Eficiência geotécnica de geotêxteis do tipo geocomposto confeccionados a partir de fibras naturais
Prof. Dr. Luiz Diego Vidal Santos
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 hidrorretentor (fibras e folhas)
O tratamento das fibras que comporão o geocomposto está sendo conduzido em quatro etapas principais:
Corte das folhas;
Enfeixamento;
Desfibramento
Tratamento e
Secagem
METODOLOGIA
Confecção do Núcleo hidrorretentor - Formulação
METODOLOGIA
O tratamento dos subprodutos compõe o núcleo hidrorretentor 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 hidrorretentor - (Mistura e Prensagem)
METODOLOGIA
A resina foi aplicada antes do processo de prensagem do núcleo (24h);
Corpos de prova com 100mm x 100mm x 05mm;
A proporção para composição do núcleo é de 5:4:3
Onde:
4: 220g de fibra;
2: 174g de espessante;
1: 130g de resina.
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 de diferentes núcleos
RESULTADOS PARCIAIS
Prensagem com duas facas;
Núcleo hidrorretentor de subproduto da Taboa (5:4:3);
a)
b)
RESULTADOS PARCIAIS
Mistura do espessante estável;
Mistura com solvente natural estável;
Placa com quatro corpos de prova sendo confeccionada artesanalmente para dar início dos ensaios de degradação confinada;
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)
Desempenho de Geocélulas naturais no Controle de Erosão e Redução do Escoamento Superficial
Propositura da pesquisa (Hipóteses)
HIPÓTESES
Geocélulas confeccionadas com fibras de Agave sisalana são eficientes no controle da Erosão do solo;
O confinamento do solo utilizando geocélulas de fibras de Sisal são eficientes na melhoria da drenagem em áreas susceptíveis a erosão.
OBJETIVO
Avaliar a eficiência das geocélulas confeccionadas com fibras vegetais de Agave Sisalana, 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.
Coleta das plantas
METODOLOGIA
A coleta e processamento das Plantas de Salsa da praia (Ipomoea pes-caprae) foi realizada no litoral Sergipano;
Após coleta as salsas foram submetidas a imersão em água durante 48h.
Montagem das geocélulas
METODOLOGIA
A coleta e processamento das Plantas de Salsa da praia (Ipomoea pes-caprae) foi realizada no litoral Sergipano;
Após coleta as salsas foram submetidas a imersão em água durante 48h.
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 metalom, 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)
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
15 min de imersão a água (substituindo spray) após isso, aguardar escorrer o excesso de água;
1h de aquecimento na estufa à 105 Cº;
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.
Sempre observar o nível da água da bandeja na gaveta;
Lembrar de desligar por segurança o disjuntor (b);