geral dos ensaios, equipamento e reagentes 175

6.2.2 - Ensaios de imerso de acordo com as normas EN 14030 e EN 12447 177

6.2.3 - Ensaios de imerso a 90 C 177

6.2.4 - Ensaios de imerso temperatura ambiente 178

6.3 - Resultados experimentais 179

6.3.1 - Ensaios de imerso de acordo com as normas EN 14030 e EN 12447 179


6.3.1.2 - Geotxtil B0-500 179

6.3.1.3 - Geotxtil B2-500 181

6.3.1.4 - Geotxtil B4-500 182

6.3.1.5 - Geotxtil P2-500 183

6.3.1.6 - Geotxteis com 280 g.m-2 185

6.3.1.7 - Consideraes finais 185

6.3.2 - Ensaios de imerso a 90 C 186

6.3.2.1 - Resistncia em meio cido geotxtil B0-500 186

6.3.2.2 - Resistncia em meio cido geotxtil B4-500 188

6.3.2.3 - Resistncia em meio alcalino geotxtil B0-500 190

6.3.2.4 - Resistncia em meio alcalino geotxtil B4-500 193

6.3.3 - Ensaios de imerso temperatura ambiente 194

6.3.3.1 - Geotxtil B0-500 194

6.3.3.2 - Geotxtil B4-500 196


7 Determinao da resistncia dos geotxteis termo-oxidao mtodo do forno

7.1 - Introduo 199

7.2 - Descrio geral do ensaio de termo-oxidao 200


7.3.1 - Avaliao da resistncia dos geotxteis termo-oxidao 201


ndice de texto

Pgina XXI

7.3.1.2 - Geotxteis sem Chimassorb 944: B0-280 e B0-500 201

7.3.1.3 - Geotxteis estabilizados com 0,2% de Chimassorb 944: B2-280 e B2-500 206

7.3.1.4 - Geotxteis estabilizados com 0,4% de Chimassorb 944: B4-280 e B4-500 210

7.3.1.5 - Geotxteis estabilizados com Chimassorb 944 e negro de carbono: P2-280 e P2-500

000 213

7.3.1.6 - Comparao da resistncia dos geotxteis oxidao induzida pela temperatura

000 217


7.3.2 - Efeito do tempo de exposio na resistncia do geotxtil B2-280 termo-oxidao 219


7.3.2.2 - Resultados obtidos 219

7.3.3 - Efeito da temperatura na velocidade de degradao do geotxtil B0-280 222


7.3.3.2 - Ensaios de termo-oxidao a 100 C 222



7.3.3.5 - Comparao da velocidade de degradao a diferentes temperaturas 226

7.3.3.6 - Aplicao do modelo de Arrhenius na previso do tempo de vida do geotxtil B0-280

000 227

7.3.4 - Efeito da imerso em lquidos na resistncia do geotxtil B2-280 termo-oxidao 232


7.3.4.2 - Resistncia do geotxtil B2-280 imerso em lquidos 233

7.3.4.3 - Efeito da imerso em gua na resistncia termo-oxidao 234

7.3.4.4 - Efeito da imerso em cido sulfrico na resistncia termo-oxidao 235

7.3.4.5 - Efeito da imerso em cido ntrico na resistncia termo-oxidao 238

7.3.4.6 - Efeito da imerso em hidrxido de sdio na resistncia termo-oxidao 239

7.3.4.7 - Comparao do efeito das vrias imerses na resistncia termo-oxidao 241


7.3.5 - Efeito dos caties metlicos na resistncia dos geotxteis termo-oxidao 242


7.3.5.2 Resistncia do geotxtil B2-280 imerso em solues de caties metlicos 243

7.3.5.3 Efeito do catio cdmio na resistncia do geotxtil B2-280 termo-oxidao 245

7.3.5.4 Efeito do catio cobre na resistncia do geotxtil B2-280 termo-oxidao 247

7.3.5.5 Efeito do catio ferro na resistncia do geotxtil B2-280 termo-oxidao 249

7.3.5.6 Efeito do catio zinco na resistncia do geotxtil B2-280 termo-oxidao 251

7.3.5.7 Comparao do efeito dos vrios caties metlicos na resistncia termo-oxidao

000 252

7.3.5.8 Efeito da concentrao de ferro na resistncia do geotxtil B2-280 termo-oxidao

000 254

7.3.5.9 Efeito do catio ferro na resistncia do geotxtil B4-280 termo-oxidao 257



ndice de texto

Pgina XXII

8 Desenvolvimento de um novo equipamento e mtodo para testar a resistncia dos geossintticos termo-oxidao

8.1 - Introduo 261

8.2 - Equipamento desenvolvido para a realizao de ensaios de termo-oxidao 261

8.2.1 - Descrio geral do equipamento 261

8.2.2 - Esquemas do equipamento desenvolvido 263

8.2.3 - Componentes instalados no equipamento 266

8.2.3.1 - Componentes instalados na parede superior do autoclave 266

8.2.3.2 - Componentes instalados na parede traseira do autoclave 266

8.2.3.3 - Componentes instalados no interior do autoclave 267

8.2.3.4 - Componentes instalados na unidade de controlo 267

8.2.3.5 - Funes dos componentes instalados no equipamento 268

8.2.4 - Sistema de fecho e de estanquicidade do autoclave 269

8.2.5 - Aperfeioamentos futuros do equipamento 271

8.3 - Mtodo desenvolvido para a realizao de ensaios de termo-oxidao 271

8.4 - Comparao do novo mtodo/equipamento com os outros mtodos existentes 272

8.4.1 - Distino entre o presente mtodo e os outros mtodos existentes 272

8.4.2 - Vantagens e desvantagens do novo mtodo em relao aos outros mtodos existentes 272

8.5 - Determinao da resistncia dos geotxteis oxidao atravs do novo mtodo 273


8.5.2 - Evoluo da temperatura e da presso ao longo dos ensaios de termo-oxidao 274

8.5.3 - Resistncia do geotxtil B0-500 termo-oxidao 276



8.5.6 - Comparao da resistncia dos geotxteis termo-oxidao 286

8.6 - Resistncia dos geotxteis termo-oxidao: o novo mtodo vs o mtodo do forno 287


9 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos simulados artificialmente

9.1 - Introduo 291

9.2 - Descrio geral dos ensaios climatricos 292


9.3.1 - Efeito da composio do ciclo climatrico na resistncia dos geotxteis 296

9.3.1.1 - Caractersticas particulares dos ensaios 296


9.3.1.3 Geotxteis estabilizados com 0,2% de Chimassorb 944: B2-280 e B2-500 302


9.3.1.5 Geotxteis estabilizados com Chimassorb 944 e negro de carbono: P2-280 e P2-500

000 314

9.3.1.6 Comparao da resistncia dos geotxteis aos vrios ensaios climatricos 317

9.3.2 - Efeito do tempo de exposio na resistncia dos geotxteis 319

ndice de texto

Pgina XXIII





9.3.2.5 Geotxteis estabilizados com Chimassorb 944 e negro de carbono: P2-280 e P2-500

000 329

9.3.2.6 Comparao da resistncia dos geotxteis a diferentes tempos de exposio no QUV

000 332

9.3.3 - Efeito da temperatura do passo de exposio UV na resistncia dos geotxteis 333




9.3.3.4 Comparao da resistncia dos geotxteis s diversas temperaturas de exposio UV

000 338

9.3.4 Efeito da irradincia durante o passo de exposio UV na resistncia dos geotxteis 339




9.3.4.4 Comparao da resistncia dos geotxteis s diversas irradincias de exposio UV

000 344

9.3.5 - Ensaios climatricos segundo a norma NP EN 12224 344


9.3.5.2 - Principais resultados obtidos 345

9.3.6 Efeito da imerso em lquidos na resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos 346


9.3.6.2 Resistncia do geotxtil B2-500 imerso em vrias solues qumicas 348

9.3.6.3 Efeito dos ensaios de imerso temperatura ambiente na resistncia do geotxtil B2-500 aos agentes climatricos

000 350

9.3.6.4 Efeito dos ensaios de imerso a 90C na resistncia do geotxtil B2-500 aos agentes climatricos

000 352

9.3.7 - Efeito dos caties metlicos na resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos 355


9.3.7.2 Resistncia do geotxtil B2-500 imerso em solues de caties metlicos 356

9.3.7.3 Efeito dos ensaios de imerso nas solues dos caties metlicos na resistncia do geotxtil B2-500 aos agentes climatricos

000 358

9.3.8 - Avaliao da foto-degradao dos geotxteis por FTIR 360


9.3.8.2 - Principais resultados obtidos 360

9.3.9 - Determinao do teor de C944 nos geotxteis expostos aos agentes climatricos 362


10 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos reais

10.1 - Introduo 365

ndice de texto

Pgina XXIV

10.2 - Descrio do ensaio de exposio aos agentes climatricos reais 366

10.3 - Caracterizao meteorolgica do local de exposio aos agentes climatricos 370


10.4.1 - Inspeco visual 373

10.4.2 - Determinao da massa por unidade de rea 378

10.4.2.1 - Geotxteis brancos com 280 g.m-2: B0-280, B2-280 e B4-280 378


10.4.2.3 - Geotxteis pretos: P2-280 e P2-500 382

10.4.3 - Determinao da espessura 383



10.4.3.3 - Geotxteis pretos: P2-280 e P2-500 388

10.4.4 - Ensaios de traco-extenso 389

10.4.4.1 - Geotxtil B0-280 389

10.4.4.2 - Geotxtil B2-280 391

10.4.4.3 - Geotxtil B4-280 392

10.4.4.4 - Geotxtil P2-280 394

10.4.4.5 - Geotxtil B0-500 396

10.4.4.6 - Geotxtil B2-500 398

10.4.4.7 - Geotxtil B4-500 400

10.4.4.8 - Geotxtil P2-500 402

10.4.4.9 Comparao da resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos reais 403


10.4.6 - Ensaios de punoamento esttico 407

10.4.7 - Determinao da permeabilidade gua normal ao plano 410

10.4.7.1 - Geotxtil B0-500 410

10.4.7.2 - Geotxtil B2-500 411

10.4.7.3 - Geotxtil B4-500 413

10.4.7.4 - Geotxtil P2-500 414

10.4.7.5 Comparao das v20 H50 dos geotxteis aps a exposio aos agentes climatricos

000 415

10.4.8 - Microscopia electrnica de varrimento e microanlise por raio X 417

10.4.8.1 - Geotxtil B0-500 417

10.4.8.2 - Geotxtil B2-500 422

10.4.8.3 - Geotxtil B4-500 424

10.4.8.4 - Geotxtil P2-500 428

10.4.9 Determinao do teor de C944 nos geotxteis expostos aos agentes climatricos reais

000 431

10.5 - Resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos: exposio real vs simulao laboratorial 433


ndice de texto

Pgina XXV

11 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes do solo

11.1 - Introduo 437

11.2 - Descrio experimental 437


11.3.1 - Avaliao visual 440

11.3.2 - Ensaios de traco-extenso 444

11.3.2.1 - Geotxtil B0-280 444

11.3.2.2 - Geotxtil B0-500 447


11.3.3.1 - Geotxtil B0-280 450

11.3.3.2 - Geotxtil B0-500 450


PARTE III

12 Resistncia de georredes de polietileno de alta densidade a agentes de degradao qumicos

12.1 - Introduo 455

12.2 - Georredes 455

12.3 - Avaliao da danificao sofrida pelas georredes 457

12.4 - Caracterizao mecnica das amostras de referncia das georredes 458

12.5 - Determinao da resistncia das georredes a solues cidas e alcalinas 459

12.5.1 - Descrio experimental 459

12.5.2 - Georrede B0 460

12.5.3 - Georrede B2 461

12.6 - Determinao da resistncia das georredes termo-oxidao: mtodo do forno 462


12.6.2 - Georrede B0 463

12.6.3 - Georrede B2 464

12.6.4 - Georrede P0 466

12.6.5 - Georrede P2 467

12.6.6 - Georrede V0 468

12.7 - Determinao da resistncia das georredes termo-oxidao: novo mtodo 469


12.7.2 - Principais resultados obtidos 470

12.8 - Determinao da resistncia das georredes aos agentes climatricos artificiais 472


12.8.2 - Georrede B0 473

12.8.3 - Georrede B2 475

12.8.4 - Georrede P0 477

12.8.5 - Georrede P2 479

12.8.6 - Georrede V0 480

ndice de texto

Pgina XXVI

12.9 - Determinao da resistncia das georredes aos agentes climatricos reais 482


12.9.2 - Caracterizao meteorolgica do local de exposio aos agentes climatricos 483

12.9.3 - Georrede B0 485

12.9.4 - Georrede B2 487

12.9.5 - Georrede P0 489

12.9.6 - Georrede P2 490

12.9.7 - Georrede V0 492


13 Resistncia de geomembranas de polietileno de alta densidade a agentes de degradao qumicos

13.1 - Introduo 495

13.2 - Geomembranas 495

13.3 - Avaliao da danificao sofrida pelas geomembranas 496


13.3.2 - Ensaios de traco-deformao 497


13.4 - Caracterizao mecnica das amostras de referncia das geomembranas 501

13.5 - Determinao da resistncia das geomembranas a solues cidas e alcalinas 501


13.5.2 - Resultados obtidos 502

13.6 - Determinao da resistncia das geomembranas termo-oxidao 503



13.7 - Determinao da resistncia das geomembranas aos agentes climatricos artificiais 504



13.8 - Determinao da resistncia das geomembranas aos agentes climatricos reais 506


13.8.2 - Caracterizao meteorolgica do local de exposio aos agentes climatricos 507



Consideraes Finais 511

Bibliografia 517

Pgina XXVII

ndice de figuras

Pg.

PARTE I

Captulo 1 Geossintticos aspectos gerais

Figura 1.1 Classificao dos geossintticos. 7

Figura 1.2 Alguns exemplos de geossintticos: (a) geotxteis; (b) geogrelhas; (c) geomembranas; (d) geocompsito de drenagem; (e) geoclulas.

000000 7

Figura 1.3 Principais funes desempenhadas pelos geossintticos (EN ISO 10318:2005): (a) drenagem; (b) filtragem; (c) proteco; (d) reforo; (e) separao; (f) controlo de eroso superficial; (g) barreira de fluidos.

00000 000

9

Figura 1.4 Reaco de polimerizao do etileno. 12

Figura 1.5 Reaco de polimerizao do propileno. 12

Figura 1.6 Reaco de formao do nylon 66 (poliamida). 13

Figura 1.7 Reaco de formao do polietileno tereftalato (polister). 13

Figura 1.8 Processo industrial de fabrico de monofilamentos de PP: (a) vista geral; (b) pormenor do molde de extruso.

00000 18

Figura 1.9 Processo de estiramento de monofilamentos de PP: (a) passagem por um tanque de gua quente; (b) passagem por cilindros rotativos.

00000 18

Figura 1.10 Processo de corte dos monofilamentos de PP: (a) vista geral do processo; (b) pormenor do sistema de corte e de recolha das fibras (por aspirao).

00000 19

Figura 1.11 Geotxteis tecidos e no-tecidos: (a) tecido com monofilamento e multifilamento; (b) tecido com monofilamento e tira; (c) tecido com tiras; (d) no-tecido com ligao mecnica; (e) no-tecido com ligao trmica.

00000 000 19

Figura 1.12 Estrutura tpica dos geotxteis tecidos. 20

Figura 1.13 Processo de fabrico de geotxteis no-tecidos ligao mecnica por agulhagem: (a) esquema geral; (b) exemplos de agulhas; (c) processo de agulhagem; (d) pormenor da placa com agulhas; (e) enrolamento do geotxtil aps o processo de agulhagem.

00000 000 000 21

Figura 1.14 Estruturas tpicas de txteis tricotados. 21

Figura 1.15 Processo de fabrico de geomembranas por calandragem: (a) esquema geral; (b) efeitos da calandragem.

000o00 22

Figura 1.16 Principais aplicaes dos geossintticos (EN ISO 10318:2005): (a) reservatrios e barragens; (b) depsitos de resduos lquidos; (c) depsitos de resduos slidos; (d) canais; (e) obras rodovirias; (f) obras ferrovirias; (g) fundaes e estruturas de suporte; (h) sistemas de controlo da eroso; (i) tneis e estruturas subterrneas; (j) sistemas de drenagem.

00000 000 000 000 23

Captulo 2 Normas e ensaios em geossintticos. Propriedades dos geossintticos

Figura 2.1 Curvas tenso-deformao de algumas geomembranas. 42

Figura 2.2 Geotxteis: variao da resistncia traco com a massa por unidade de rea: (a) geotxteis com vrias estruturas; (b) geotxteis de PP.

000000 43

Figura 2.3 Aspecto geral das curvas fora-extenso de alguns geotxteis. 43

ndice de figuras

Pgina XXVIII

Figura 2.4 Equipamento do LGS para a realizao de ensaios de fluncia e de rotura em fluncia: (a) vista geral de um prtico; (b) geotxteis no incio ( direita) e durante ( esquerda) um ensaio.

00000 000 44

Figura 2.5 Equipamento do LGS para a realizao de ensaios de punoamento dinmico: (a) vista geral; (b) cone metlico (antes da queda); (c) cone metlico (aps a queda); (d) medio da penetrao do cone metlico no geossinttico.

00000 000 45

Figura 2.6 Equipamentos do LGS para a realizao dos ensaios de: (a) corte directo; (b) corte em plano inclinado; (c) arranque.

000000 46

Figura 2.7 Equipamento do LGS para a determinao da permeabilidade gua no plano: (a) vista geral; (b) pormenor do equipamento.

000000 47

Figura 2.8 Equipamento do LGS para a realizao de ensaios de danificao durante a instalao: (a) vista de frente; (b) vista lateral; (c) equipamento durante o ensaio de um geossinttico.

00000 000 49

Figura 2.9 Equipamento do LGS para simular os danos provocados pela abraso. 49

Captulo 3 Durabilidade dos geossintticos

Figura 3.1 Extraco dos aditivos por lixiviao e por volatilizao. 52

Figura 3.2 Reaco de despolimerizao do polietileno tereftalato por hidrlise. 54

Figura 3.3 Degradao dos polmeros por oxidao. 56

Figura 3.4 Estados de oxidao do PEAD estabilizado. 56

Figura 3.5 Mecanismo de oxidao do polipropileno. 58

Figura 3.6 Espectro da radiao solar que atinge a superfcie da Terra. 59

Figura 3.7 Espectros da radiao solar no Inverno e no Vero. 60

Figura 3.8 Modo de aco dos antioxidantes primrios. 66

Figura 3.9 Frmula de estrutura do BHT (2,6-di-t-butil-4-metilfenol). 66

Figura 3.10 Modo de aco dos antioxidantes secundrios. 67

Figura 3.11 Frmulas de estrutura de alguns antioxidantes secundrios: (a) Irgafos 38 (fosfito); (b) Irgafos 168 (fosfito); (c) Irganox PS 800 (tioster).

000000 67

Figura 3.12 Frmula de estrutura do Irganox MD-1024. 67

Figura 3.13 Modo de aco dos UV absorbers. 68

Figura 3.14 Frmulas de estrutura de alguns UV absorbers: (a) 2-hidroxi-4-metoxibenzofenona; (b) Chimassorb 81; (c) Tinuvin 326.

000000 69

Figura 3.15 Modo de aco dos quenchers. 69

Figura 3.16 Frmula de estrutura de um quencher. 69

Figura 3.17 Frmula de estrutura da 2,2,6,6-tetrametilpiperidina. 70

Figura 3.18 Frmulas de estrutura de algumas HALS: (a) Tinuvin 765; (b) Tinuvin 770; (c) Chimassorb 2020.

000000 70

Figura 3.19 Modo de aco das HALS ciclo de Denisov. 71

Figura 3.20 Frmula de estrutura do Chimassorb 944. 73

Figura 3.21 Frmula de estrutura do Tinuvin 622. 76

Figura 3.22 Partculas de negro de carbono. 77

Figura 3.23 Frmulas de estrutura das ftalocianinas de cobre: (a) ftalocianina de cobre azul; (b) ftalocianina de cobre verde.

000000 78

ndice de figuras

Pgina XXIX

Figura 3.24 Equipamento desenvolvido no Federal Institute for Materials Research and Testing para expor os geossintticos a presses elevadas de oxignio: (a) dois autoclaves; (b) esquema de um autoclave.

00000 000 82

Figura 3.25 Curva de DSC de um filme de PE (OIT 49,6 minutos). 83

Figura 3.26 Comparao do espectro das lmpadas de xnon (equipadas com filtros adequados) com o espectro da luz solar (pico de radiao solar em Miami Estados Unidos).

00000 000 87

Figura 3.27 Comparao do espectro das lmpadas fluorescentes UVA-340 e UVB FS-40 com o espectro da luz solar (pico de radiao solar em Miami Estados Unidos).

000000 88

Figura 3.28 Estao de exposio de Miami da ATLAS Material Testing Solutions. 91

Figura 3.29 Tipos de exposio aos agentes climatricos reais: (a) exposio directa; (b) exposio debaixo de vidro; (c) exposio em caixa negra; (d) exposio com sun-tracking.

00000 000 93

Figura 3.30 Estrutura e modo de funcionamento de um microscpio electrnico de varrimento.

000000 98

Figura 3.31 Resultados da interaco do feixe electrnico com a amostra. 99

Figura 3.32 Processo de emisso de raios X e de electres Auger. 100

Figura 3.33 Tipos de vibraes moleculares. 103

Figura 3.34 Representao esquemtica dos componentes de um sistema de cromatografia lquida de alta eficincia.

00000 105

Figura 3.35 Cromatograma ilustrativo da separao de uma mistura de dois componentes, A e B, com diferentes interaces com a fase estacionria da coluna cromatogrfica.

000 000 107

PARTE II

Captulo 4 Avaliao da degradao sofrida pelos geotxteis nos diversos ensaios de durabilidade

Figura 4.1 Determinao da massa por unidade de rea de um geotxtil: (a) medio de um provete; (b) pesagem de um provete.

00000 113

Figura 4.2 Equipamento utilizado para a determinao da espessura dos geossintticos: (a) equipamento fechado; (b) equipamento aberto (sem nenhum peso); (c) equipamento durante a determinao da espessura de um geotxtil.

00000 000 115

Figura 4.3 Peso de 2 kPa usado para a determinao da espessura nominal dos geotxteis: (a) aspecto geral do peso; (b) peso instalado no medidor de espessura.

00000 115

Figura 4.4 Equipamento usado nos ensaios de traco-extenso. 117

Figura 4.5 Garras disponveis no Laboratrio de Geossintticos da FEUP (prottipos): (a) garras de compresso hidrulica; (b) garras de compresso pneumtica; (c) garras cilndricas; (d) garras em cunha metlica; (e) garras em cunha metlica com face de borracha.

00000 000 000 119

Figura 4.6 Clulas de carga: (a) clulas de 5 kN e 10 kN; (b) clula instalada no equipamento.

00000 119

Figura 4.7 Aspecto de um provete para o ensaio de traco-extenso de acordo com a norma NP EN ISO 10319: (a) esquema do provete; (b) provete de um geotxtil (com identificao do material e indicao da direco de fabrico).

00000 000 120

Figura 4.8 Sistema de medio da extenso por via ptica: (a) provete com os pontos de referncia; (b) rgua de calibrao; (c) aplicao de controlo do vdeo-extensmetro.

00000 000 121

ndice de figuras

Pgina XXX

Figura 4.9 Ensaio de traco-extenso de um geotxtil segundo a norma NP EN ISO 10319: (a) incio do ensaio; (b), (c) e (d) durante o ensaio; (e) final do ensaio; (f) aspecto do provete aps o ensaio.

00000 000 122

Figura 4.10 Curva tpica fora-extenso com indicao da rigidez secante. 124

Figura 4.11 Curvas tpicas fora-extenso com indicao da robustez. 125

Figura 4.12 Curvas fora-extenso individuais e curva fora-extenso mdia dos 5 provetes ensaiados do geotxtil B0-280.

00000 126

Figura 4.13 Aspecto de um provete para o ensaio de traco-extenso de acordo com a norma NP EN 29073-3: (a) esquema do provete; (b) provetes de um geotxtil.

00000 129

Figura 4.14 Ensaio de traco-extenso de um geotxtil segundo a norma NP EN 29073-3: (a) incio do ensaio; (b) durante o ensaio; (c) final do ensaio.

00000 129

Figura 4.15 Aspecto de um provete para o ensaio de rasgamento de acordo com a norma ASTM D4533: (a) esquema do provete; (b) provete de um geotxtil (com identificao do material e indicao da direco de fabrico).

00000 000 130

Figura 4.16 Ensaio de rasgamento de um geotxtil segundo a norma ASTM D4533: (a) incio do ensaio; (b) e (c) durante o ensaio; (d) final do ensaio.

00000 131

Figura 4.17 Curvas de rasgamento individuais e curva de rasgamento mdia dos 10 provetes ensaiados do geotxtil B0-280.

00000 133

Figura 4.18 Argolas usadas para a fixao dos provetes no ensaio de punoamento esttico: (a) argola inferior e argola superior; (b) argolas sobrepostas.

00000 134

Figura 4.19 Pilo usado no ensaio de punoamento esttico: (a) vista geral do pilo; (b) pormenor da base do pilo (bordas arredondadas).

00000 135

Figura 4.20 Aspecto dos provetes usados no ensaio de punoamento esttico segundo a norma NP EN ISO 12236: (a) aspecto de um provete; (b) provete fixado entre as argolas.

00000 000 135

Figura 4.21 Ensaio de punoamento esttico de um geotxtil segundo a norma NP EN ISO 12236: (a) antes do ensaio; (b) incio do ensaio; (c) durante o ensaio; (d) final do ensaio; (e) aspecto do provete aps o ensaio.

00000 000 136

Figura 4.22 Curvas fora-deslocamento individuais e curva fora-deslocamento mdia dos 5 provetes ensaiados do geotxtil B0-280.

00000 137

Figura 4.23 Equipamento prottipo usado para a determinao da permeabilidade gua (normal ao plano): (a) vista geral do equipamento; (b) pormenor de uma parte do equipamento.

00000 000 139

Figura 4.24 Equipamento prottipo usado para a determinao da permeabilidade gua (normal ao plano): (a), (b) e (c) sistema de medio e controlo da perda de carga hidrulica; (d) local de colocao dos provetes; (e) suporte em arame e um provete; (f) provete colocado no equipamento.

00000 000 000 139

Figura 4.25 Curvas de regresso quadrtica H = f (v20) obtidas para cada um dos provetes intactos do geotxtil B0-280.

00000 142

Figura 4.26 Microscpio electrnico de varrimento usado neste trabalho: (a) vista geral do microscpio; (b) pormenor da parte principal do microscpio.

00000 143

Figura 4.27 Equipamento usado para o revestimento das amostras com ouro: (a) vista geral do equipamento; (b) pormenor da cpsula de revestimento.

00000 144

Figura 4.28 Amostras dos geotxteis para MEV e para microanlise por raio X: (a) vrios amostradores; (b) amostrador com um geotxtil; (c) amostrador com p e fibras libertadas por um geotxtil degradado; amostrador antes (d) e aps (e) o revestimento.

00000 000 000 144

Figura 4.29 Imagem obtida por MEV de uma fibra de PP: (1) barra de escala; (2) tipo de imagem (SE electres secundrios, BE electres rectrodifundidos); (3) ampliao; (4) energia do feixe de electres (E0); (5) distncia de trabalho da lente amostra (WD).

00000 000 000 144

ndice de figuras

Pgina XXXI

Figura 4.30 Espectrmetro de infravermelho: (a) vista geral; (b) suporte para as pastilhas. 145

Figura 4.31 Espectro de FTIR obtido para as fibras do geotxtil B2-500 (fibras intactas). 146

Figura 4.32 Mtodo desenvolvido para a determinao do aditivo C944 nos geotxteis: (a) corte das amostras dos geotxteis; (b) adio de clorofrmio; (c) ampolas antes da extraco por ultra-sons; (d) banho de ultra-sons; (e) filtrao dos extractos de clorofrmio; (f) sistema cromatogrfico.

00000 000 000 147

Figura 4.33 Cromatogramas obtidos para os geotxteis B0-500, B2-500 e B4-500. 148

Figura 4.34 Curva de calibrao do C944 em clorofrmio (mtodo A). 149

Figura 4.35 Cromatogramas obtidos para as amostras do geotxtil B4-500 com diferentes massas.

00000 150

Figura 4.36 Curva de calibrao usando diferentes massas de geotxtil B4-500 (mtodo B). 151

Captulo 5 Principais caractersticas dos geotxteis estudados. Amostragem e preparao de provetes

Figura 5.1 Curvas mdias fora-extenso obtidas para os geotxteis com 280 g.m-2 (provetes ensaiados na direco de fabrico) (NP EN ISO 10319).

00000 159

Figura 5.2 Curvas mdias fora-extenso obtidas para os geotxteis com 500 g.m-2 (provetes ensaiados na direco de fabrico) (NP EN ISO 10319).

00000 159

Figura 5.3 Curvas mdias fora-extenso obtidas para os geotxteis B0-280 e B0-500 na direco de fabrico e na direco perpendicular de fabrico (NP EN ISO 10319).

00000 161

Figura 5.4 Curvas mdias fora-extenso obtidas para os geotxteis com 280 g.m-2 (provetes ensaiados na direco de fabrico) (NP EN 29073-3).

00000 163

Figura 5.5 Curvas mdias fora-extenso obtidas para os geotxteis com 500 g.m-2 (provetes ensaiados na direco de fabrico) (NP EN 29073-3).

00000 164

Figura 5.6 Curvas mdias fora-deslocamento obtidas para os geotxteis com 280 g.m-2. 167

Figura 5.7 Curvas mdias fora-deslocamento obtidas para os geotxteis com 500 g.m-2. 168

Figura 5.8 Curvas mdias de regresso quadrtica H = f (v20) obtidas para os vrios geotxteis.

00000 169

Figura 5.9 Imagens obtidas por MEV de uma amostra intacta do geotxtil B2-500: (a) x10; (b) x20; (c) x50; (d) x100; (e) x200; (f) x200; (g) x500; (h) x500; (i) x1000; (j) x1000; (k) x2000; (l) x2000.

00000 000 170

Figura 5.10 Espectro de raio X de uma fibra intacta do geotxtil B2-500 (zona delimitada a vermelho na Figura 5.9j).

00000 171

Figura 5.11 Esquema do corte e da identificao dos provetes. 172

Captulo 6 Determinao da resistncia dos geotxteis a lquidos

Figura 6.1 Banho termostatizado: (a) vista exterior; (b) vista interior: resistncia de aquecimento.

00000 176

Figura 6.2 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-500, antes e aps os ensaios de imerso segundo as normas EN 14030 e EN 12447.

00000 180


00000 182


00000 183

Figura 6.5 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil P2-500, antes e aps os ensaios de imerso segundo as normas EN 14030 e EN 12447.

00000 184

ndice de figuras

Pgina XXXII

Figura 6.6 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-500, antes e aps os vrios ensaios de imerso em meio cido, a 90 C.

00000 188

Figura 6.7 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B4-500, antes e aps os vrios ensaios de imerso em meio cido, a 90 C.

00000 189

Figura 6.8 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-500, antes e aps os vrios ensaios de imerso em meio alcalino, a 90 C.

00000 191

Figura 6.9 Imagens obtidas por MEV do geotxtil B0-500 aps a imerso no meio alcalino V: (a) x1000; (b) x1000; (c) x5000.

00000 192

Figura 6.10 Espectros de raio X do geotxtil B0-500 aps a imerso no meio alcalino V: (a) zona A (a verde) da Figura 6.9c; (b) zona B (a vermelho) da Figura 6.9c.

00000 192

Figura 6.11 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B4-500, antes e aps os vrios ensaios de imerso em meio alcalino, a 90 C.

00000 193

Figura 6.12 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-500, antes e aps os vrios ensaios de imerso temperatura ambiente.

00000 195


00000 197

Captulo 7 Determinao da resistncia dos geotxteis termo-oxidao mtodo do forno

Figura 7.1 Equipamento utilizado para expor os geotxteis ao ensaio de termo-oxidao: (a) vista exterior: forno fechado; (b) vista interior: geotxteis no interior do forno.

00000 000 200

Figura 7.2 Aspecto dos geotxteis sem C944 aps 11 dias de termo-oxidao a 110 C: (a) comparao com provete de controlo; (b) pequenos pedaos; (c) materiais transformados em p.

00000 000 202

Figura 7.3 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-280, antes e aps os ensaios de termo-oxidao a 110 C.

00000 204


00000 205

Figura 7.5 Imagens obtidas por MEV do geotxtil B0-500 aps 14 dias de termo-oxidao a 110 C: (a) x50; (b) x100; (c) x200; (d) x1000; (e) x1000; (f) x2000.

00000 206


00000 208


00000 209


00000 211


00000 212

Figura 7.10 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil P2-280, antes e aps os ensaios de termo-oxidao a 110 C.

00000 215

Figura 7.11 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil P2-500, antes e aps os ensaios de termo-oxidao a 110 C.

00000 216

Figura 7.12 Evoluo da resistncia residual dos geotxteis B0-280, B2-280, B4-280 e P2-280 ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 217

Figura 7.13 Evoluo da resistncia residual dos geotxteis B0-500, B2-500, B4-500 e P2-500 ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 217

Figura 7.14 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e durante os 304 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 220

ndice de figuras

Pgina XXXIII

Figura 7.15 Evoluo da resistncia residual e da robustez residual do geotxtil B2-280 durante os 304 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 221


00000 223


00000 224


00000 226

Figura 7.19 Evoluo da resistncia residual do geotxtil B0-280 durante os ensaios de termo-oxidao a diferentes temperaturas.

00000 227

Figura 7.20 Representao de Arrhenius usada para estimar o t50% RR do geotxtil B0-280 a baixas temperaturas.

00000 229

Figura 7.21 Representao de Arrhenius usada para estimar o t0% RR do geotxtil B0-280 a baixas temperaturas.

00000 230

Figura 7.22 Comparao do t50% RR e do t0% RR estimados para o geotxtil B0-280 a baixas temperaturas.

00000 231

Figura 7.23 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os vrios ensaios de imerso.

00000 234

Figura 7.24 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em gua e de termo-oxidao a 110 C.

00000 235

Figura 7.25 Exposio sucessiva do geotxtil B2-280 a cido sulfrico e termo-oxidao: (a) forno aps 1 dia de exposio a 110 C; (b) geotxtil B2-280 aps 1 dia de exposio a 110 C; (c) geotxtil B2-280 aps imerso em cido sulfrico ( esquerda) e aps 56 dias a 110 C ( direita).

00000 000 000 236

Figura 7.26 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em cido sulfrico e de termo-oxidao a 110 C.

00000 237

Figura 7.27 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em cido ntrico e de termo-oxidao a 110 C.

00000 239

Figura 7.28 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em hidrxido de sdio e de termo-oxidao a 110 C.

00000 240

Figura 7.29 Evoluo da resistncia residual dos provetes no imersos e dos provetes imersos do geotxtil B2-280 ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 241

Figura 7.30 Evoluo da robustez residual dos provetes no imersos e dos provetes imersos do geotxtil B2-280 ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 241

Figura 7.31 Aspecto do geotxtil B2-280 antes ( esquerda) e aps a imerso em nitrato de ferro ( direita).

00000 243

Figura 7.32 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os vrios ensaios de imerso nas solues dos caties metlicos.

00000 244

Figura 7.33 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em nitrato de cdmio e de termo-oxidao a 110 C.

00000 246

Figura 7.34 Aspecto dos provetes do geotxtil B2-280 imersos em nitrato de cobre aps 14 dias de termo-oxidao a 110 C: (a) vista global do forno; (b) degradao sofrida por alguns provetes.

00000 000 247

Figura 7.35 Aspecto de alguns provetes do geotxtil B2-280 imersos em nitrato de cobre aps 14 dias de termo-oxidao a 110 C: (a) provete degradado e lquido amarelo; (b) lquido amarelo.

00000 000 247

Figura 7.36 Resduo solidificado aps a diminuio da temperatura do forno: (a) aspecto geral do resduo slido; (b) fibras aprisionadas no resduo slido.

00000 248

ndice de figuras

Pgina XXXIV

Figura 7.37 Imagens obtidas por MEV do resduo slido formado nos ensaios de termo-oxidao dos provetes do geotxtil B2-280 imersos em nitrato de cobre: (a) x20; (b) x50; (c) x100; (d) x200; (e) x500; (f) x500.

00000 000 248

Figura 7.38 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em nitrato de ferro e de termo-oxidao a 110 C.

00000 250

Figura 7.39 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em nitrato de zinco e de termo-oxidao a 110 C.

00000 252

Figura 7.40 Evoluo da resistncia residual do geotxtil B2-280 (provetes no imersos e provetes imersos em solues de caties metlicos) ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 000 253

Figura 7.41 Evoluo da robustez residual do geotxtil B2-280 (provetes no imersos e provetes imersos em solues de caties metlicos) ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 000 253

Figura 7.42 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em nitrato de ferro 10 g.L-1 e de termo-oxidao a 110 C.

00000 255

Figura 7.43 Evoluo da resistncia residual do geotxtil B2-280 (provetes no imersos e provetes imersos em nitrato de ferro 5 g.L-1 e 10 g.L-1) ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 000 256

Figura 7.44 Evoluo da robustez residual do geotxtil B2-280 (provetes no imersos e provetes imersos em nitrato de ferro 5 g.L-1 e 10 g.L-1) ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 000 257

Figura 7.45 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B4-280, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso em nitrato de ferro e de termo-oxidao a 110 C.

00000 258

Figura 7.46 Evoluo da resistncia residual dos geotxteis B2-280 e B4-280 (provetes imersos em nitrato de ferro) ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 259

Figura 7.47 Evoluo da robustez residual dos geotxteis B2-280 e B4-280 (provetes imersos em nitrato de ferro) ao longo dos 56 dias de termo-oxidao a 110 C.

00000 259

Captulo 8 Desenvolvimento de um novo equipamento e mtodo para testar a resistncia dos geossintticos termo-oxidao

Figura 8.1 Equipamento prottipo desenvolvido para a realizao de ensaios de termo-oxidao: (a) vista de frente; (b) vista de cima (autoclave fechado); (c) vista de cima (autoclave aberto).

00000 000 262

Figura 8.2 Suportes usados para a colocao dos geossintticos no interior do autoclave: (a) vista geral dos suportes; (b) suportes com provetes de um geotxtil.

00000 263

Figura 8.3 Esquema do equipamento desenvolvido (vista de frente). 264

Figura 8.4 Esquema do equipamento desenvolvido (vista de trs). 264

Figura 8.5 Esquema do equipamento desenvolvido (vista de cima, autoclave fechado). 265

Figura 8.6 Esquema do equipamento desenvolvido (vista de cima, autoclave aberto). 265

Figura 8.7 Componentes instalados na parede superior do autoclave: (a) manmetro; (b) transdutor de presso; (c) vlvula de segurana.

00000 266

Figura 8.8 Componentes instalados na parede traseira do autoclave: vlvula de polegadas.

00000 267

Figura 8.9 Componentes instalados no interior do autoclave: (a) resistncia elctrica de aquecimento e sonda de temperatura PT100; (b) pormenor da sonda de temperatura PT100.

00000 000 267

Figura 8.10 Componentes instalados na unidade de controlo: (a) indicador de presso ( esquerda) e controlador de temperatura ( direita); (b) boto de alimentao geral (boto verde) e boto de alimentao da resistncia elctrica (boto vermelho).

00000 000 000 268

ndice de figuras

Pgina XXXV

Figura 8.11 Sistema de fecho e estanquicidade da parede superior do autoclave: (a) autoclave sem o vedante; (b) pormenor da ranhura onde o vedante colocado; (c) autoclave com o vedante; (d) cordo de viton usado como vedante.

00000 000 270

Figura 8.12 Danos sofridos pelo vedante ao longo do tempo: (a) vedante instalado no autoclave; (b) pormenor de um vedante danificado.

00000 270

Figura 8.13 Evoluo da temperatura no autoclave durante os ensaios de termo-oxidao. 274

Figura 8.14 Evoluo da presso no autoclave durante os ensaios de termo-oxidao. 275

Figura 8.15 Aspecto do geotxtil B0-500 aps 7 dias de termo-oxidao no autoclave: (a) aspecto geral da soluo de imerso; (b) fibras degradadas no interior do autoclave; (c) aspecto geral dos provetes; (d) pormenor dos danos sofridos pelos provetes.

00000 000 000 276

Figura 8.16 Aspecto do geotxtil B0-500 aps 14 dias de termo-oxidao no autoclave: (a) provetes no interior do autoclave; (b) aspecto geral dos provetes; (c) pormenor dos danos sofridos por um provete.

00000 000 277

Figura 8.17 Aspecto do geotxtil B0-500 aps 28 dias de termo-oxidao no autoclave: (a) aspecto geral da soluo de imerso; (b) provetes no interior do autoclave; (c) aspecto geral dos provetes; (d) provetes transformados em pequenos pedaos.

00000 000 278

Figura 8.18 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-500, antes e aps os ensaios de termo-oxidao no autoclave.

00000 279

Figura 8.19 Imagens obtidas por MEV do geotxtil B0-500 aps 7 dias de termo-oxidao no autoclave: (a) x1000; (b) x1000; (c) x2000.

00000 280

Figura 8.20 Imagens obtidas por MEV das fibras do geotxtil B0-500 aps 14 dias de termo-oxidao no autoclave: (a) x50; (b) x500; (c) x500; (d) x1000; (e) x1000; (f) x4000.

00000 000 280

Figura 8.21 Aspecto do geotxtil B2-500 aps 28 dias de termo-oxidao no autoclave: (a) aspecto geral da soluo de imerso; (b) aspecto geral dos provetes.

00000 281


00000 282


00000 283


00000 283


00000 285

Figura 8.26 Imagens obtidas por MEV das fibras do geotxtil B4-500 aps 28 dias de termo-oxidao no autoclave: (a) x1000; (b) x1000; (c) x2000; (d) x2000; (e) x4000; (f) x7000.

00000 000 285

Figura 8.27 Evoluo da resistncia residual dos geotxteis B0-500, B2-500 e B4-500 durante os ensaios de termo-oxidao no autoclave.

00000 286

Figura 8.28 Evoluo da robustez residual dos geotxteis B0-500, B2-500 e B4-500 durante os ensaios de termo-oxidao no autoclave.

00000 287

Figura 8.29 Evoluo da resistncia residual do geotxtil B4-500 durante os ensaios de termo-oxidao a 80 C: novo mtodo vs mtodo do forno.

00000 288

Captulo 9 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos simulados artificialmente

Figura 9.1 Simulador climatrico QUV: (a) Aspecto exterior do QUV; (b) QUV antes da colocao dos suportes com os geotxteis (lmpadas UV); (c) QUV aps a colocao dos suportes com os geotxteis; (d) suportes usados para a colocao dos geotxteis.

00000 000 000 292

ndice de figuras

Pgina XXXVI

Figura 9.2 Distribuio espectral (na regio UV) da luz solar, das lmpadas UVA-340 e das lmpadas UVB-313 (lmpadas em condies normais de operao).

00000 293

Figura 9.3 Sistema de controlo das lmpadas do QUV (sistema Solar Eye): (a) sensores de monitorizao das lmpadas UV; (b) painel de informao do sistema.

00000 294

Figura 9.4 Sistema de projeco de gua existente no QUV: (a) esquema do sistema em operao; (b) aspersores localizados entre as lmpadas UV.

00000 294

Figura 9.5 Esquema do sistema de condensao existente no QUV. 295

Figura 9.6 Variao da temperatura durante o ensaio climatrico E44. 297

Figura 9.7 Aspecto do geotxtil B0-280 aps os ensaios climatricos no QUV: (a) Ensaio E08; (b) Ensaio E26; (c) Ensaio E44; (d) Ensaio E44 (pormenor de um provete).

00000 298

Figura 9.8 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-280, antes e aps os ensaios climatricos E08 e E26.

00000 299

Figura 9.9 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-500, antes e aps os ensaios climatricos E08 e E26.

00000 300

Figura 9.10 Imagens obtidas por MEV das fibras do geotxtil B0-280 aps o ensaio climatrico E44: (a) x500; (b) x500; (c) x500; (d) x1000; (e) x1000; (f) x2000.

00000 301

Figura 9.11 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios climatricos E08, E26, E44, E62 e E80.

00000 303


00000 304

Figura 9.13 Comparao da resistncia residual dos geotxteis B2-280 e B2-500 aps os ensaios climatricos E08, E26, E44, E62 e E80.

00000 306

Figura 9.14 Imagens obtidas por MEV do geotxtil B2-280 aps o ensaio climatrico E44: (a) x50; (b) x500; (c) x500; (d) x1000; (e) x2000; (f) x5000.

00000 306


00000 307


00000 307

Figura 9.17 Imagens obtidas por MEV dos resduos libertados (fibras degradadas) pelo geotxtil B2-280 aps o ensaio climatrico E80: (a) x500; (b) x1000; (c) x2000.

00000 308


00000 309


00000 310

Figura 9.20 Comparao da resistncia residual dos geotxteis B4-280 e B4-500 aps os ensaios climatricos E08, E26, E44, E62 e E80.

00000 311

Figura 9.21 Imagens obtidas por MEV do geotxtil B4-280 aps o ensaio climatrico E44: (a) x500; (b) x1000; (c) x1000.

00000 312


00000 313


00000 313

Figura 9.24 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil P2-280, antes e aps os ensaios climatricos E08, E26, E44, E62 e E80.

00000 315

Figura 9.25 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil P2-500, antes e aps os ensaios climatricos E08, E26, E44, E62 e E80.

00000 316

Figura 9.26 Imagens obtidas por MEV do geotxtil P2-280 aps o ensaio climatrico E80: (a) x2000; (b) x2000; (c) x5000.

00000 317

ndice de figuras

Pgina XXXVII

Figura 9.27 Comparao das resistncias residuais dos geotxteis B0-280, B2-280, B4-280 e P2-280 aps os ensaios climatricos E08, E26, E44, E62 e E80.

00000 318

Figura 9.28 Comparao das resistncias residuais dos geotxteis B0-500, B2-500, B4-500 e P2-500 aps os ensaios climatricos E08, E26, E44, E62 e E80.

00000 318

Figura 9.29 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-280, antes e aps os diferentes tempos de exposio aos agentes climatricos.

00000 320


00000 321

Figura 9.31 Aspecto do geotxtil B2-500 aps 2000 horas de exposio ao ciclo C44: (a) aspecto geral dos provetes; (b) provete manualmente destrudo.

00000 322


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Figura 9.36 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil P2-280, antes e aps os diferentes tempos de exposio aos agentes climatricos.

00000 330

Figura 9.37 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil P2-500, antes e aps os diferentes tempos de exposio aos agentes climatricos.

00000 331

Figura 9.38 Comparao das resistncias residuais dos geotxteis B0-280, B2-280, B4-280 e P2-280 aps os diferentes tempos de exposio aos agentes climatricos.

00000 332

Figura 9.39 Comparao das resistncias residuais dos geotxteis B0-500, B2-500, B4-500 e P2-500 aps os diferentes tempos de exposio aos agentes climatricos.

00000 332

Figura 9.40 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios climatricos UV50, UV60 e UV70.

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Figura 9.44 Comparao das resistncias residuais dos geotxteis B2-280, B2-500, B4-280 e B4-500 aps os ensaios climatricos UV50, UV60 e UV70.

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Figura 9.45 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-280, antes e aps os ensaios climatricos R68, R87 e R103.

00000 340


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Figura 9.49 Comparao das resistncias residuais dos geotxteis B2-280, B2-500, B4-280 e B4-500 aps os ensaios climatricos R68, R87 e R103.

00000 344


00000 349

ndice de figuras

Pgina XXXVIII

Figura 9.51 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-500, antes e aps os vrios ensaios de imerso a 90C.

00000 350

Figura 9.52 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-500, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso temperatura ambiente e de exposio aos agentes climatricos no QUV.

00000 000 352

Figura 9.53 Aspecto dos provetes do geotxtil B2-500 imersos em cido sulfrico, a 90 C, aps a exposio aos agentes climatricos no QUV.

00000 353

Figura 9.54 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-500, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso a 90 C e de exposio aos agentes climatricos no QUV.

00000 354

Figura 9.55 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-500, antes e aps os ensaios de imerso nas solues de caties metlicos.

00000 357

Figura 9.56 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B2-500, antes e aps os ensaios sucessivos de imerso nas solues dos caties metlicos e de exposio aos agentes climatricos no QUV.

00000 000 359

Figura 9.57 Espectros de FTIR obtidos para as fibras do geotxtil B2-500, antes e aps os vrios tempos de exposio aos agentes climatricos simulados no QUV.

00000 361

Figura 9.58 Absorvncia a 1720 cm-1 das fibras dos geotxteis B2-500 e B4-500, antes e aps os vrios tempos de exposio aos agentes climatricos simulados no QUV.

00000 361

Figura 9.59 Relao existente entre a absorvncia a 1720 cm-1 e a resistncia residual ou robustez residual dos geotxteis de PP.

00000 362

Figura 9.60 Evoluo do teor de C944 versus evoluo da absorvncia a 1720 cm-1 durante a exposio do geotxtil B4-500 aos agentes climatricos no QUV.

00000 363

Captulo 10 Determinao da resistncia dos geotxteis aos agentes climatricos reais

Figura 10.1 Local de exposio dos geotxteis aos agentes climatricos reais: (a) mapa com indicao da localizao geogrfica; (b) imagem de satlite do local de exposio.

0000000 000 366

Figura 10.2 Esquema das estruturas metlicas usadas para expor os geotxteis aos agentes climatricos reais: (a) estrutura do tipo I; (b) estrutura do tipo II.

00000 366

Figura 10.3 Estruturas metlicas usadas para expor os geotxteis aos agentes climatricos reais: (a) vista geral de uma estrutura (tipo II); (b) pormenor de uma unidade da estrutura.

00000 000 367

Figura 10.4 Geotxteis expostos aos agentes climatricos reais: (a) vista geral das 4 estruturas metlicas; (b) vista geral da estrutura metlica do tipo I; (c) pormenor de uma unidade da estrutura metlica do tipo I; (d) pormenor do sistema de fixao dos provetes estrutura metlica.

00000 000 000 368

Figura 10.5 Temperatura mdia diria entre Novembro de 2004 e Novembro de 2007. 370

Figura 10.6 Radiao solar global (300 nm a 3000 nm) acumulada mensal entre Novembro de 2004 e Novembro de 2007 (valores inexistentes para Outubro de 2006).

00000 371

Figura 10.7 Precipitao acumulada mensal entre Novembro de 2004 e Novembro de 2007. 371

Figura 10.8 Humidade relativa mdia mensal entre Novembro de 2004 e Novembro de 2007. 371

Figura 10.9 Velocidade do vento mdia mensal entre Novembro de 2004 e Novembro de 2007.

00000 372

Figura 10.10 Aspecto dos geotxteis B0-500, B2-500, B4-500 e P2-500 aps 6 meses de exposio aos agentes climatricos reais.

00000 373

Figura 10.11 Aspecto dos geotxteis aps 12 meses de exposio aos agentes climatricos reais: (a) geotxtil B0-500; (b) espessura do geotxtil B0-500; (c) espessura do geotxtil B2-500.

00000 000 374

ndice de figuras

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Figura 10.12 Aspecto do geotxtil B0-280 aps 18 meses de exposio aos agentes climatricos reais: (a) aspecto geral de um provete; (b) provete com luz de fundo (para realar a falta de fibras).

00000 000 375

Figura 10.13 Aspecto dos geotxteis B0-280 e B0-500 aps 21 meses de exposio aos agentes climatricos reais: (a) geotxteis B0-280 (fila de cima) e B0-500 (fila de baixo) nos suportes metlicos; (b) geotxtil B0-280; (c) geotxtil B0-500.

00000 000 375

Figura 10.14 Aspecto do geotxtil B0-500 aps 24 meses de exposio aos agentes climatricos reais: (a) aspecto geral dos provetes; (b) provete com orifcios; (c) restos de um provete.

00000 000 377

Figura 10.15 Aspecto dos geotxteis aps 24 meses de exposio aos agentes climatricos reais: (a) geotxtil B4-500 com verdete; (b) geotxtil P2-500 com musgo e verdete.

00000 000 377

Figura 10.16 Aspecto dos geotxteis B2-500, B4-500 e P2-500 aps 36 meses de exposio aos agentes climatricos reais.

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Figura 10.17 Comparao da variao da massa por unidade de rea dos geotxteis B0-280, B2-280 e B4-280 ao longo da exposio aos agentes climatricos reais.

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Figura 10.18 Comparao da variao da massa por unidade de rea dos geotxteis B0-500, B2-500 e B4-500 ao longo da exposio aos agentes climatricos reais.

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Figura 10.19 Comparao da variao da massa por unidade de rea dos geotxteis B2-280 e P2-280 ao longo da exposio aos agentes climatricos reais.

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Figura 10.20 Comparao da variao da espessura dos geotxteis B0-280, B2-280 e B4-280 ao longo da exposio aos agentes climatricos reais.

00000 385

Figura 10.21 Comparao da variao da espessura dos geotxteis B0-500, B2-500 e B4-500 ao longo da exposio aos agentes climatricos reais.

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Figura 10.22 Curvas mdias fora-extenso do geotxtil B0-280, antes e aps os vrios tempos de exposio aos agentes climatricos reais.

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