Capítulo 2 Geossintéticos em aplicações ambientais
reservatórios de água.
Figura 2.9. GCL em sistema de revestimento de área sobrejacente a lençol freático (Heerten, 2002).
Figure 2.9. GCB en dispositif d’étanchéité d’aires au-dessus de nappes phréatiques (Heerten, 2002).
A título de informação, salienta-se que a literatura (Reither & Eichenauer, 2002) expõe outras situações não convencionais em que os GCLs apresentam-se como elemento de impermeabilização de estruturas de concreto enterradas (sapata de fundação, paredes subterrâneas, bueiros), de impermeabilização interna e externa de túneis e até mesmo de pisos de garagens e coberturas de edificações, porém em situações de emprego que suscitam dúvidas quanto à viabilidade econômica desta solução técnica face às inúmeras outras opções impermeabilizantes disponíveis no mercado para tais elementos.
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Tabela 2.2. Vantagens e desvantagens de revestimentos argilosos (adaptado de Heerten, 2002 e Bouazza, 2002).
Tableau 2.2. Avantages et désavantages des barrières argileuses d’étanchéité (Heerten, 2002 et Bouazza, 2002).
Material Vantagens Desvantagens
CCL
1. Maior histórico de uso
2. Aprovação reguladora virtualmente garantida
3. Espessura garante que a camada não será violada por furos
4. Espessura fornece separação entre os resíduos e a superfície ambiente
5. Custo pode ser baixo se o material é localmente disponível
6. Grande capacidade de atenuação
7. Material familiar aos geólogos e geotécnicos
1. Suscetibilidade a trincas de retração 2. Baixa capacidade de auto-cicatrização 3. Deve ser protegido do congelamento
4. Muito baixa resistência às trincas de recalques diferenciais
5. Dificuldade de compactação do solo acima de resíduos compressíveis
6. Jazida de empréstimo de qualidade adequada nem sempre disponível localmente
7. Dificuldades de reparos se danificado 8. Construção lenta
9. Fluxo provavelmente através de caminhos preferenciais (macroestruturas)
10. Sensível à construção
11. Potencial preocupação sobre a resistência ao cisalhamento na interface
GCL
1. Rápida instalação
2. Muito baixa condutividade hidráulica à água se apropriadamente instalado 3. Previsão de baixo custo
4. Excelente resistência ao ciclo de gelo- degelo
5. Pode suportar grandes recalques diferenciais
6. Excelentes características de vedação e auto-cicatrização
7. Produto manufaturado de qualidade altamente controlada
8. Baixo volume consumido pelo revestimento
9. Facilidade de reparos 10. Não tão sensível à instalação
1. Baixa resistência ao cisalhamento da bentonita hidratada (necessidade de reforço)
2. Potencial preocupação sobre a resistência ao cisalhamento na interface
3. Podem ser perfurados durante ou após a instalação
4. Bentonita seca não é impermeável a gases ou a hidrocarbonetos
5. Possível perda de bentonita durante a sua colocação em obra
6. Baixa capacidade de atenuação do potencial contaminante do percolado
7. Suscetibilidade às trocas catiônicas e à dessecação com subseqüente aumento da condutividade hidráulica
8. Compatibilidade química com o percolado 9. Possíveis perdas de bentonita por extrusão
Stief (1995) ressalta que um grande leque de opções de sistemas de revestimento é correntemente disponível, porém alguns são projetados de forma significativamente diferente dos outros, podendo ser assumido que sistemas construídos sob condições distintas apresentam eficiências também distintas. Ainda que o projeto seja o mesmo, sua eficiência pode variar consideravelmente se diferentes materiais de revestimento são empregados. A despeito da comprovada superioridade funcional dos GCLs relativamente aos revestimentos convencionais tais como os CCLs, ressalta-se que as normas estabelecidas pelas agências regulamentadoras de obras de proteção ambiental (tais como aterros sanitários) prescrevem os CCLs como a solução padrão capaz de atender aos requisitos de projeto mínimos necessários à garantia da eficiência funcional do sistema ao longo de sua vida útil. Assim, os GCLs se enquadram no grupo de soluções
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denominadas “sistemas de revestimento alternativos”, os quais são aceitos contanto que demonstrem sua equivalência comparativamente aos sistemas usuais, provados, prescritos pelas regulamentações administrativas, entendendo-se por equivalente um sistema que seja, no mínimo, igualmente bom quando submetido às mesmas tensões e demandas.
As características e propriedades de sistemas de revestimento de aterros sanitários que devem ser consideradas numa avaliação de equivalência são essencialmente:
1. A eficiência teórica, que pode ser alcançada sob condições ideais de laboratório e que é caracterizada pelo transporte de poluentes através do sistema (por advecção, difusão ou adsorção), considerando-se o comportamento tanto em termos de quantidade quanto de tempo;
2. A durabilidade, que consiste na consideração da variabilidade das características de vedação do sistema de revestimento sob condições externas (mecânica, biológica, química, física) ao longo do tempo;
3. A construtibilidade, que corresponde à sensibilidade dos materiais e da construção ao tempo, à adequabilidade e confiabilidade de conexões e penetrações, à tolerância permissível de determinados parâmetros, ao gerenciamento da qualidade executiva da obra, à necessidade e possibilidade de realização de avaliações expeditas sobre as características de vedação do sistema in situ. Em particular, devem ser consideradas as possibilidades e as limitações construtivas associadas à sua disposição sobre superfícies inclinadas;
4. As características do sistema que podem influenciar o resultado de uma avaliação comparativa, tais como a avaliação dos componentes individuais de revestimento (pelo sistema de detecção de vazamentos, por exemplo), a instalação de sistemas de revestimento do tipo camadas múltiplas onde quaisquer erros nos componentes individuais podem ser compensados pelos demais, a confiabilidade dos parâmetros que devem ser usados para fins de análise de estabilidade, assim como a redundância do sistema, o que vem a ser a avaliação da estabilidade de um componente, sob a mesma condição de tensão, quando outro componente falha. Num contexto mais amplo, tais características podem contemplar também aspectos financeiros e ecológicos.
Bouazza (2002) relata que a comparação de GCLs versus CCLs em termos de desempenho real tem sido um dos principais tópicos discutidos pelos engenheiros e profissionais envolvidos no projeto, construção, gerenciamento e regulamentação das obras de engenharia que contemplam a aplicação destas soluções. Rowe (1998) enfatiza que “quando a comparação entre diferentes produtos precisa ser feita, é importante manter em mente que não é possível generalizar sobre equivalência de sistemas de revestimento visto que o conceito de equivalência depende do que está sendo comparado e como está sendo comparado”. Esse autor realça que, independentemente de suas particularidades, os desempenhos dos sistemas de revestimento são relacionados essencialmente à quantidade, à concentração e aos parâmetros de decaimento dos contaminantes, às características do aqüífero e sua distância ao fundo do aterro sanitário e à eficiência dos sistemas de cobertura e de drenagem.
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A despeito de não existir até então uma metodologia sistematizada regulamentada de análise quantitativa de equivalência de GCLs relativamente aos CCLs, comparações qualitativas fornecidas com base na experiência de diferentes autores e relacionadas a diferentes critérios são apresentadas na Tabela 2.3 (Manassero et al., 2000). Desta tabela, verifica-se que o desempenho dos GCLs, para a maioria dos critérios, é no mínimo equivalente ao correspondente aos CCLs, contudo, quando se considera aspectos tais como resistência à perfuração, capacidade de atenuação do impacto contaminante e compatibilidade química, os CCLs apresentam-se como funcionalmente superiores.
Tabela 2.3. Equivalência potencial entre GCLs e CCLs (Manassero et al., 2000).
Tableau 2.3. Équivalence entre GCBs et CCLs (Couches d’Argile Compactée) (Manassero et al., 2000).
Equivalência do GCL para o CCL Categoria Critério de avaliação GCL
provavelmente superior
GCL provavelmente
equivalente
GCL provavelmente
inferior
Dependente do produto ou do local Facilidade de colocação •
Disponibilidade de
material •
Resistência à perfuração • Garantia de qualidade •
Velocidade de construção •
Condição do subleito •
Demanda de água • Questões
construtivas
Restrições climáticas •
Capacidade de atenuação •a •
Permeabilidade a gases •
Transporte de
contaminante “Breakthrough time” e
fluxo de soluto •b •
Compatibilidade •b •
Água de adensamento •
Fluxo regular de água • Questões
hidráulicas
“Breakthrough time” de
água •
Capacidade de suporte •
Erosão •
Ciclo de gelo-degelo •
Recalque total •
Recalque diferencial •
Estabilidade de talude •
Questões físicas e mecânicas
Umedecimento-secagem •
Nota: a baseado somente na capacidade de troca total; b somente para GCLs com geomembrana
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