Este trabajo presenta resultados de fisuración bajo tensión realizados con geomembranas (GM) de polietileno de alta densidad (HDPE). Las pruebas de tensión fueron realizados de acuerdo a la norma ASTM D5397: Notched Constant Tensile Load Test (NCTL) and Single Point-Notched Constant Tensile Load Test (SP-NCTL). Estos ensayos fueron realizados en muestras de control a 50 º C (ensayo padrón) y a 70 º C (condición acelerada) para comparar valores de fisuración bajo tensión. Los resultados de estos ensayos acelerados (NCTL) mostraron una economía total de 390 h (comparando etapas de carga de 25% de la tensión de ruptura) para los ensayos realizados.

This paper presents results of stress cracking tests performed in high density polyethylene (HDPE) geomembranes (GM). Stress cracking tests were performed in accordance to ASTM D5397: Notched Constant Tensile Load Test (NCTL) and Single Point-Notched Constant Tensile Load Test (SP-NCTL). Tests were conducted to the fresh sample at 50ºC (standard test) and at 70ºC (accelerated condition) in order to compare the SC values. Results from accelerated tests (NCTL) showed, for instance, a total economy of 390 hours (comparing load stages of 25% yield stress) to perform the tests.

This paper presents results describing the physical, mechanical, and thermal properties (melt flow index - MFI and oxidative induction time - OIT) of high density polyethylene and poly (vinyl chloride) after weathering exposure (6, 12, 18, and 30 months). The materials exposed were geomembranes of two thicknesses: 1.0 and 2.0 mm (PVC) and 0.8 and 2.5 mm (HDPE). The climate parameters (average) obtained were 25 ºC (temperature), 93 mm (precipitation), 66% (relative humidity), and 19 MJ/m².day (intensity of global radiation). Some results showed, for instance, that the behavior of the geomembranes changed after the exposures. A few minor variations in physical properties occurred. The density and thickness, for instance, varied 0.5-1.0% (average) for both the PVC and HDPE geomembranes. The mechanical properties changed as a function of the period of exposure. In general, some decreases were verified by the deformation of PVC. The samples became more rigid. In contrast, HDPE geomembranes became more ductile. Despite the variations in elasticity, some increases in deformability were verified. An MFI test showed some degradation in HDPE geomembranes. OIT tests revealed small values for both intact and exposed samples.

Membranas impermeabilizantes de polietileno de alta densidade (PEAD) são utilizadas como revestimento em tanques de armazenamento de vinhaça (resíduo da cana-de-açúcar), onde esse resíduo é lançado a temperaturas médias de 80-90 °C. Devido a essas temperaturas elevadas e à acidez do resíduo, essas membranas podem degradar, fissurar e perder a função para a qual foram projetadas vindo a contaminar o solo e o lençol freático. Este trabalho avaliou o efeito da vinhaça em membranas de PEAD após 4 meses de exposição em ambiente controlado. De forma complementar, utilizou-se também um líquido agressivo de pH básico (soda cáustica). Objetivou-se avaliar a resistência da membrana em contato com esses resíduos (ácido e básico). Foram avaliadas as propriedades físicas, mecânicas, teor de negro de fumo e análise termogravimétrica (TGA) para quantificar a degradação das membranas poliméricas frente aos resíduos químicos utilizados. Os resultados mostram, por exemplo, que enquanto a soda cáustica provocou pequena variação nas propriedades físicas, a vinhaça alterou a espessura do material em 7,8%. Analisando-se a imersão na vinhaça, verificou-se uma diminuição média na resistência e deformabilidade (escoamento) de 34% e 23,5%, respectivamente. Houve um aumento médio na rigidez de 7,8% e uma pequena diminuição na resistência média ao rasgo (2,7%).

High-density polyethylene (HDPE) water-proof membranes are used as coatings in vinasse (leachate from sugar cane) storage tanks. The leachate is pumped into the tanks at temperatures of 80-90 °C. Due to these high temperatures and acidity of the waste, these membranes can be degraded, cracked and then loose the function for which they have been designed. This may cause contamination of the soil and groundwater. This study evaluated the effect of vinasse in HDPE membranes after 4 months of exposure in a controlled environment. An aggressive, alkaline pH liquid (sodium hydroxide) was also used. The objective was to evaluate the membrane resistance in contact with acidic and alkaline residues. Physical and mechanical tests, measurement of the carbon black content and thermo gravimetric analysis (TGA) were used to determine degradation of polymer membranes after chemical immersion. While sodium hydroxide resulted caused only minor changes in the physical properties, vinasse induced a thickness change of 7.8%. With immersion in vinasse, an average decrease in strength and deformability (yield) of 34% and 23.5% were measured, respectively. The stiffness increased by 7.8% (average) and the tear strength decreased by 2.7% (average).

Este trabalho teve como objetivo analisar o comportamento mecânico da mistura de um solo residual jovem de textura predominantemente arenosa reforçado com fibras de polipropileno, com vistas à aplicação em estradas florestais. Como ponto de partida, determinou-se, mediante os resultados de ensaios de compressão não-confinada, realizados em corpos-de-prova compactados na energia do ensaio Proctor Normal, que o quantitativo de 0,75% de fibras com 20 mm de comprimento foi a combinação responsável pelo maior ganho de resistência. Com a mistura solo-fibra composta por essa combinação, foram realizados ensaios triaxiais do tipo CID/Sat em corpos-de-prova compactados na energia anteriormente referida. Através desta pesquisa, foi possível avaliar: (i) a influência da variação da umidade nos parâmetros de resistência mecânica do solo e das misturas solo-fibra e (ii) a influência das fibras nos parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo em estudo. Analisando os resultados, pôde-se concluir que o uso de fibras de polipropileno promoveu um ganho da ordem de 110% na resistência à compressão não-confinada e de 560% na coesão de intercepto do solo estudado.

The purpose of this study was to analyze the mechanical behavior of a polypropylene fiber-reinforced young residual sandy soil for forest road application. The first step was to determine the best combination of fiber content and length that would give the greatest increase in unconfined compressive strength of mixture specimens compacted at the Standard Proctor effort. The best combination resulting from the laboratory test program was 0.75% fiber content and fiber 20-mm length. The next step in the testing program was to run triaxial CID/Sat tests in mixture specimens prepared with the best combination and compacted at the Standard Proctor effort. From the laboratory testing program data it was possible to evaluate the influence of the water content in the mechanical response of the soil and fiber-reinforced soil, and to assess the influence of the fibers on the soil shear strength parameters. Data supported that soil reinforcement with polypropylene fiber was responsible for 110% increase in the unconfined compressive strength and 560% increase in the intercept cohesion of the studied soil.

O objetivo desse estudo foi caracterizar geotecnicamente o produto fibrossolo, com vistas a aplicações em obras de engenharia civil. Trabalhou-se com um tipo de solo, de textura argilosa, e pode-se avaliar, experimentalmente, via resultados de ensaios realizados em amostras de grandes dimensões, o comportamento mecânico do solo e do fibrossolo. Com esses materiais, realizou-se: (i) ensaios com o dilatômetro de Marchetti; e (ii) provas de carga com o emprego de carregamentos externos uniformemente distribuídos, aplicados na superfície dos terraplenos. Através desse trabalho foi possível avaliar a influência das fibras na capacidade de carga do solo estudado.

This study was directed to the geotechnical characterization of the material called fibersoil for civil engineering purposes. One soil was used throughout the study, encompassing a clayey soil, and can be evaluate, experimentally, from resulted of tests accomplished in samples of great dimensions, the mechanical behavior of the soil and fibersoil. For these materials, the following tests had been accomplished: (i) tests with Marchetti dilatometer, and (ii) tests with external loads evenly distributed, applied to the surface of the flat land. From the experimental testing program data it was possible to evaluate the influence of the fibers in the load capacity of the soil studied.