Projeto Prático I

Estudo de caso em geotêxteis
Curso de Geotêxteis

Luiz Diego Vidal Santos

• Eficiência geotécnica de geotêxteis do tipo geocomposto confeccionados a partir de fibras naturais

• Prof. Dr. Luiz Diego Vidal Santos Estágio Pós - Doutoral

Propositura da pesquisa (Hipóteses)

• HIPÓTESES
• O geotêxtil do tipo geocomposto fabricado com fibras naturais de Boehmeria nivea (L.) Gaud. e Typha domingensis é eficaz no controle da erosão em encostas;
• A aplicação de tratamentos químicos nas fibras de Boehmeria nivea (L.) Gaud. e Typha domingensis aumenta a durabilidade dos geocompostos em condições de campo;

• A aplicação de tratamentos químicos nas fibras de Boehmeria nivea (L.) Gaud. e Typha domingensis aumenta a resistência dos geocompostos em condições de campo.

Objetivo Geral

• OBJETIVO

• Avaliar a eficiência geotécnica de um geotêxtil do tipo geocompósito, fabricado a partir de fibras naturais de Boehmeria nivea (L.) Gaud. e Typha domingensis, no controle de erosão em encostas e taludes.

Coleta e processamento das plantas

• METODOLOGIA
• Coleta da Taboa (Typha domingensis) junto às comunidades locais;
• O Rami (Boehmeria nivea (L.) Gaud.) está sendo cultivado no Campus Universitário da Universidade Federal de Sergipe - UFS

• Registro no SisGen sob o código A2B3842;

Confecção do Geocomposto - Núcleo drenante (fibras e folhas)

• O tratamento das fibras que comporão o geocomposto está sendo conduzido em quatro etapas principais:
• Corte das folhas;
• Enfeixamento;
• Desfibramento
• Secagem

• METODOLOGIA

Confecção do Núcleo hidrorretentor

• METODOLOGIA
• O tratamento dos subprodutos compõe o núcleo drenante está sendo conduzido em quatro etapas principais:
• Corte das folhas;
• Secagem;
• Aplicação de resina, solvente e
• agente espessante;
• Prensagem.
• a)
• b)
• c)
• d)

• d)

Confecção do Núcleo drenante - (Mistura e Prensagem)

• METODOLOGIA
• A resina foi aplicada antes do processo de prensagem do núcleo (24h);
• Corpos de prova com 40cm x 40cm x 05mm;

• A proporção para composição do núcleo é de 5:4:3

Confecção do Geocomposto - Geogrid

• Os geogrids são formados por fibras de Rami (corda de 5,44 Tex), neste caso a confecção da fibra está sendo conduzida em quatro etapas principais:
• Corte dos caules;
• Decorticação;
• Confecção dos fios e grids;
• METODOLOGIA

• Prevê-se que a finura, tenacidade e extensão na ruptura das fibras de Taboa após refinamento, e com potencial aplicabilidade em geotêxteis, serão de 3,5 mm (5,44 Tex)

Confecção do Geocomposto - Montagem

• METODOLOGIA

• A amarração está sendo confeccionada com dois Geogrids de amarração confeccionados a partir das fibras de Rami

• Ensaio de Degradação (EM 12224:2001)

Remontagem da câmara de degradação (envelhecimento) precoce

• A câmara foi totalmente refeita (a e b), considerando os padrões iniciais e acrescimento de luzes UVB e demais componentes para melhoria do dispositivo (c).
• c)

• RESULTADOS PARCIAIS

Umidade ≈ 60%

• A câmara de degradação forçada considera os padrões iniciais e acrescimento e luzes UVA e UVB assim como demais componentes para mimetização do ambiente natural, tais como:
• Temperatura ≈ 40 Cº

• ENSAIO DEGRADAÇÃO FORÇADA

Dados de irradiância da Câmara:

• Dados espectrométricos refletem a similaridade com a luz natural, onde:
• ENSAIO DEGRADAÇÃO FORÇADA
• VIS (450 e 700 nm) = 937,437.00
• UVA (315 - 400 nm) = 6,214.70
• UVB (280 - 315 nm) = 2,281.72
• Dados Típicos da Luz Solar:
• VIS (450 e 700 nm) = 50% da energia total.
• UVA (315 - 400 nm) = 5% da energia total

• UVB (280 - 315 nm) = < 1% da energia total

Composto por ciclos

• EN 12224:2001 - Geotêxteis e produtos relacionados a geotêxteis Determinação da resistência ao intemperismo
• ENSAIO DEGRADAÇÃO FORÇADA
• Cada ciclo é composto por 6 horas
• 1. 15 min de imersão a água (substituindo spray) após isso, aguardar escorrer o excesso de água;
• 2. 1h de aquecimento na estufa à 105 Cº;
• 3. Retorno a câmara por 4h e 45 min.
• b)
• c)

• a)

Ciclos:

• EN 12224:2001 - Geotêxteis e produtos relacionados a geotêxteis Determinação da resistência ao intemperismo
• ENSAIO DEGRADAÇÃO FORÇADA
• Os times estão programados para desligar a cada 6 horas, sendo:
• 5h, 11h, 17h e 23h.
• 1. Sempre observar o nível da água da bandeja na gaveta;
• 2. Lembrar de desligar por segurança o disjuntor (b);
• 3. atenção no contato com a resistência.
• c)
• b)

• a)

Estresse térmico

• Ciclos de 96h horas:
• Sendo:
• 48 horas de encharcamento em água destilada;
• 48 horas em secagem forçada a 50º.
• ENSAIO DEGRADAÇÃO FORÇADA
• Formulações analisadas:
• Coeficiente de absorção de água;
• Expansão dimensional;
• Variação dimensional total.
• Delineamento experimento
• Núcleo completo (N1) = (fibras resíduos e aditivos);
• Sem solvente (N2) = (Núcleo com resina sem solvente);

• Apenas resíduo vegetal (N3) = (Núcleo somente com folhas e aditivos);

• RESULTADOS PARCIAIS
• N1: Núcleo completo
• N2: Sem solvente

• N3: Apenas resíduo vegetal

• Bioensaios utilizando rúcula (Eruca vesicaria ssp.)

Delineamento experimento

• Avaliar o desempenho de núcleos hidrorretentores em geocompostos confeccionados a partir fibras naturais de Taboa (Typha domingensis), como componente estrutural em biotêxteis do tipo geocomposto.
• ENSAIO DE GERMINAÇÃO
• Extratos a partir de quatro diferentes formulações e controle:
• Núcleo completo (N1) = (fibras e aditivos);
• Sem resina (N2) = (Núcleo sem aditivos);
• Apenas resíduo vegetal (N3) = (Núcleo somente com folhas e aditivos);
• Formulação de resíduo-fibra (N4) = (Núcleo com fibras e aditivos);

• Controle.

Efeito dos extratos sobre a geminação

• Avaliar o desempenho de núcleos hidrorretentores em geocompostos confeccionados a partir fibras naturais de Taboa (Typha domingensis), como componente estrutural em geotêxteis do tipo geocomposto.
• 1º Ensaio de germinação
• 500 sementes, selecionadas ao acaso e distribuídas em dez papeis germintest cada um contendo 50 sementes cada;

• 100 sementes selecionadas ao acaso e distribuídas em cinco gerbox cada um contendo 20 sementes cada.

Variáveis analisadas:

• Avaliar o desempenho de núcleos hidrorretentores em geocompostos confeccionados a partir fibras naturais de Taboa (Typha domingensis), como componente estrutural em geotêxteis do tipo geocomposto.
• 1º Ensaio de germinação
• Porcentagem de germinação (G%);
• Índice de Velocidade de Germinação (IVG);
• Tempo Médio de Germinação (TMG);
• Porcentagem de inibição (%inibição) e

• Dependência do substrato (%).

Teste de germinação

• RESULTADOS PARCIAIS

• Tabela 1. Análise de variância, os valores de Porcentagem de germinação (G%), Índice de velocidade de germinação (IVG) e Tempo médio de germinação (TMG), de semente de rúcula, cultivadas em diferentes extratos resultantes de núcleos drenantes e amostra controle

• RESULTADOS PARCIAIS

• Tabela 2. A análise de variância, dos valores de Comprimento médio dos hipocótilos (mm) e longitude média das radículas (mm) de rúcula, cultivadas em diferentes extratos resultantes de núcleos drenantes e amostra controle.

• Próximos trabalhos - 2025

• Desempenho de Geocélulas naturais no Controle de Erosão e Redução do Escoamento Superficial: Análise de Espécies vegetais Autóctones de Ambientes Costeiros

Propositura da pesquisa (Hipóteses)

• HIPÓTESES
• Geocélulas confeccionadas com fibras de Sisal são eficientes no controle da Erosao do solo;

• Geocélulas confeccionadas com fibras de Ipomea pescaprae são eficientes na melhoria da drenagem em áreas susceptíveis a erosão.

• OBJETIVO

• Avaliar a eficiência das geocélulas confeccionadas com fibras vegetais de Sisal, para o controle da erosão em ambientes suscetíveis a processos erosivos.

Propositura do experimento

• METODOLOGIA

• Espera-se que a configuração das geocélulas com bolsos em formato de losango aumente a capacidade de confinamento do solo, reduza a velocidade do escoamento superficial da água da chuva e promova uma maior retenção de sedimentos, além de melhorar a infiltração de água no solo.

Confecção das geocélulas

• METODOLOGIA
• Utilizando um tear artesanal de 120 cm x 120 cm;

• Cada bolso será confeccionado com em uma forma de 28 cm2.

Confecção

• RESULTADOS PARCIAIS
• Formas confeccionadas a partir de metalon, total de 76 formas;

• Cada bolso confeccionado com área de 28 cm2.

• Desenvolvimento de drenos verdes tipo “espinha de peixe” com associação de geotubos e feixes vivos para controle da erosão do solo ”

Propositura da pesquisa (Hipóteses)

• HIPÓTESES
• O sistema de drenos verdes tipo “espinha de peixe”, com a associação de geotubos e feixes vivos, é eficaz no controle da erosão do solo em encostas.

• Drenos verdes tipo “espinha de peixe” com geotubos e feixes vivos são eficientes na drenagem superficial do solo.

• OBJETIVO

• Desenvolver um Dispositivo Vivo de Drenagem utilizando fibras naturais de Boehmeria nivea (Rami) e Musa paradisiaca (Bananeira) associadas a feixes vegetativos vivos, para estabilização de encostas e prevenção de erosão em áreas suscetíveis a processos erosivos.

• OBJETIVO
• Estrutura do dreno vivo, tipo “espinha de peixe”;
• Similar ao Geotubo do tipo dreno

• Fonte: Terra Erosion Control (2010)

• Caracterização das Propriedades Mecânicas, Térmicas e Morfológicas de Fibras Naturais de Musa paradisiaca (Bananeira), Ananas comosus (Abacaxi), Typha domingensis (Taboa), Boehmeria nivea (Rami) e Bromelia balansae (Gravatá) para Aplicações em Geotêxteis Sustentáveis

• OBJETIVO

• Analisar as propriedades mecânicas, térmicas, químicas e morfológicas das fibras naturais de Musa paradisiaca (bananeira), Ananas comosus (abacaxi), Typha domingensis (taboa), Boehmeria nivea (rami) e Bromelia balansae (gravatá), visando seu uso como componentes na confecção de geotêxteis, com potencial aplicações em sistemas de controle de erosão de solos.

Coleta das plantas

• METODOLOGIA
• Acoleta e processamento das Plantas de Taboa (Typha domingensis) junto às comunidades locais e Rami (Boehmeria nivea (L.) Gaud.), seguem os anteriores;

• As plantas de abacaxi estão sendo cultivada no Campus Universitário da Universidade Federal de Sergipe - UFS

• METODOLOGIA
• As plantas de Gravatá estão sendo extraídas em ambientes de brotação natural.
• As bananeiras estão sendo cultivado no Campus Rural da Universidade Federal de Sergipe - UFS

• d)

Processamento das plantas (Bananeira)

• METODOLOGIA
• O processamento das fibras das bananeiras ocorre está em cinco etapas principais:
• Corte do pseudocaule;

• Separação das bainhas;

• METODOLOGIA
• Separação da epiderme, colênquima e parênquima;
• Desfibramento e

• Secagem.

Processamento das plantas (Abacaxi e Gravatá)

• METODOLOGIA
• O processamento das fibras das bananeiras ocorre está em quatro etapas principais:
• Corte da folhas;
• Desfibramento (ou branqueamento)
• Secagem.

• a)

Montagem dos gabaritos para ensaios de fibras

• RESULTADOS PARCIAIS
• Separação das fibras;
• Tratamento das fibras;
• Montagem do gabarito para ensaios mecânicos.
• c) # {background-color=“#2135A6”}

Obrigado!

UEFS - Geotêxteis