Análise dos resultados – GTNcont

Cinco ensaios foram realizados com o GTNcont no novo equipamento de fluência em geossintéticos. O carregamento desejado neste conjunto de ensaios foi 60% da resistência à tração do geossintético. Assim, os resultados seriam comparados àqueles obtidos no ensaio convencional com o mesmo nível de solicitação de tração. Apesar de este valor ter sido atingido nos ensaios acelerados, isso não foi percebido naqueles onde o corpo de prova foi submetido à condição confinada. Estes ensaios foram conduzidos com um valor aproximadamente igual a 50% da resistência à tração do geossintético. Esta diferença foi provocada pelo atrito entre os corpos de prova e as geomembranas utilizadas na montagem dos ensaios, conforme descrito no item 3.3.1.1.

Apesar da diferença entre a solicitação de tração aplicada nas condição de isolamento dos corpos de prova (ensaios convencional e acelerados) em relação àquela empregada nos ensaios confinado e confinado-acelerado, foi possível verificar a influência do confinamento em areia na fluência do GTNcont. A comparação dos resultados do ensaio confinado com o ensaio convencional com 50% da resistência à tração é um indicativo do efeito do confinamento em areia na fluência do material. Assim, optou-se por incluir este ensaio na análise dos resultados, conforme apresentado na Figura 5.38.

Figura 5.38 – Curvas de fluência obtidas a partir dos ensaios de fluência conduzidos com GTNcont com carregamento entre 50 e 60% da resistência à tração do geossintético.

A análise da Figura 5.38 indica claramente a diferença entre as deformações iniciais ocorridas em corpos de prova em isolamento e aqueles confinados em areia. As deformações iniciais obtidas nos ensaios confinado e confinado-acelerado são menores que 10%, com valores entre 6,4 e 8,6%. Por outro lado, os ensaios com corpos de prova isolados (convencional e acelerados) resultaram em deformações iniciais entre 30 e 38%. É uma redução significativa de aproximadamente 75% nas deformações iniciais dos GTNcont devido ao confinamento em areia.

Apesar de visível na Figura 5.38, a variação da inclinação das curvas de fluência não está clara devido a escala do eixo das ordenadas. Essa representação foi escolhida para permitir a apresentação de todo o conjunto de ensaios de interesse. Por outro lado, a apresentação apenas das deformações por fluência permite verificar a influência da temperatura e do confinamento em areia na fluência do geossintético com maior clareza. Essa representação é mostrada na Figura 5.39.

Figura 5.39 – Deformações por fluência obtidas a partir dos ensaios conduzidos com GTNcont com carregamento entre 50 e 60% da resistência à tração do geossintético.

Os ensaios analisados foram representados segundo a sugestão de Zornberg, Byler e Knudsen (2004). Apenas as deformações por fluência obtidas no ensaio acelerado em temperatura igual a 58°C não se apresentaram lineares nesta representação. Ainda assim, foi proposto um valor de índice de fluência para este ensaio, computado a partir do trecho linear inicial da curva de deformação por fluência versus log(t/t0). A comparação entre os valores de

Figura 5.40 – Efeito do confinamento em areia nas deformações por fluência do GTNcont com carregamento entre 50 e 60% da resistência à tração do geossintético. Apesar da diferença nos valores da solicitação de tração empregados em cada ensaio, verificou-se uma redução expressiva no índice de fluência do GTNcont devido ao confinamento em areia com tensão normal igual a 50 kPa. Essa diminuição chegou a atingir aproximadamente 85% em temperatura ambiente. Valores menos expressivos foram alcançados em temperatura elevada (67 e 57% nos ensaios em temperaturas iguais a 38 e 58°C, respectivamente). Esse comportamento é esperado, pois as deformações por fluência de geotêxteis não tecidos são fortemente relacionadas ao confinamento do material.

Ao contrário das séries de ensaios conduzidas com os outros geossintéticos nesta pesquisa, a realização de dois ensaios confinado-acelerados de fluência permitiu estabelecer a relação entre o índice de fluência e a temperatura de ensaio na condição confinada e em isolamento. A Figura 5.41 ilustra esse efeito. Verificou-se uma variação linear do índice de fluência do GTNcont com a temperatura de ensaio. Esse comportamento foi percebido em ambas as condições de confinamento dos corpos de prova (isolamento e submetido a tensão normal igual a 50 kPa). Contudo, a condição de isolamento dos corpos de prova levou a um incremento mais rápido do índice de fluência devido ao aumento na temperatura. Isso pode ser notado a partir dos valores dos coeficientes angulares das retas ajustadas por regressão linear ilustradas na Figura 5.41. O referido coeficiente angular foi igual a 0,051 nos ensaios conduzidos com corpos de prova em isolamento e 0,037 naqueles onde os corpos de prova foram confinados em areia. Este fato é mais um indicativo da redução que o confinamento em areia produziu nas deformações por fluência do GTNcont.

Figura 5.41 – Efeito da temperatura de ensaio no índice de fluência do GTNcont com carregamento entre 50 e 60% da resistência à tração do geossintético.

A Figura 5.42 apresenta a variação do fator de translação em função da diferença entre a temperatura de ensaio e a temperatura de referência (temperatura ambiente). Essa relação foi obtida por meio da interpretação dos ensaios acelerados e confinado-acelerados de fluência conduzidos com o GTNcont. O procedimento descrito no item 4.3 foi usado para a obtenção desses valores.

Figura 5.42 – Variação do fator de translação em função do acréscimo de temperatura para a GTNcont.

Similarmente ao GTW, a variação do fator de translação em função do acréscimo de temperatura foi representada pelo inverso de uma função linear. O GTNcont foi o único material submetido a dois ensaios confinado-acelerados de fluência. Assim, foi possível

verificar um mesmo tipo de ajuste para os corpos de prova em isolamento e em condição confinada. A Tabela 5.3 apresenta os fatores de translação obtidos a partir dos ensaios em temperatura elevada com o GTNcont, juntamente com a duração dos ensaios acelerados caso fossem realizados na temperatura de referência (temperatura ambiente).

Tabela 5.3 – Duração dos ensaios de fluência conduzidos com GTNcont em temperatura elevada caso fossem realizados na temperatura de referência (temperatura ambiente). Designação do ensaio Temperatura de ensaio (°C) Duração real do ensaio (h)1 Fator de translação Duração fictícia do ensaio (h)2 GTNcont-6 38,54 90,238 0,603 149,631 GTNcont-7 58,28 165,016 0,437 377,244 GTNcont-9 38,21 206,029 0,244 845,803 GTNcont-10 57,29 15,586 0,134 116,682

1 _{Duração do ensaio em temperatura elevado.}

2 _{Duração do ensaio interpretada para a temperatura de referência (temperatura ambiente).}

Os ensaios de fluência conduzidos em temperatura elevada permitiram construir curvas mestras de fluência para o GTNcont com o material em isolamento e sob aplicação de uma tensão normal igual a 50 kPa. A Figura 5.43 apresenta as curvas mestras de fluência do GTNcont obtidas nesta pesquisa.

Figura 5.43 – Curvas mestras de fluência do GTNcont em condição de isolamento e em confinamento em areia com tensão normal igual 50 kPa, com corpos de prova submetidos a um carregamento entre 50 e 60% da resistência à tração do geossintético.

A comparação das curvas mestras obtidas na série de ensaios de fluência conduzida como GTNcont ilustra com clareza o efeito do confinamento em areia na fluência deste geossintético. A inclinação das retas de ajuste apresentadas na Figura 5.43 foi reduzida em cerca de 86% quando o corpo de prova é sujeito a uma tensão normal igual a 50 kPa. Adicionalmente, as deformações iniciais passaram de 36,8% para 6,7% com a aplicação desse nível de tensão, o que representa uma diminuição de quase 82%. Outro aspecto que pode ser destacado é a ocorrência da fluência terciária na condição não confinada. Isso aponta que o material estaria prestes a sofrer uma ruptura após aproximadamente 1013 horas. Por outro lado, este comportamento não foi percebido quando os corpos de prova foram submetidos ao confinamento em areia. Isso implica que o geossintético ainda não está próximo da ruptura na condição confinada até os valores de tempo atingidos.

5.3. Ensaios para avaliação do comportamento na ruptura por fluência sob