Durabilidade de geossintéticos em obras ferroviárias: abrasão e DDI

Abstract

A aplicação de geossintéticos, com diversas funções, em obras de Engenharia Civil é cada vez mais frequente, devido essencialmente às vantagens que apresentam em relação a outros materiais e tecnologias tradicionais. Nas estruturas ferroviárias a aplicação de geossintéticos tem-se revelado uma solução técnica e economicamente atractiva, sobretudo no caso de obras de reabilitação, devido ao aumento das velocidades de circulação e das cargas por eixo transportadas, e aos maiores níveis de segurança exigidos. Neste trabalho é feita uma contribuição para o conhecimento dos efeitos da danificação durante a instalação (DDI) e da abrasão em geossintéticos utilizados em obras ferroviárias, em particular, no seu comportamento mecânico de curto prazo (tracção). No Capítulo 1 é feita a apresentação da estrutura da dissertação. No Capítulo 2 é feita uma introdução geral aos geossintéticos, onde são enumeradas as matérias-primas mais utilizadas no seu fabrico, as principais propriedades e funções destes materiais, e ainda os principais agentes e mecanismos de degradação que afectam a durabilidade dos geossintéticos. O Capítulo 3 diz respeito à aplicação de geossintéticos em obras ferroviárias. Neste capítulo são apresentados os principais elementos que constituem as vias-férreas tradicionais (balastradas); é feita uma revisão bibliográfica onde são referidos alguns estudos relativos ao desempenho de geossintéticos em obras ferroviárias, nomeadamente no desempenho das funções de separação, filtragem/drenagem e reforço. Na parte final do capítulo são referidas as questões relativas à abrasão e danificação induzida durante a instalação em obra (DDI) de geossintéticos, onde são apresentados alguns estudos realizados por outros autores para quantificar os efeitos dos referidos fenómenos no comportamento dos geossintéticos. No Capítulo 4 é apresentado o estudo laboratorial desenvolvido para avaliar o comportamento a curto prazo dos geossintéticos após simulação dos fenómenos de abrasão e DDI; é feita a análise dos resultados obtidos e são apresentadas as principais conclusões do estudo. Por último, são apresentadas algumas sugestões para o desenvolvimento de futuras investigações.

The application of geosynthetics with different functions in works of Civil Engineering is increasingly common, due mostly to the advantages they offer over other materials and traditional technologies. The application of geosynthetics in railway structures has shown to be an attractive and economically technical solution, especially for rehabilitation works, due to the increase of the speeds of circulation and loads for axle carried, and to the higher levels of security required. In this work a contribution to the knowledge of the effects of the damage during installation (DDI) and abrasion of geosynthetics used in railways is made, particularly, in what concerns their short-term mechanical behaviour (tensile). In Chapter 1 the presentation of the structure of the dissertation is made. In Chapter 2 a general introduction to geosynthetics is made, where the raw materials used in their production, the main properties and functions of these materials and the most important agents and degradation mechanisms which affect the geosynthetics durability are presented. Chapter 3 concerns the application of geosynthetics in railway structures. The main elements that constitute the traditional railways (ballasted) are presented; a literature review which contains references to some studies on the performance of geosynthetics in railways, particularly in the performance of separation, filtration/drainage and reinforcement functions. At the end of the chapter the issues relating to the abrasion and damage induced during the installation (DDI) of geosynthetics in construction are referred, where some studies from other authors used to quantify the effects of such phenomena in the behaviour of geosynthetics are briefly described. In Chapter 4 the laboratory study carried out to assess the short-term behaviour of geosynthetics after simulation of the abrasion and DDI, the analysis of the results and the main conclusions of the study are presented. Finally, some suggestions for the development of future investigations are put forward.