Estudos preliminares para implantação de trincheiras de infiltração

Abstract

Esta pesquisa visa aspectos econômicos e ambientais, como, reciclagem de garrafas PET, recarga de aqüíferos e redução do risco de inundações próximas aos centros urbanos, investigando a possibilidade de substituir parte dos agregados granulares usados em trincheiras de infiltração, por garrafas recicladas PET. A proposta tenta mitigar riscos técnicos e problemas ambientais, utilizando alternativas de baixo custo quando se comparado à sistemas de drenagem convencionais. O material PET além de ser abundante, barato e reciclável, devido seu peso, pode prevenir a perda da capacidade escoamento proveniente do colapso do solo natural subjacente a trincheira e da erosão interna ocasionada pelo aumento do volume da água captada. Isto é possível, devido a diminuição do peso aplicado pelas garrafas quando comparando-se ao peso próprio dos agregados no interior das mesmas, reduzindo assim a sobrecarga sob o solo colapsível de fundação, típico da região de Distrito Federal. Construíram-se 4 trincheiras; com 0%, 21%, 40% e 73% de garrafas PET, completando o volume de enchimento com brita 2. Ensaiaram-se três tipos de garrafas para a determinação de suas resistências a compressão caracterizando boa capacidade de suporte em ambas as amostras, no entanto apenas uma pôde ser selecionada devido a geometria de acomodação no interior da trincheira, o tipo escolhido foi a garrafa verde. As garrafas foram cortadas ao meio, a parte superior inserida na parte inferior com furos na face inferior. Estes elementos foram empilhados com finalidade de se formar colunas para o escoamento da água captada. Avaliaram-se os resultados por meio de ensaios oedométricos, índices físicos, sucção e do pinhole test no solo de fundação. Para os modelos adotados, as substituições dos agregados por garrafas PET, resultaram em uma redução da sobrecarga e do colapso esperado no solo de fundação de 4,4% até 2,0%, com reduções mais altas para maiores porcentagens de garrafas usadas nas trincheiras. Porém, o uso de garrafas PET aumentou os custos de construção das trincheiras de infiltração. Este aumento de custos é relacionado principalmente ao processamento manual das garrafas PET. Espera-se que estes custos sejam reduzidos significativamente com a mecanização do processo. Além disso, não foram avaliados os benefícios ambientais gerados pela retirada das garrafas PET do meio ambiente, o que com certeza diminuiria os custos finais da implantação da trincheira. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Therefore this research targets both economical and environmental aspects, such as, recycling of PET bottles, recharge of aquifers and reduction of the risk of floods near urban centers, investigating the possibility of substitute part of the granular aggregates used in infiltration trenches, by recycled PET bottles. The proposal tries to mitigate both technical risks and environmental problems, using a low cost solution when compared to conventional drainage systems. Besides being abundant, recyclable and cheap, PET bottles may be used in infiltration trenches to help preventing the loss of draining capacity due to the collapse of the underlying natural soil and of the erosion of regional soils.This is possible due to the light weight of the bottles if compared to the weight of the aggregates, thus reducing the surcharge over the collapsible foundation clay, typical of the Federal District region. Four infiltration trench were built with 0%, 21%, 40% e 73 % of PET bottles, sand and granular aggregates #2. Three types of PET bottles were tested for evaluate their resistance, in spite of only one could be chosen. The PET bottle it present the best geometry for the accommodation in the trench and well capacity of support was the green one. The PET bottles are cut in two halves and the upper part is inserted in the lower part, which in turn is perforated. These draining elements are piled together to make drainage columns that substitute part of the granular aggregates. This reduction is assessed by means of oedometer and pinhole tests in the foundation soil. For the adopted models, the substitution of the surcharge of aggregates by that of PET bottles resulted in a reduction of volumetric collapse in the foundation clay from 4,4 % up to 2,0 %, with higher reductions for higher percentages of bottles used in the trenches. However, the use of PET bottles also increased the costs of construction of infiltration trenches. This increase of costs is primarily related to manual processing of the PET bottles. It is believed that these costs can be significantly reduced if the process becomes mechanized. Besides, the environmental benefits of recycling bottles that would be otherwise disposed in solid waste deposits also must be taken into considering, thus reducing the overall costs of trench construction.