Compósito geotêxtil - geogrelha - propriedades hidráulicas após dano

Abstract

Neste trabalho estudou-se o efeito de alguns mecanismos de dano num geossintético compósito. O compósito era constituído por um geotêxtil e uma geogrelha sobrepostos, procurando reproduzir algumas possíveis soluções para o reforço, drenagem e filtragem do balastro de vias férreas. Os mecanismos de dano considerados foram a danificação durante a instalação (DDI) e a abrasão. A DDI resulta das operações de colocação e compactação sobre os geossintéticos do agregado a usar nas vias férreas. A abrasão é uma consequência do movimento do agregado sobre o geossintético associado à passagem dos comboios sobre a via. Para simular estes agentes recorreu-se a ensaios laboratoriais: ensaio de dano mecânico e ensaio de abrasão. Neste trabalho foram analisadas amostras obtidas após serem submetidas aos ensaios de indução de dano mecânico, após aos ensaios de indução de dano por abrasão e depois de dano mecânico e abrasão. As alterações induzidas foram avaliadas comparando algumas características e propriedades de amostras intactas (de referência) e amostras submetidas aos ensaios de indução de dano referidos. A caraterização das alterações nos materiais foi realizada através de observações visuais e de ensaios hidráulicos (ensaio de capacidade de escoamento ao longo do plano dos geossintéticos e ensaio de permeabilidade normal ao plano dos mesmos). A permeabilidade no plano e perpendicular ao plano são relevantes para as funções de drenagem e filtragem, respetivamente. De acordo com os resultados desses ensaios e utilizando os geossintéticos referidos foi possível concluir que, quanto maior o número e a gravidade das danificações induzidas, maior a velocidade com que os materiais eram atravessados por fluxos de água, isto é, maior a sua permeabilidade dos geossintéticos, tanto transversal como longitudinalmente ao seu plano. Comparando os vários tipos de dano induzido, os geossintéticos que inicialmente foram submetidos ao ensaio de dano mecânico foram os que menos influenciaram a permeabilidade no plano, quando comparados com provetes que não sofreram qualquer tipo de danificação. O tipo de dano que menos afetou a permeabilidade normal ao plano foi a abrasão.

This work was done to study the effect of some damage mechanisms in composite geosynthetic. The composite material studied was composed by a geotextile and a geogrid overlapping, trying to reproduce some possible solutions to be used in ballasted railways, for reinforcement, filtration and drainage of ballast. The damage mechanisms considered were damage during installation (DDI) and abrasion. DDI results of operations of placement and compaction of the aggregate above the geosynthetics in railways. The abrasion is a consequence of the movement of the aggregate on the geosynthetic associated with the passage of the trains on the railways. To simulate these agents laboratory tests were used: mechanical damage tests and abrasion tests. The samples studied were submitted to mechanical damage, to abrasion and to sequential mechanical damage and abrasion. The changes induced were assessed by comparing some characteristics and properties of intact samples (reference) and after the damaged tests mentioned. Such characterization was evaluated by visual observations and through hydraulic tests (in-plane permeability and normal permeability). The in-plane and the normal permeability are relevant for the drainage and filter functions, respectively. According to the results obtained with the geosynthetics mentioned it was possible to conclude that the greater the number and severity of damage induced, with greater speeds these products are traversed by flows of water, in other words, higher the permeability of these geosynthetics, both transverse and longitudinally to their plane. The in-plane permeability of the geosynthetics subjected to the mechanical damage test was the least affected, when compared with the behavior of the intact materials. The damage mechanisms less influencing the normal permeability of the geosynthetics tested was the abrasion.