Geogrelha de poliéster (GG-PET)

A GG-PET foi submetida a ensaios de ruptura por fluência com corpos de prova em isolamento e em condições confinadas. Primeiramente, corpos de prova em isolamento foram empregados em ensaios convencionais, com nível de carregamento entre 85 e 97,5% da resistência à tração do geossintético. Um mínimo de três ensaios foi executado em cada nível de solicitação de tração. Os corpos de prova utilizados nos ensaios com a GG-PET apresentaram rupturas bruscas, sem a visualização da fluência terciária. A Figura 5.44 exemplifica esse comportamento (curvas de fluência obtidas com os três corpos de prova submetidos a 85% da resistência à tração do geossintético em condição de isolamento).

Figura 5.44 – Curvas de fluência da GG-PET obtidas com corpos de prova em isolamento e nível de carregamento igual a 85%.

Como pode ser observado na Figura 5.44, as curvas de fluência obtidas nestes ensaios apresentaram-se bastante similares. Tanto as deformações iniciais como os valores de índice de fluência calculados a partir destes resultados são próximos entre si. Esse comportamento foi percebido em todos os ensaios convencionais de ruptura por fluência da GG-PET, com grande similaridade entre curvas de fluência obtidas num mesmo nível de solicitação de tração. Ainda assim, os valores de tempo para ruptura por fluência apresentaram variação. Por este motivo, optou- se por realizar pelo menos três ensaios em cada nível de carregamento, como citado anteriormente. O tempo de ruptura em cada nível de carregamento foi considerado igual à média aritmética dos valores medidos em cada corpo de prova. Salienta-se que os ensaios onde houve uma discrepância excessiva nos valores de tempo de ruptura por fluência foram descartados. A Tabela 5.4 apresenta os valores encontrados em cada ensaio, juntamente com o valor médio computado e as deformações do corpo de prova no momento da ruptura.

Os resultados desta série de ensaios foram utilizados para elaborar a curva de ruptura por fluência da GG-PET em condição de isolamento dos corpos de prova (Figura 5.45). Salienta-se que são apresentados os pontos referentes aos valores médios de tempo de ruptura por fluência e os demais pontos considerados no cálculo destes valores.

Tabela 5.4 – Tempos de ruptura por fluência obtidos nos ensaios convencionais conduzidos com GG-PET. Designação do ensaio Descrição do ensaio Tempo para ruptura por fluência (h) Tempo médio para ruptura por

fluência (h) Deformação na ruptura (%) GG-PET-11 Frup 85% - CP 1 1,089 1,137 11,209 GG-PET-12 Frup 85% - CP 2 0,994 11,153 GG-PET-13 Frup 85% - CP 3 1,329 11,015 GG-PET-14 Frup 87,5% - CP 1 0,562 0,591 11,409 GG-PET-15 Frup 87,5% - CP 21 0,297 11,223 GG-PET-16 Frup 87,5% - CP 3 0,524 11,126 GG-PET-17 Frup 87,5% - CP 4 0,660 11,335 GG-PET-18 Frup 87,5% - CP 51 0,910 11,426 GG-PET-19 Frup 90% - CP 1 0,057 0,053 10,889 GG-PET-20 Frup 90% - CP 2 0,056 11,178 GG-PET-21 Frup 90% - CP 3 0,047 11,075 GG-PET-22 Frup 92,5% - CP 1 0,028 0,026 11,387 GG-PET-23 Frup 92,5% - CP 2 0,021 11,252 GG-PET-24 Frup 92,5% - CP 3 0,031 12,190 GG-PET-25 Frup 95% - CP 1 0,008 0,013 11,898 GG-PET-26 Frup 95% - CP 21 0,020 12,082 GG-PET-27 Frup 95% - CP 3 0,011 11,883 GG-PET-28 Frup 97,5% - CP 1 0,004 0,002 11,378 GG-PET-29 Frup 97,5% - CP 21 0,0003 11,539 GG-PET-30 Frup 97,5% - CP 3 0,0011 11,355

1_{Ensaios que apresentaram grande discrepância em relação aos demais conduzidos no mesmo}

Figura 5.45 – Curva de ruptura por fluência da GG-PET obtidas com corpos de prova em isolamento e resultado do ensaio confinado de ruptura por fluência: a) Escala vertical completa; b) Escala vertical modificada.

A Figura 5.45b apresenta o mesmo conjunto de dados, com uma alteração na escala do eixo das ordenadas para facilitar a visualização dos pontos. Os resultados dos ensaios convencionais de ruptura por fluência apresentaram um ajuste logarítmico satisfatório. Verificou-se que os valores médios são representativos do conjunto de dados. A regressão logarítmica realizada a partir destes valores resultaria em coeficientes angular e linear iguais a - 4,511 e 85,504, respectivamente (y = - 4,511.log(x) + 85,504). Esses valores são similares àqueles obtidos a partir da regressão realizada com todo o conjunto de dados considerados, resultando em uma diferença menor que 5% no coeficiente angular e de 1,5% no coeficiente linear.

Um único ensaio confinado de ruptura por fluência foi conduzido com a GG-PET com carregamento igual a 81,4% da resistência à tração do material. A execução desse ensaio exigiu a criação de uma nova configuração para o corpo de prova devido ao valor elevado da solicitação de tração a ser empregado. Assim, optou-se por verificar a influência do número

a)

de elementos nas deformações por fluência a partir de ensaios convencionais conduzidos com corpos de prova adjacentes na amostra de GG-PET. O primeiro deles foi realizado com um corpo de prova com o número de elementos já empregado nos demais ensaios (sete). O segundo, por sua vez, possuía três elementos submetidos à solicitação de tração. A Figura 5.46 ilustra as curvas de fluência obtidas nesses ensaios.

Figura 5.46 – Curvas de fluência da GG-PET obtidas com corpos de prova em isolamento com diferentes números de elementos submetidos aos esforços de tração.

Apesar da diferença entre os valores de deformação inicial apresentados pelos dois corpos de prova, percebe-se que o número de elementos não é um fator influente no comportamento de deformação por fluência da GG-PET. Essa conclusão pode ser tomada a partir da proximidade entre os valores dos coeficientes angulares das retas de ajuste por regressão logarítmica apresentados na Figura 5.46. Dessa forma, optou-se por utilizar um corpo de prova com três elementos submetidos aos esforços de tração no ensaio confinado de ruptura por fluência. O aspecto desse corpo de prova é mostrado na Figura 5.47. Salienta-se que a porção do corpo de prova externa à câmara de ensaio necessita conter mais elementos, pois a ruptura seria atingida rapidamente nessa área devido à ausência de tensões confinantes. Adicionalmente, essa configuração do corpo de prova foi também empregada nos ensaios confinados de ruptura por fluência conduzidos com a GG-PP.

Figura 5.47 – Aspecto do corpo de prova empregado no ensaio confinado de ruptura por fluência com a GG-PET.

O nível de carregamento desejado nesse procedimento foi de 90%. Contudo, devido ao atrito entre o corpo de prova e as geomembranas usadas na montagem do ensaio, houve uma redução na solicitação de tração que atingiu o corpo de prova. Assim, o ensaio confinado de ruptura por fluência foi conduzido com carregamento igual a 81,4% da resistência à tração do geossintético e resultou em tempo de ruptura igual a 1,384 horas. Como pode ser verificado na Figura 5.45, este valor se encontra abaixo da reta ajustada com os dados dos ensaios convencionais de ruptura por fluência. Isso indica que a GG-PET sofreu alterações no tempo de ruptura por fluência devido ao confinamento em areia com tensão normal igual a 50 kPa. Esta conclusão é preliminar, uma vez que se baseia em apenas um ensaio e contradiz os resultados dos ensaios para verificação do comportamento em deformação por fluência sob tração, conforme foi exposto no item 5.2.1. Recomenda-se, portanto, a realização de ensaios adicionais com corpos de prova submetidos a diferentes níveis de carregamento em condição de confinamento em areia.