Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B9EF5A
Type: Dissertação de Mestrado
Title: Avaliação em laboratório do comportamento de barreira capilar com utilização de diferentes tipos de geotêxteis
Authors: Raul Fernando Polisseni Graca
First Advisor: Maria das Gracas Gardoni Almeida
First Co-advisor: Lucio Flavio de Sousa Villar
First Referee: Ennio Marques Palmeira
Second Referee: Karla Cristina Araujo Pimentel Maia
Abstract: A cobertura evapotranspirativa do tipo barreira capilar é uma tecnologia empregada com sucesso em climas semiárido e árido e em locais com elevadas taxas de evaporação. Elas são utilizadas como cobertura final de resíduos sólidos e rejeitos de mineração, com a função de controle de fluxo, percolação basal de água e fluxo de gás, em meio não saturado. Essas coberturas consideram o contraste de permeabilidade de seus constituintes, um solo sobrepõe um solo mais grosso. A substituição do solo mais grosso por um geotêxtil não tecido (GTN) vem conferindo ao sistema barreira capilar uma melhoria em seu desempenho. O presente trabalho simulou e avaliou barreiras capilares em laboratório associadas aos GTNs, através de ensaios de umedecimento e secagem em colunas de solo monitoradas por sensores de umidade, de temperatura e de pressão. Foram confeccionadas três configurações distintas de barreira capilar: duas com geotêxteis de diferentes marcas, composição, espessura e gramatura, e uma com pedregulho fino. A camada capilar de todas as barreiras foi um solo residual areia siltosa com argila. As curvas características de retenção de água (CCRAs) do solo residual foram determinadas, uma parte pelo ensaio de coluna suspensa e outra parte pelo ensaio de papel filtro. As CCRAs dos GTNs foram obtidas por ensaio de coluna suspensa. As CCRAs tiveram seus ajustes conforme proposto por Fredlund e Xing (1994) e delas foram estimadas as funções condutividade hidráulica segundo o modelo de Van Genuchten (1980) e Mualem (1976). Através das intercessões entre as curvas de função condutividade hidráulica do solo e dos GTNs obteve-se a sucção crítica solo-GTN. Os ensaios de coluna do solo associados aos geotêxteis apresentaram resultados similares e proporcionaram maior retenção de água na porção média da camada capilar que a coluna de solo sem geotêxtil, sendo que esta conferiu maiores teores de umidade na porção inferior da camada capilar. Os GTNs apresentaram CCRAs com pronunciada histerese. As curvas de dessorção e adsorção ocorreram para valores de sucção inferiores a 5 kPa. O solo residual teve suas CCRAs apresentando histerese menos pronunciada que os GTNs e a sucção residual na casa dos milhares de kPa. Os ensaios da pesquisa seguiram as trajetórias de secagem e umedecimento, o que possibilitou a avaliação da trajetória de umedecimento, a trajetória mais crítica para uma cobertura evapotranspirativa do tipo barreira capilar.
Abstract: Evapotranspirative capillary barrier coverage is a technology successfully employed in semiarid and arid climates and in locations with high evaporation rates. They are used as final cover of solid waste and mining tailings, with the function of flow control, basal water percolation and gas flow, in unsaturated medium. These coverings consider the permeability contrast of their constituents, a soil overlaps a thicker soil, replacing the thicker soil with a nonwoven geotextile (NGT) has been giving the capillary barrier system an improvement in its performance. The present thesis simulated and evaluated capillary barriers in the laboratory associated to NGTs, through wet-drying tests in soil columns monitored by humidity, temperature and pressure sensors. Three different capillary barrier configurations were made, two with geotextiles of different brands, composition, thickness and weight, and one with fine gravel. The capillary layer of all the barriers was the residual sandy soil with clay. The water retention characteristic curves (WRCCs) of the residual soil were determined, one part by the hanging column test and the other by the filter paper test. The NGT WRCCs were obtained by hanging column test. The WRCCs had their adjustments as proposed by Fredlund and Xing (1994) and from them were estimated the hydraulic conductivity functions according to Van Genuchten 1980 e Mualem (1976) model, which made possible the graphic determination of the critical suctions. The soil column tests associated with the geotextiles presented similar results and provided higher water retention in the middle portion of the capillary layer than the soil column without geotextile, which gave higher moisture content in the basal portion of the capillary layer when compared to other barriers. The NGTs presented WRCCs with pronounced hysteresis. The desorption and adsorption curves occurred for suction values lower than 5 kPa. The residual soil presented WRCCs with hysteresis less pronounced than NGTs and residual suction in the thousands of kPa. The research trials considered drying and wetting trajectory, which allows the evaluation of the most critical trajectory for a work involving these materials.
Subject: Engenharia de transportes
Sucção
Mecânica do solo
Barreira capilar
Geotêxtis
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B9EF5A
Issue Date: 8-Aug-2018
Appears in Collections:Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
graca_r_f_p_2018.pdf7.04 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.