http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/49250
File | Description | Size | Format | |
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SonnyAlbertAmorimDaSilva_DISSERT.pdf | 8,57 MB | Adobe PDF | View/Open |
Title: | Quantificação de vazamentos através de danos em geomembranas sob diferentes condições |
Authors: | Silva, Sonny Albert Amorim da |
Orientador(es):: | Palmeira, Ennio Marques |
Assunto:: | Geomembrana Geossintéticos Sistemas de barreira |
Issue Date: | 28-Jul-2024 |
Data de defesa:: | 27-Jun-2023 |
Citation: | SILVA, Sonny Albert Amorim da. Quantificação de vazamentos através de danos em geomembranas sob diferentes condições. 2023. 120 f., il. Dissertação (Mestrado em Geotecnia) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023. |
Abstract: | O vazamento por danos mecânicos é uma preocupação crítica em sistemas geossintéticos, particularmente com o uso de geomembranas de PVC (policloreto de vinila) e PEAD (polietileno de alta densidade). Danos mecânicos podem ocorrer durante a instalação, operação ou como resultado de fatores externos, como perfurações, cortes ou abrasões. Esta dissertação teve como objetivo avaliar a infiltração de água por danos mecânicos em geomembranas lisas de PVC e PEAD com espessura de 1 mm. Cortes longitudinais de 5 mm, 20 mm e 50 mm foram feitos com lâmina de estilete e furos de 2,2 mm e 5 mm foram feitos com vazador de couro para simular danos nas geomembranas durante a instalação. Os testes de vazamento foram realizados com equipamentos desenvolvidos no Laboratório Geotécnico da Universidade de Brasília, aplicando pressões hidrostáticas de 20 kPa, 100 kPa, 200 kPa, 400 kPa e 800 kPa, equivalentes a pressões de 2 m a 80 m de água coluna. O estudo tem aplicações em projetos de engenharia geotécnica, como barragens, canais e áreas de disposição de rejeitos, onde podem ocorrer vazamentos sob altas pressões. O objetivo foi entender os fatores que influenciam os vazamentos e desenvolver metodologias para mitigar riscos potenciais. Os resultados mostraram que a intensidade do vazamento depende de vários fatores, incluindo pressão hidrostática, temperatura da água e características geométricas do dano (tamanho e forma do dano mecânico), que afetam significativamente a taxa de vazamento. Danos maiores tendem a resultar em maior vazamento em comparação com os menores, e os danos por furos parecem ser mais críticos do que os cortes lineares. A presença de bordas vivas ou irregularidades na área danificada também pode influenciar no vazamento. Barreiras de geomembrana de PVC apresentaram menor vazamento em comparação com geomembranas de PEAD. Para mitigar o vazamento, observou-se que a aplicação de bentonita em pó sob a geomembrana e em contato direto com o dano ajudou a cicatrizar o vazamento (usando barreira hidráulica GM/GCL-D F5). Portanto, entender o comportamento das geomembranas de PVC e PEAD quando submetidas a danos mecânicos é crucial para o projeto e desempenho de sistemas geossintéticos de revestimento. Estudos contínuos para minimizar as taxas de vazamento por meio de práticas de instalação apropriadas, seleção de materiais e reparos oportunos são importantes para garantir a eficácia e confiabilidade a longo prazo dessas geomembranas em várias aplicações geotécnicas. |
Abstract: | Leakage through mechanical damages is a critical concern in geosynthetic systems, particularly with the use of PVC (polyvinyl chloride) and HDPE (high-density polyethylene) geomembranes. Mechanical damages can occur during installation, operation, or as a result of external factors causing punctures, cuts, or abrasions. This study aimed to evaluate water leakage through mechanical damages in smooth PVC and HDPE geomembranes with a thickness of 1 mm. Longitudinal cuts of 5 mm, 20 mm, and 50 mm were made using a blade, and holes of 2.2 mm and 5 mm were created to simulate damages in the geomembranes during installation and soil cover placement. Leakage tests were conducted using equipment developed at the Geotechnical Laboratory of the University of Brasília, applying hydrostatic pressures of 20 kPa, 100 kPa, 200 kPa, 400 kPa, and 800 kPa, equivalent to water heads ranging from 2 m to 80 m of water. The study has applications in geotechnical engineering projects such as dams, channels, and waste disposal areas, where leakage may occur under high pressures. The objective was to understand the factors that influence leakage rates and to develop methodologies to mitigate potential risks. The results showed that leakage intensity depends on various factors, including hydrostatic pressure, water temperature, and geometric characteristics of the damage (size and shape of the mechanical damage), which significantly affect the leakage rate. Larger damages tend to result in higher leakage compared to smaller ones, and hole damages appear to be more critical than linear cuts. The presence of sharp edges or irregularities in the damaged area can also influence leakage. PVC geomembrane barriers showed lower leakage compared with HDPE geomembranes. To mitigate leakage, it was observed that applying powdered bentonite under the geomembrane and in direct contact with the damage helped seal the leakage (using hydraulic barrier GM/GCL-D-F5). Therefore, understanding the behavior of PVC and HDPE geomembranes when subjected to mechanical damages is crucial for the design and performance of geosynthetic liner systems. Continued studies to minimize leakage rates through appropriate installation practices, material selection, and timely repairs are important to ensure the long-term effectiveness and reliability of geomembranes in various geotechnical applications. |
metadata.dc.description.unidade: | Faculdade de Tecnologia (FT) Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC) |
Description: | Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2023. |
metadata.dc.description.ppg: | Programa de Pós-Graduação em Geotecnia |
Appears in Collections: | Teses, dissertações e produtos pós-doutorado |
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