RESULTADOS DOS EXPERIMENTOS REALIZADOS
4.1. RESULTADOS DOS ENSAIOS DE COMPRESSÃO CONFINADA
Neste item são apresentados os resultados dos ensaios de compressão confinada executados em amostras frescas de RSU sob diferentes teores de material orgânico em função de seu peso seco (16,23; 20,76; 37,62; 52,60 e 100 %).
Devido à grande heterogeneidade dos componentes dos RSU, o peso específico dos sólidos e índice de vazios são parâmetros difíceis de se determinar. Optou-se por estudar a compressibilidade no laboratório, usando parâmetros de compressibilidade em função das deformações verticais específicas (εv = ∆H/Ho).
As propriedades de cada uma das amostras de RSU antes e após cada ensaio são apresentados na Tabela 3.1 (Capítulo 3).
Apresenta-se a seguir, as curvas de compressibilidade para as respectivas amostras estudadas. As Figuras 4.1 e 4.5, apresentam para as 5 amostras ensaiadas em laboratório, a curva deformação (εv) vs. tensão (log σv).
Figura 4.1 – Curva deformação vs. logaritmo da tensão, obtida para primeira amostra de RSU, com teor de material orgânico de 16,23%.
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Figura 4.2 – Curva deformação vs. logaritmo da tensão, obtida para segunda amostra de RSU, com teor de material orgânico de 52,60%.
Figura 4.3 – Curva deformação vs. logaritmo da tensão, obtida para terceira amostra de RSU, com teor de material orgânico de 100,00%.
Figura 4.4 – Curva deformação vs. logaritmo da tensão, obtida para quarta amostra de RSU, com teor de material orgânico de 37,62%.
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Pelo observado nas Figuras 4.1 a 4.5, os trechos virgens das curvas de compressibilidade não definem perfeitamente uma linha reta. Uma análise respeito a este comportamento é feita no Item 5.1.2.2. A Tabela 4.1 apresenta para cada curva de compressibilidade (cada amostra ensaiada) os respectivos coeficientes de compressão (C’c) e coeficientes de expansão (C’e).
Parâmetros 1° Ensaio 2° Ensaio 3° Ensaio 4° Ensaio 5° Ensaio
C’c 0,31 0,30 0,29 0,34 0,35 C’e 0,03 0,02 0,02 0,02 0,05 % orgânico peso úmido 30,04 60,54 100 50,04 35,11 % orgânico peso seco 16,23 52,60 100 37,62 20,76
Na Tabela 4.1, os valores de porcentagens orgânicos peso úmido foram determinados com base às condições naturais das amostras de RSU e, no caso de porcentagens orgânicos peso seco sob as condições de massas secas.
A partir das deformações registradas em função do tempo, foram elaboradas para cada estagio de carregamento as curvas de deformação (ε) vs. logaritmo do tempo (log t). Desta maneira, as Figuras 4.6, 4.7 e 4.8 apresentam estas relações para as três primeiras amostras ensaiadas.
Figura 4.5 – Curva deformação vs. logaritmo da tensão, obtida para quinta amostra de RSU, com teor de material orgânico de 20,76%.
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Figura 4.6 – Curvas deformação vs. log. do tempo (primeiro ensaio, 16,23% orgânico).
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Em relação à amostra ensaiada com teor orgânico de 16,23 % (Figura 4.6), observa-se que as curvas ε vs. log t definem praticamente dois trechos de deformações e, com inclinações diferentes. O primeiro trecho ocorre num curto intervalo de tempo (1 minuto aproximadamente). Em seguida um segundo trecho linear na escala semi-logarítmica é desenvolvido mantendo-se até o final do carregamento, embora com inclinação menor ao trecho anterior.
No caso da amostra ensaiada com teor orgânico de 52,60% (Figura 4.7), a definição de dois trechos de deformações, não se apresenta de forma nítida e convincente, dando a impressão do desenvolvimento de três trechos. No entanto, pode-se comentar que em alguns casos da Figura 4.7 (100, 200 e 400 kPa) é observado um comportamento parabólico no inicio do segundo trecho, embora, apresentem uma tendência linear com o transcorrer do tempo. Esta distorção no início do segundo trecho deve-se provavelmente às velocidades decrescentes das deformações em função da escala logarítmica do tempo.
Finalmente, é observado que as curvas
ε
vs. log t da amostra com 100 % de material orgânico (Figura 4,8), definem três trechos. Porém, para cada carga aplicada, foram registradas curvasε vs. log t com características próprias e particulares, não apresentando
similitude entre elas para fins de correlação.Na execução do quarto e quinto ensaio edométrico, além das medidas de deformações, foram monitorados alguns parâmetros físico-químicos (pH, ST e STV), assim como a
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200 kPa 400 kPa
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produção de lixiviados (Figuras 4.9 a 4.12). Isto com a intenção de analisar possíveis fatores que podem influenciar e alterar o desenvolvimento normal dos ensaios edométricos de RSU.
Para as amostras de 37,62% e 20,76% de teor orgânico (quarto e quinto ensaio) apresenta-se (Figuras 4.9 e 4.10) os resultados comparativos entre as deformações (ε) e volumes de lixiviados produzidos em função do logaritmo do tempo (log t).
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Figura 4.9 – Curvas deformação e produção de lixiviado em função do Log. do tempo (quarto ensaio, 37,62% orgânico).
Figura 4.10 – Curvas deformação e produção de lixiviado em função do Log. do tempo (quinto ensaio, 20,76% orgânico).
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200 kPa
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Pelo apresentado nas Figuras 4.9 e 4.10, observou-se que a produção de lixiviados ocorre, praticamente, durante toda a execução de cada ensaio edométrico (em todos os estágios de carregamento).
As Figuras 4.11 e 4.12 apresentam para as amostras de 37,62% e 20,76% de teor orgânico (quarto e quinto ensaio) os resultados comparativos em função do tempo, entre as deformações registradas nos extensômetros e os parâmetros físico-químicos (ST e STV) dos lixiviados produzidos.
Figura 4.11 – Gráfico comparativo entre as deformações registradas no extensômetro e os parâmetros físico-químicos (quarto ensaio, 37,62% orgânico).
Figura 4.12 – Gráfico comparativo entre as deformações registradas no extensômetro e os parâmetros físico-químicos (quinto ensaio, 20,76% orgânico).
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Nas Figuras 4.11 e 4.12, observa-se que os ST e STV aumentam suas concentrações nos lixiviados conforme o incremento das cargas aplicadas. Este processo é mais bem apreciado no ensaio edométrico com teor orgânico de 37,62%.
A Figura 4.13 apresenta para o quarto e quinto ensaio edométrico, as medidas de pH monitoradas nos lixiviados produzidos.
Pelo observado na Figura 4.13, os valores de pH registrados no quarto e quinto ensaio edométrico (ensaios com 37,62% e 20,76% de orgânico respectivamente), não apresentaram variabilidade significativa. Desta maneira, pode-se comentar que os valores de pH para ambos os ensaios se mantiveram estáveis durante toda a execução.
Finalmente, a partir das curvas deformação (ε) vs. logaritmo do tempo (log t), foram determinados para cada carga aplicada (1º, 2º, 4º e 5º ensaio) os coeficientes de compressão correspondentes ao segundo trecho de deformação, os quais são apresentados na Tabela 4.2. No caso do terceiro ensaio (100 % orgânico) não foi possível determinar estes parâmetros devido às irregularidades e heterogeneidades das curvas ε vs. log t.
Ensaios edométricos Coeficientes de compressão do segundo trecho de deformação (C’s)
50 kPa 100 kPa 200 kPa 400 kPa
Primeiro ensaio (16,23% org.) 0,027 0,027 0,026 0,026
Segundo ensaio (52,60% org.) 0,050 0,046 0,047 0,053
Quarto ensaio (37,62% org.) 0,036 0,036 0,038 0,38
Quinto ensaio (20,76% org.) 0,018 0,031 0,030 0,030
Figura 4.13 – Valores de pH monitorados nos ensaios edométricos (quarto e quinto ensaio).
Tabela 4.2 – Coeficientes de compressão (C’s) do segundo trecho de deformação, ensaios edométricos.
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4.2. RESULTADOS DO MONITORAMENTO DAS CÉLULAS E LISÍMETROS