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Estudo laboratorial dos efeitos da retração na emenda de painéis GCL submetido à ciclos de umedecimento e secagem
Pedro Ferreira Steola, Fernando Henrique Martins Portelinha, Natalia de Souza Correia

Última alteração: 2021-02-25

Resumo


Em situações de campo, há muitos relatos de retração significativa de geocompostos bentoníticos (GCLs) em liners de aterros sanitários. Estudos indicam que ciclos de umedecimento e secagem causados pela exposição à variação de temperatura são uma das causas potenciais para a retração dos GCLs com relatos de distanciamento de até 1,2 m entre emendas de sobreposições de GCLs. O objetivo deste trabalho é identificar os efeitos de retração de GCL, sob efeitos de ciclos de umedecimento e secagem, em relação à magnitude das deformações, e a relação com o teor de umidade inicial do GCL. Os corpos de prova de GCL foram cortadas com 700 mm (direção longitudinal) por 350 mm de largura, sendo que as extremidades da largura foram ancoradas, de modo a representar a situação de ancoragem em campo. Foi estabelecido um ciclo de umedecimento (nos teores de umidade pré-estabelecidos) por 8 horas e secagem em estufa com circulação de ar até completar 24 horas. O GCL analisado nessa pesquisa é composto por suporte em geotêxtil não tecido com núcleo em bentonita cálcica (ativada com carbonato de sódio) e geotêxtil tecido de cobertura, fixados por processo de agulhamento. Neste trabalho avaliou-se o efeito de diferentes teores de umidade de hidratação inicial (25, 50 e 100%) nos valores de retração de um GCL produzido com bentonitas cálcicas. Os resultados mostraram que houve um efeito significativo de retração de até 35%, correlacionado aos valores iniciais de teor de umidade do GCL. Os ensaios realizados até 20 ciclos de hidratação-secagem mostraram que o limite de retração não foi atingido.


Palavras-chave


GCL, Barreiras Impermeáveis, Retração, Umedecimento, Secagem, Temperatura.

Referências


ABNT. NBR 7180: Solo - Determinação do limite de plasticidade. Rio de Janeiro, 2016.

ABNT. NBR 7181: Solo - Análise Granulométrica, Rio de Janeiro, 2016.

Acikel, A. S. et al. (2018). Insufficient initial hydration of GCLs from some subgrades: Factors and causes. Geotextiles and Geomembranes, v. 46, n. 6, p. 770-781.

ASTM D 1776. Standard Practice for Conditioning and Testing Textiles, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 2216. Standard Test Methods for Laboratory Determination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 5261. Standard Test Method for Measuring Mass per Unit Area of Geotextiles, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 5298. Standard Test Method for Measurement of Soil Potential (suction) Using Filter Paper, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 5887. Standard Test Method for Measurement of Index Flux Through Saturated Geosynthetic Clay Liner Specimens Using a Flexible Wall Permeameter, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 5890. Standard Test Method for Swell Index of Clay Mineral Component of Geosynthetic Clay Liners, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 5891. Standard Test Method for Fluid Loss of Clay Component of Geosynthetic Clay Liners,  American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 5993. Standard Test Method for Measuring Mass per Unit Area of Geosynthetic Clay Liners, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D 6102, Standard Guide for Installation of Geosynthetic Clay Liners, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM International. D6496/D6496M-19 Standard Test Method for Determining Average Bonding Peel Strength Between Top and Bottom Layers of Needle-Punched Geosynthetic Clay Liners, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

ASTM D6768-04, Standard Test Method for Tensile Strength of Geosynthetic Clay Liners, American Society for Testing and Materials, West Conshohocken, Pennsylvania, USA.

Bostwick, L. E. et al. (2007). The effect of sample size on shrinkage of a nonscrim reinforced geosynthetic clay liner in laboratory tests. In: Proceedings Conference Ottawa. p. 2123-2128.

Bostwick, L. et al. (2010).  Anisotropy and directional shrinkage of geosynthetic clay liners. Geosynthetics International, v. 17, n. 3, p. 157-170.

Brachman, Richard WI et al. (2014). Comparison of field and laboratory measurements of GCL shrinkage. In: Proceedings of the 10th International Conference of Geosynthetics, Berlin.

Brachman, Richard WI; Rowe, R. Kerry; Take, W. Andy. (2018). Reductions in GCL Overlap Beneath an Exposed Geomembrane. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, v. 144, n. 12, p. 1-9.

Daniel, D.E. & Shan, Hsin-yu & Anderson, J.D. (1993). Effects of partial wetting on the performance of the bentonite component of a geosynthetic clay liner. Geosynthetics '93. 3. 1483-1496.

Koerner, R. M., and Koerner, G. R. (2005a). “In-situ separation of GCL panels beneath exposed geomembranes.” GRI White Paper #5, Geosynthetic Institute, Folsom, PA.

Mukunoki, T. et al. (2019). Investigating the mechanism of downslope bentonite erosion in GCL liners using X-Ray CT. Geotextiles and Geomembranes, v. 47, n. 1, p. 75-86.

Rowe, R.K. (2005). Long-term performance of contaminant barrier systems. Geotechnique, Vol. 55, I. 9, pp. 31–678.

Rowe, R. Kerry; Bostwick, L. E.; Thiel, Richard. (2009). GCL Shrinkage and the potential benefits of heat-tacked GCL seams. In: Proceedings of Geosynthetics. p. 10-18.

Rowe, R. Kerry. Short-and long-term leakage through composite liners. (2012). The 7th Arthur Casagrande Lecture. Canadian Geotechnical Journal, v. 49, n. 2, p. 141-169.

Rowe, R. Kerry et al. (2013). Physical modelling of nonwoven/nonwoven GCL shrinkage under simulated field conditions. Geotextiles and Geomembranes, v. 40, p. 12-19.

Rowe, R. Kerry. (2018). Geosynthetic clay liners: Perceptions and misconceptions. In: 11th International Conference on Geosynthetics.

Take, W. A. et al. (2012). Thermal expansion and contraction of geomembrane liners subjected to solar exposure and backfilling. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, v. 138, n. 11, p. 1387-1397.

Take, W. A. et al. (2015). Thermal exposure conditions for a composite liner with a black geomembrane exposed to solar radiation. Geosynthetics International, v. 22, n. 1, p. 93-109.

Thiel, R., and Richardson, G. (2005). Concern for GCL shrinkage when installed on slopes. JGRI-18 at GeoFrontiers, GII Publications, Folsom, PA, p. 231.

Thiel, R., Giroud, J. P., Erickson, R., Criley, K., and Bryk, J. (2006). Laboratory measurements of GCL shrinkage under cyclic changes in temperature and hydration conditions. Eighth International Conf. on Geosynthetics, Vol. 1, Ios Press, Fairfax, VA, p. 21–44.

Thiel, R. et al. (2006) Laboratory measurements of GCL shrinkage under cyclic changes in temperature and hydration conditions. In: 8th International Conference on Geosynthetics. p. 21-44.

Touze, N., and Bannour, H. (2019). Geomembrane Over GCLs: The Optimal Combination for Barriers Against Contaminant Transport.