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Title: Desenvolvimento de dispositivos para avaliar propriedades de geossintéticos.
Authors: Oliveira, Pedro Victor Garcia de
metadata.dc.contributor.advisor: Pereira, Eleonardo Lucas
Urashima, Denise de Carvalho
Keywords: Equipamentos industriais
Geotexteis
Metais - fadiga
Issue Date: 2021
metadata.dc.contributor.referee: Pereira, Eleonardo Lucas
Ferreira, Lucas Deleon
Castro, Carlos Alberto Carvalho
Citation: OLIVEIRA, Pedro Victor Garcia de. Desenvolvimento de dispositivos para avaliar propriedades de geossintéticos. 2021. 93 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Engenharia Geotécnica) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2021.
Abstract: Nos últimos anos, o emprego de geossintéticos em obras de engenharia civil e ambiental vem ganhando espaço devido a distintos fatores, tais como: substituição de soluções convencionais, ou mesmo propostas de novas soluções, aliada à relação custo benefício. Com o avanço do uso desses materiais, surgiu a necessidade de se conhecer melhor suas propriedades e melhorar o controle de qualidade, podendo assim garantir maior confiabilidade ao projeto. Esse trabalho apresenta o desenvolvimento de equipamentos e dispositivos para auxiliar nos estudos e caracterização das propriedades físicas e mecânicas de geossintéticos. Tais equipamentos e dispositivos idealizados nesta pesquisa permitiram a avaliação da espessura de geossintéticos e a resistência à tração do tipo faixa estreita. A validação dos aparatos desenvolvidos foi realizada por meio de comparação com os dados fornecidos pelo fabricante de um determinado geotêxtil, com os obtidos na pesquisa, comprovando a eficácia deles. Além disso, por meio da adequação de uma prensa universal foi possível a execução de ensaios de tração dinâmica em geotêxtil, ou seja, geotêxteis foram submetidos a ensaios de tração cíclica com as variáveis controladas: número de ciclos e percentual de carga aplicada. De forma a possibilitar geração de dados para a avaliação do acúmulo de danos por esforços de fadiga dinâmica. A partir desses dados, um estudo estatístico foi realizado para a estimativa da resistência retida do material, fazendo a comparação dos dados da resistência à tração do material intacto, com aqueles que foram submetidos a ciclos dinâmicos de carregamento e descarregamento em distintas situações de percentuais de carga nominal (10, 30 e 50 %) e número de ciclos (10, 20, 30 e 90), pode-se observar que o material com 10% da carga nominal até os 30 ciclos, apresentou um ganho de resistência mecânica, porém visto que diretamente ligado ao aumento de ciclos e de percentual de carga sua resistência cai de forma sistêmica. A análise dos resultados obtidos foi realizada por meio de ferramentas estatísticas, demostrando com 95% de confiabilidade que o material ao aumentar o nível de carga e ciclos perde sua resistência à tração e se torna frágil, perdendo sua capacidade de deformação e sustentação da carga aplicada. Os resultados foram promissores em relação às metodologias para o estudo da durabilidade dos geossintéticos pela simulação em laboratório de situações que estes poderão ser submetidos antes, durante e pósaplicação em obras.
metadata.dc.description.abstracten: In recent years, the use of geosynthetics in civil and environmental engineering works has been gaining ground, due to different factors, such as: ease of installation, replacement of conventional solutions or even the proposal of new solutions, combined with the cost-benefit ratio. Therefore, the use of geosynthetics has enabled the most viable projects on economic, environmental and reliability aspects. However, with the increasing use of these materials, it became necessary to better understand their properties and improve quality control, thus assuring greater confidence to the project. This work presents the development of equipment and devices to assist in the studies and characterization of the physical and mechanical properties of geosynthetics. Such equipment and devices, conceived in the research, allowed the assessment of material thickness and tensile strength of the narrow band type. Validation of the developed devices was performed by means of comparison with the data provided by the manufacturer, and thus their effectiveness was proven. In addition, through the adequacy of a universal press, it was possible to carry out tests of dynamic application on the geotextile under study, that is, geotextiles were submitted to cyclic tensile tests, the controlled variables of which were: number of cycles and percentage of load applied. Generating, thus, data for the assessment of damage accumulation by cyclical efforts in which the material was submitted. From these data, a statistical study was performed to estimate the retained strength of the material, comparing the tensile strength data of the intact material with those that were evaluated for dynamic loading and unloading cycles in different situations of nominal load percentages (10, 30 and 50%) and number of cycles (10, 20, 30 and 90), it can be observed that the material with 10% of the nominal load up to 30 cycles, presented a gain of mechanical resistance, however, since directly linked to the increase of cycles and percentage of load, its resistance drops in a systemic way. The analysis of the results obtained was carried out by means of statistical tools, demonstrating with 95% reliability that when the material increases its load level and cycles, it loses its tensile strength and becomes fragile, losing its ability to deform and support the applied load. Promising results were obtained regarding the methodologies for studying the durability of geosynthetics through laboratory simulation of situations that occur before, during and after application in works.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotécnica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/13783
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 18/08/2021 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite a adaptação.
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