UNIVERSIDADE DE UBERABA

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1. INTRODUO

Segundo Colmanetti (2006), as empresas projetistas e as construtoras brasileiras tem resistido insero das geomembranas no projeto de barragens. Dentre os fatores que contribuem para este posicionamento esto o desconhecimento das propriedades e, por conseqncia, dos benefcios gerados na aplicao destes produtos e a questo de custos. Tentativas em utilizar geomembranas na impermeabilizao de barragens, canais e reservatrios brasileiros no tem tido aceitao por parte dos projetistas e construtoras, que preferem continuar empregando as tcnicas tradicionais, mesmo quando estas se apresentam mais caras. A opo por esses materiais, para muitos, sinnimo de riscos e custos elevados. Estudos realizados por uma construtora de renome mostram que a geomembrana se apresenta como uma opo tcnica para a impermeabilizao de barramentos, com uma sensvel vantagem econmica, principalmente nos casos de estruturas mais altas e em vales abertos. Podemos citar como exemplos da aplicao de geomembrana em obras hidrulicas, o revestimento dos canais de transposio das guas do Aude Castanho (CE) e do Aproveitamento Hidreltrico em Itiquira no sul do Mato Grosso, vistas como um ponto de partida para aplicaes na impermeabilizao de estruturas maiores, como na Barragem de Rejeito da mineradora CBMM (MG). Esse pensamento retrgado dos profissionais da rea de engenharia pontua vrios casos, em que o prejuzo ambiental e social ultrapassou o valor da impermeabilizao, um trgico exemplo ocorreu na empresa Votorantim na cidade de Trs Marias, onde a licena de instalao concedida pelo COPAM - Conselho Estadual de Poltica Ambiental em novembro de 2000, com parecer tcnico favorvel da FEAM - Fundao Estadual do Meio Ambiente, autorizou o inicio das obras da barragem, que se baseou na aplicao de uma manta de polietileno de alta densidade, que se estenderia da parede interna da barragem a uma distncia de 200 metros.No entanto, em novembro de 2001, a empresa Votorantim, ao solicitar a licena de operao da barragem, apresentou outro arranjo, sem a manta PEAD (Polietileno de Alta Densidade) na bacia. Valeu-se de um parecer de uma empresa de consultoria, que afirmava ser incua a medida devido infiltrao sob a manta de gua proveniente do restante da bacia.Diante da mudana, os tcnicos da FEAM recomendaram ao Copam que o processo fosse retrocedido fase de licena de instalao, para uma melhor discusso da segurana do novo projeto. Os tcnicos lembraram que a aplicao da manta de polietileno uma exigncia da Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) para resduos perigosos, como o da Votorantim.Contudo, em fevereiro de 2002, o Copam resolveu representar a proposta da indstria e autorizou o incio do bombeamento da lama txica para a barragem. Ao fim de trs meses, a infiltrao de gua contaminada por baixo da barragem comeou a ser detectada. medida que a contaminao avanava pelo leito e pelas margens do Crrego Lavagem, a Votorantim construa caixas de concreto para barrar o lquido txico. Um sistema automtico de bombas leva intermitentemente a gua de volta barragem. Foram instaladas um total de quatro caixas que praticamente secaram o crrego numa extenso aproximada de 600 metros. Esse segundo estrago ambiental no foi suficiente para conter a contaminao. Por isso, os habitantes da regio no podem usar a gua de poo, da cisterna, nem do crrego, dois quilmetros abaixo da barragem.Em algumas medies determinadas pela FEAM, foi constatada toxicidade aguda no Ribeiro Esprito Santo, que recebe as guas do Crrego Lavagem antes de desaguar no So Francisco. Na estao seca, a poluio por metais fica visvel no leito do crrego, na forma de uma poeira branca de sulfatos. Sinais de corroso podem ser vistos nas pedras. A segurana do sistema de reverso do crrego para a barragem falhou pelo menos uma vez. Em dezembro de 2005 houve uma pane nas bombas, que provocou o transbordamento de uma das caixas de concreto e a morte de peixes crrego abaixo. Das pouco mais de 10 toneladas de peixes mortos coletadas no monitoramento do Rio So Francisco em Minas Gerais em 2006 e 2007, mais de seis toneladas foram de surubins, a maior e mais valiosa espcie da bacia. Em 2006, foram recolhidos exemplares de at 45 quilos e, em 2007, houve registro de surubim morto de 70 quilos.No Brasil, vrios casos de acidentes de barragens de rejeitos foram originados por liquefao e piping, causando mortes, impactos ambientais de grande proporo e prejuzos vultosos para as mineradoras. Uma pesquisa realizada pelo Departamento de Engenharia de Minas e de Petrleo da Escola Politcnica da USP mostra que 71,1% dos casos de acidentes em barragens de conteno rejeitos de minrios tm como principais causas a liquefao e o piping. (CARVALHO, 2008)

Liquefao quando um sedimento slido apresenta repentina reduo na resistncia ao cisalhamento devido ao acrscimo da presso intersticial, e passa a se comportar como se fosse um lquido. Por sua vez, o Piping o carreamento por percolao de gua de partculas de um solo por eroso subterrnea, originando assim uma abertura progressiva de canais dentro da massa de solo, em sentido contrrio ao fluxo dgua. (CARVALHO, 2008)

O estudo, baseado em uma anlise estatstica de 45 casos de acidentes ocorridos em todo o mundo, revela que esses acidentes so causados pela infiltrao de lqidos no macio da barragem que no so controlados pela mineradora, seja durante a construo, no funcionamento ou na fase de abandono da barragem. Para controlar os riscos de liquefao ou piping, as mineradoras costumam colocar piezmetros ou lanar corantes na lagoa da barragem durante o alteamento. Outras usam softwares que simulam o comportamento da barragem, mas os dados apresentados geralmente s so compreendidos pelos tcnicos mais capacitados, ou seja, nem sempre os funcionrios que trabalham diretamente na barragem tm parmetros e conhecimento para detectar indcios de risco iminente. Em muitos casos, o problema detectado tarde demais para evitar uma tragdia.O presente trabalho faz um levantamento bibliogrfico das principais caractersticas da geomembrana de PEAD, um ativo ambiental que se bem utilizado uma importante ferramenta de minimizao e mitigao para proteo do meio ambiente. O uso da geomembrana em barragens e obras hidrulicas, sua instalao e monitoramento so descritos tambm nesse estudo por meio de estudo de caso em uma mineradora de Arax MG, visando fundamentar seu papel nas grandes obras geotcnicas e de saneamento.

2. REVISO BIBLIOGRFICA

2.1. PROPRIEDADES DAS GEOMEMBRANAS

2.1.1. GEOMEMBRANAS

So apresentados nesse capitulo, os fundamentos tericos sobre as geomembranas: sua definio, classificao e seleo. A geomembrana de PEAD foi escolhida para o presente estudo, por razes que so apresentadas mais adiante. Portanto, todo o direcionamento do texto voltado para as geomebranas de PEAD.Vale lembrar que existem vrios outros tipos de geomembranas, que sero mencionadas ao longo desse capitulo para efeito de informao.

2.1.2. DEFINIO

Segundo a Norma 12553 (ABNT, 2000), da Associao Brasileira de Normas (ABNT), a geomembrana um produto bidimensional, de baixssima permeabilidade, composto predominantemente por asfaltos, elastmeros ou plastmeros, utilizado para controle de fluxo e separao, nas condies de solicitao. A geomembrana chamada reforada quando h uma armadura de reforo incorporada ao produto, formando uma estrutura monoltica. A geomembrana texturizada aquela com acabamento superficial rugoso com a funo de aumentar as caractersticas de atrito de interface. Outra definio dada por Colmanetti apud Rollin & Rigo (1991) de que a geomembrana uma camada polimrica ou betuminosa manufaturada em espessura simples ou mltipla e que, dependendo da tcnica de fabricao empregada, pode apresentar espessuras que variam entre 0,5 e 5,0 mm.De acordo com Vertematti (2004), a geomembrana um produto bidimensional de baixssima permeabilidade, composto predominantemente por materiais termoplsticos, elastomricos e asflticos, utilizado para controle de fluxo e separao, nas condies de solicitao.

2.1.3. CLASSIFICAO DAS GEOMEMBRANAS

No geral as geomembranas so classificadas em sintticas ou asflticas, de acordo com o material empregado em sua fabricao. Os polmeros sintticos so compostos qumicos de elevado peso molecular. (COLMANETTI, 2006).Os tipos mais comuns usados na fabricao de geomembranas sintticas esto classificados em: Termoplsticos, como exemplo temos o PVC. Termoplsticos cristalino, como exemplo temos o PEAD. Elastmeros, como exemplo temos o IIR - Borracha Butlica. Elastmeros termoplsticos, como exemplo temos CPE-Polietileno clorado.De acordo com Valentin (2008), os materiais mais empregados na fabricao de geomembranas para aplicao em obras hidrulicas so: o PVC (Polivinil clorado), o PP (Polipropileno), o PEAD (Polietileno de alta densidade) e o LLDPE (Polietileno linear de baixa densidade). A seguir uma descrio de alguns dos principais tipos de materiais utilizados na fabricao das geomembranas. As geomembranas de PVC podem diferir quanto quantidade e tipos de plastificantes e estabilizantes usados em sua fabricao, o que resulta em produtos com diferentes desempenhos, como por exemplo a de Policloreto de vinilaco plastificante (PVC-P) que trata-se de uma mistura liquida de resina, plastificante, estabilizante e carga, que um tipo de aditivo incorporado frmula para melhorar o desempenho de geomembrana. As laminas de PVC-P tem uma faixa de espessura entre 1,0 e 3,0 mm. As geomembranas de PVC so facilmente soldadas em campo com ar quente (emenda por fuso trmica). (REBELO, 2009)J as geomembranas de polietileno (PE) possuem espessuras variando entre 0,5 e 3,0 mm, largura usual em torno de 7 m e comprimento superior a 100 m, dependendo da espessura da lmina. Sua contrao quase insignificante pelo fato de no conterem componentes volteis, mas a expanso trmica considervel, podendo chegar a formar rugas de alguns centmetros. Sua alta resistncia qumica e mecnica a torna adequada para aplicao sem proteo em taludes de ensecadeiras, canais e na impermeabilizao de aterros sanitrios e de resduos industriais. As emendas em campo podem se tornar difceis, particularmente em condies de rpidas mudanas climticas. Dentre os diversos tipos de geomembranas de polietileno podemos citar as de PEAD que possui uma alta durabilidade que na maioria das vezes supera o tempo da vida da estrutura e as geomembranas de LLDPE estas relativamente novas no mercado de polmeros e que tm sido consideradas em alguns casos de melhor desempenho que as de PEAD, exceto por sua baixa resistncia radiao solar. (COLMANETTI, 2006).Podemos citar tambm as geomembranas betuminosas (betume impregnado a um geotxtil) que so constitudas por mistura de hidrocarbonetos de elevado peso molecular, obtidos a partir de depsitos naturais ou pela destilao do petrleo. Elas exibem um comportamento visco-elastico, isto , sua deformao no depende somente da carga aplicada, mas tambm da durao e temperatura dessa carga. Com relao ao processo de fabricao, para as geomembranas de polietileno utilizado sempre o mtodo de extruso, que por sua vez pode apresentar duas variaes: matriz plana ou circular/tubular (Balo). A extruso um processo de produo de componentes mecnicos de forma semi-contnua onde o material forado atravs de uma matriz adquirindo assim a forma pr determinada pelo projetista da pea. No processo de matriz plana a soluo composta por resina e aditivos forada a passar por duas calandras paralelas, resultando em painis de espessura variando entre 0,75 e 3,0 mm. O processo de matriz circular constitui de duas matrizes concntricas, orientadas verticalmente, onde a soluo atravessa resultando em uma espcie de tubo de grande dimetro, gerado pelo sopro de ar no interior do mesmo, que resfria e direciona a lmina at rolos na parte superior do sistema, que a conduzem ao corte e ao desdobramento. Os materiais mais utilizados no processo de extruso podem ser o alumnio, cobre, ao, magnsio, chumbo e polmeros em geral. J as geomembranas de PVC so manufaturadas pelo mtodo de calandragem, no qual os constituintes so misturados em uma cmara, aquecidos objetivando o inicio da reao, transportados por uma srie de rolos moinhos e conduzida por uma srie de rolos at formar a lamina final com larguras de at 2,4 m e espessuras variando entre 0,5 e 3,0 mm. A figura 1 mostra um esquema simplificado do processo de extruso.

Figura 1: Esquema do processo de extruso: 1 - rosca sem fim; 2 - alimentador; 3 - matriz; 4 - produto extrudado. Fonte: Wikipdia.

As geomembranas podem ainda ser reforadas em sua fabricao por um processo em que inserida em seu interior uma tela de material tecido ou no-tecido ou ainda serem solidarizadas a um geotxtil, na forma de camadas contnuas, denominadas geocompostos. O resultado deste acoplamento traz uma srie de vantagens, como: Estabilidade durante o processo de fabricao; Estabilidade dimensional geomembrana que poderia encolher ou expandir devido s mudanas de temperatura; Aumento de resistncia trao, ao rasgo, ao estouro e puno.O acabamento superficial das lminas de geomembrana pode ser liso ou texturizado. Trs processos so empregados para aumentar a rugosidade da superfcie da lmina: o de coextruso, intruso e laminao.

2.1.4. SELEO DA GEOMEMBRANA

Segundo Colmanetti (2006), escolha da geomembrana mais apropriada para a utilizao em barragens, canais, reservatrios e obras hidrulicas em geral no se fundamenta em normas ou regulamentos, mas em dados empricos e na tradio adquirida por alguns pases na instalao de um determinado tipo de polmero. fato que aproveitar a experincia adquirida na instalao de um determinado produto apresenta suas vantagens, mas pode ocorrer em alguns casos que este material no atenda com segurana a todas as solicitaes da estrutura. Portanto, importante que seja avaliado o desempenho de diferentes geomembranas frente s condies ambientais do local onde esta ser instalada e s solicitaes a que estaro sujeitas, alm de considerar as vantagens tcnicas e econmicas de um e outro tipo.Em resumo, importante que as caractersticas da geomembranas e o seu comportamento sejam avaliados com relao a uma srie de propriedades, tais como: flexibilidade, permeabilidade, rigidez, atrito entre as possveis interfaces que ocorrero em campo, resistncia trao, ao puncionamento, ao estouro, ao rasgo e a agentes qumicos.

2.2. GEOMEMBRANAS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE (PEAD)

Com o objetivo de uma maior proteo do meio ambiente, tm sido desenvolvidos sistemas de controle e desvio de fluxo associando materiais sintticos a solos naturais com o objetivo de minimizar a percolao dos lquidos e gases, evitando que estes atinjam o solo e guas subterrneas. Com sua grande estrutura linear composta por apenas poucos ramos laterais, os quais conduzem a uma maior densidade, e a uma estrutura mais cristalina, o PEAD possui vantagens significativas, em comparao com os outros polietilenos, permitindo, portanto, um maior leque de utilizaes, tendo o seu uso exigido pelos rgos ambientais, para diversos tipos de obras. Essa exigncia se deve a sua alta resistncia a maioria dos produtos qumicos, aliada a uma boa resistncia mecnica e aos raios ultravioletas. A geomembrana de PEAD vem com espessuras variveis, constituda de resinas de polietileno de alta densidade a alto peso molecular. Desenvolvida para aplicaes em condies severas de solicitao qumica e fsica, resistente a uma ampla gama de produtos qumicos includos cidos, lcalis, sais combustveis, leos e diversos hidrocarbonetos.As primeiras aplicaes de barreiras empregavam apenas solos de baixa permeabilidade, em geral compactados. O advento das geomembranas modificou as configuraes das barreiras, graas a uma srie de vantagens, entre as quais se incluem: O controle de qualidade de um produto manufaturado; A facilidade de instalao; A flexibilidade; A sua reduzida permeabilidade; O ganho de espao no aterro; Resistente aos raios UV; O baixo custo.

2.2.1. CARACTERSTICAS DAS GEOMEMBRANAS DE PEAD

As geomembranas so mantas laminadas flexveis de Polietileno de alta Densidade PEAD, fabricadas pelo processo de extruso tubular, j descrito anteriormente, utilizando resinas produzidas sob os mais rigorosos controles de qualidade, normas internacionais e garantias de propriedade. Oriunda de resinas virgens de alto peso molecular, estabilizadas com aditivos, conferindo-a resistncia mecnica e compatibilidade qumica. Sua formulao especial garante uma flexibilidade e uma perfeita soldabilidade. (REBELO, 2008)O PEAD um material translcido e rgido que pode suportar grandes diferenas de temperatura: at 120C por curtos perodos e 110C continuamente e at -100 C, sendo o ponto de fuso a 130 C. Ele formado pela polimerizao de compostos que contem uma adeso no saturada entre dois tomos de carbono. Isto d como resultado uma alta cristalinidade que o faz resistente a uma ampla gama de produtos qumicos, mas que tambm aumenta sua tendncia ruptura. (COLMANETTI, 2006) Quanto ao acabamento superficial, a geomembrana pode ser: lisa nas duas faces, lisa em uma face e texturizada na outra, ou texturizada nas duas faces. A cor normalmente usada a preta, no entanto a utilizao da cor branca em uma das faces minimiza o efeito da dilatao trmica e facilita a identificao visual de eventuais danos. Desenvolvidas para aplicao especfica, as geomembranas possuem caractersticas que asseguram sua alta resistncia fsica a ruptura por trao e qumica a cidos, bases, sais e solventes orgnicos e inorgnicos. Excelente resistncia (no atacado) a cidos diludos e concentrados, alcois e bases; Boa resistncia ( pouco atacado) a aldedos, steres, hidrocarbonetos alifticos e aromticos e leos minerais e vegetais; Resistncia limitada ( parcialmente atacado) a hidrocarbonetos halogenados e agentes oxidantes.As geomembranas oferecem alto grau de segurana de impermeabilidade. Suas junes so realizadas atravs de soldagem eletrnica (Termo-Fuso), que podem passar pelos mais rigorosos testes de qualidade, durabilidade e resistncia. Os revestimentos e impermeabilizaes com geomembrana evitam a percolao de efluentes, liquames e chorumes no solo e subsolo, garantindo a estanqueidade de sistemas de tratamento, disposio e armazenagem de resduos agrcolas, agroindustriais e industriais diversos. Elimina a possibilidade de contaminao do lenol fretico, garantindo a integridade e preservao do meio ambiente.As Geomembranas utilizadas para impermeabilizao de lagoas, quando comparadas aos mtodos convencionais de impermeabilizao com argila, tem custos competitivos. A sua instalao destaca-se, ainda, por sua praticidade, abreviando-se diversas etapas de impermeabilizao convencional.

2.2.2. APLICAES DE GEOMEMBRANAS EM IMPERMEABILIZAO

As geomembranas podem ser utilizadas na impermeabilizao de diversos tipos de obras, como por exemplo: Base e cobertura de aterros sanitrios, a figura 2 mostra exemplos de aterros sanitrios sendo impermeabilizados com a geomembrana de PEAD;

Figura 2: Exemplos de impermeabilizao com geomembrana de PEAD em aterros sanitrios. Fonte: Catlogo de vendas NEOPLASTIC.

Lagoas de conteno e de tratamento de resduos industriais, a figura 3 ilustra alguns exemplos de lagoas de tratamento de resduos perigosos;

Figura 3: Exemplos de impermeabilizao com geomembrana de PEAD em minerao, aterros industriais e tratamento de resduos. Fonte: Catlogo de vendas NEOPLASTIC

Revestimento de tneis; Bases encapsuladas de estradas; Tanques e silos subterrneos de armazenamento; Lagoas para piscicultura, esporte e lazer; Coberturas e subsolos de edificaes; Caixas dgua elevadas ou enterradas, exemplos de impermeabilizao de reservatrios de gua so encontrados na figura 4;

Figura 4: Exemplos de impermeabilizao com geomembrana de PEAD em aterros sanitrios. Fonte: Catlogo de vendas NEOPLASTIC.

Canais de aduo e irrigao, outro seguimento do uso da geomembrana de PEAD a impermeabilizao de canais, conforme exemplificado na figura 5;

Figura 5: Exemplos de impermeabilizao com geomembrana de PEAD em canais de irrigao e de vinhaa. Fonte: Catlogo de vendas NEOPLASTIC.

Piscinas e praias artificiais; Biodigestores.2.2.3. RECICLAGEM DO PEAD

O Polietileno (PE) sem sombra de dvida um dos polmeros mais utilizados dentre as resinas termoplsticas. Obtido a partir do gs etileno ou como subproduto do processamento do petrleo, o Polietileno um polmero plstico obtido atravs de um processo de polimerizao a baixa ou de alta presso, sendo classificado de acordo com a sua densidade (baixa, mdia e alta). (VERTEMATTI, 2004)Considerada a principal variao do polietileno, o PEAD (Polietileno de Alta Densidade) tem papel central dentre todos os polmeros plsticos existentes. Nmeros como o consumo mundial de 100 milhes de toneladas de materiais plsticos por ano mostram a relevncia do Polietileno obtido atravs do processo de alta presso e o colocam em posio de destaque. (GEROTO, 2008) Pode-se afirmar que esse volume consumido em nvel global deve-se disseminao das tecnologias de processamento e pulverizao do consumo em todos os nveis em nossa sociedade. O PEAD vem sendo usado em escala industrial desde 1950 devido a qualidades como sua grande durabilidade, impermeabilidade, resistncia corroso e ductibilidade. Alm disso, graas sua flexibilidade o PEAD menos suscetvel a danos causados por oscilaes extremas, como escavaes e terremotos. Adicionalmente, do ponto de vista tcnico no h restrio para a reciclagem do PEAD. So utilizados 1,75 kg de petrleo para fazer 1 kg de PEAD. (VALENTIN, 2008) Ele frequentemente reciclado e o seu smbolo de reciclagem o "2", conforme figura 6 a seguir. Os smbolos de reciclagem so encontrados nas embalagens dos produtos e esto ali para orientar em todas etapas da coleta seletiva. Existem os smbolos de Composio que indicam que o produto Reciclvel ou Reciclado. Os de descarte que informam do que a embalagem feita, ajudando o consumidor a jogar o lixo no lugar correto e os de Triagem que esto presentes nas embalagens plsticas, eles so teis para os catadores e programas de coleta seletiva, pois informam o material utilizado na embalagem. Para maior esclarecimento da simbologia aplicada as embalagens ver anexo 1: Reciclagem: Entenda os Smbolos das Embalagens.

Figura 6: Cdigo de Identificao do PEAD (HDPE) Fonte: (WEINBERG, 2007) Planeta sustentvel.

O PEAD facilmente reciclado e no tem os problemas do PVC e do Policarbonato associados ao Bisphenol-A que causa problemas ambientais e de sade, tambm tem vantagens sobre o vidro, metal e compensado. Enquanto o PEBD tem maior resistncia a temperatura e maior dureza, o PEAD possui excelente resistncia a gua sem segurar o oxignio ou o gs carbnico. O PEAD para reaproveitamento vem de uma infinidade de origens como embalagens plsticas em PEAD (cujos produtos internos foram utilizadas e as embalagens posteriormente descartadas), barris em PEAD, sacolas em PEAD e outros produtos que so selecionados, limpos, modos, secados e transformados em granulado.A produo e uso de plsticos causa uma srie de impactos ambientais tal como o grande uso de combustveis fsseis no renovveis, num contexto em que o meio-ambiente comea vir para o centro das discusses, alm dos oscilantes preos do barril do petrleo e da limitao de fornecimento longo prazo. Em um cenrio em que os custos assumiram um papel vital na dinmica econmica mundial, a reciclagem passou a ter um papel-chave para viabilizao financeira de empreendimentos ligados ao plstico. Estima-se que 12% dos aterros sanitrios norte americanos composto por plsticos diversos e destes 19% so de PEAD, ou seja, uma quantidade incrvel de matria-prima de baixo custo que pode ser reciclada. Nos pases desenvolvidos, 7% do lixo domstico residencial formado por resqucios de embalagens plsticas (feitas principalmente em PEAD).

2.2.3.1. BENEFCIOS DA RECICLAGEM

O uso do polietileno reciclado na produo de embalagens e outros artefatos plsticos produzem os seguintes benefcios: Reduo de 33% no consumo de energia; Reduo de 90% no consumo de gua; Reduo de 66% na emisso de dixido de carbono; Reduo de 33% na emisso de dixido de enxofre e de 50% na de xido nitroso. Alm disso, a reciclagem do polietileno permite que no haja acmulo de lixo plstico no biodegradvel no meio ambiente, em funo de os plsticos demorarem centenas de anos para se decompor.2.2.3.2. O PROCESSO DE RECICLAGEM

Entre os processos de reciclagem, o mais comum so os processos de reciclagem mecnica, os quais consistem em processos que envolvem a moagem, derretimento, corte e granulao de resduos plsticos. Para isso, as peas plsticas devem ser selecionadas em tipos iguais de materiais antes do incio efetivo do processo. Aps a seleo, o plstico selecionado derretido e moldado em uma nova forma ou cortado em pequenos grnulos (chamados de granulados) que sero posteriormente utilizados como matria-prima para praticamente qualquer finalidade, excluindo-se hospitalar e alimentar.Um dos maiores problemas da reciclagem de plsticos que ao derreter polmeros diferentes, eles no se misturam facilmente, pois necessrio que eles sejam do mesmo material para que o processo de mistura seja homogneo. Plsticos diferentes tendem a no se misturar, assim como a gua e o leo.

2.3.3.3. PROPRIEDADES FSICAS PS-REPROCESSAMENTO

Aps diversos reprocessamentos consecutivos as caractersticas do PEAD se mantiveram. De acordo com dois estudos realizados pela UEM-PR e pela UNISC-RS os plsticos reciclados mantm um timo desempenho quanto s propriedades mecnicas, podendo ser utilizados em produtos com menos exigncia de compresso lateral. Um desses estudos testou vrios processos de reciclagem sucessivos com o mesmo material e concluiu que o PEAD se mostra bastante estvel, j que mesmo sem a adio de aditivos suas propriedades mecnicas se mantiveram relativamente constantes.

2.2.4. GEOMEMBRANA DE PEAD X PVC

No Brasil, as geomembranas mais utilizadas so as de PEAD (Polietileno de alta densidade) e PVC (Polivinil Clorado). Nos Estados Unidos, as geomembranas de PVC fora historicamente recomendadas para aplicaes de obras de curto prazo, aproximadamente 1 a 5 anos, devido a incertezas quanto a sua durabilidade em longo prazo.Em sistemas de impermeabilizao da base e cobertura de aterros sanitrios, as geomembranas mais utilizadas so as de PEAD, devido principalmente sua alta resistncia qumica. A tabela 1 apresenta as vantagens e desvantagens do uso de geomembrana de PEAD e PVC.

Tabela 1: Vantagens e desvantagens do uso de geomembrana de PEAD e PVCTipo de GeomembranaVantagens e Desvantagens

PEADBoa resistncia contra diversos agentes qumicos;Boas caractersticas de resistncia e solda;Boas caractersticas de resistncia mecnica;Bom desempenho a baixas temperaturas;Baixa resistncia ao puncionamento;Baixo atrito de interfaces;Formao de rugas;Difcil conformao ao sub-leito;Sujeita ao FST (Stress Cracking).

PVCBoa trabalhabilidade; Facilidade de soldagem;Bom atrito de interface;Boas caractersticas de resistncia mecnica;Baixa resistncia aos raios UV e a alguns elementos qumicos;Baixo desempenho a altas e baixas temperaturas.

Fonte: VERTEMATTI (2004)

A tabela 2 apresenta uma sntese da comparao entre as propriedades das geomembranas de PEAD e PVC.

Tabela 2: Comparao entre as propriedades das geomembranas de PEAD e PVC.PropriedadesPEADPVC

Espessura (mm)0,800,80

Densidade (g/cm)>0,941,20 1,35

Resistncia trao (MPa)2914

Resistncia ao rasgo (N)11045

Resistncia UVExcelenteBaixa

Fonte: VERTEMATTI (2004)

A tabela 3 apresenta uma comparao entre a resistncia qumica das geomembranas de PEAD e PVC.

Tabela 3: Resistncia qumica das geomembranas de PEAD e PVC.Agente qumicoPEADPVC

Hidrocarbonetos asflticosXO

Hidrocarbonetos aromticosXO

Solventes cloradosXO

Solventes oxigenadosXO

Solventes de petrleo brutoXO

Alcois XX

cidos orgnicosXX

cidos inorgnicosXX

Bases orgnicasXX

Bases inorgnicasXX

Metais pesadosXX

SaisXX

X = desempenho adequado, em geral; O = resistncia fraca, em geral.Fonte: VERTEMATTI (2004)

2.3. ESPECIFICAES TCNICAS DAS GEOEMBRANAS DE PEAD

2.3.1. ENSAIOS EM GEOMEMBRANAS

As geomembranas so fabricadas a partir de diferentes polmeros bsicos, em vrias espessuras, com superfcies lisas ou rugosas. Em funo dessas caractersticas, algumas propriedades como a espessura e a resistncia a trao, por exemplo, podem requerer diferentes formas de determinao, de acordo com diferentes normas tcnicas. (VERTEMATTI,2004)

2.3.1.1. ENSAIOS PARA DETERMINAO DAS PROPRIEDADES FSICAS

As propriedades fsicas das geomembranas de interesse nos projetos de engenharia so espessura e densidade. A seguir, discute-se a obteno de cada uma dessas grandezas e os resultados encontrados para a geomembrana de PEAD de acordo com ensaios realizados pela empresa fabricante NEOPLASTIC. Espessura: a determinao da espessura de geomebranas lisas segue procedimentos similares aos das normas de geotxteis. Para geomembranas texturadas, recomenda-se medir a espessura do corpo principal sem levar em conta as salincias das texturas. Utilizam-se, para tanto, duas hastes de aproximao, opostas, com ponta cnica e se me mede a espessura pontualmente. As espessuras usuais de geomembranas lisas de PEAD situam-se entre 0,5 e 2,0 mm. Densidade: a densidade expressa uma relao entre massa e volume de uma amostra e a densidade da gua. Pode ser obtida por vrios processos, entre eles os de imerso e o do gradiente de densidade.

2.3.1.2. ENSAIOS PARA DETERMINAO DAS PROPRIEDADES MECNICAS Resistncia trao: em muitas situaes de projeto, as geomembranas sofrem trao por esforos atuantes no plano da manta. A avaliao da resistncia a trao para esse caso pode ser feita em tiras estreitas, em corpos de prova no formato de haltere e em faixa larga. Resistncia a Rasgos: a possibilidade de ocorrncia de rasgos em geomembranas, especialmente nas mais finas e no-reforadas, devido a solicitaes de trao em direes oposta, tanto no plano da manta como em situao tridimensional, deve ser sempre investigada e levada em considerao nos projetos. No caso de geomembranas, a partir de corpos de prova com geometria particular, induz-se o rasgo tracionando-se as extremidades da amostra. Resistncia a puncionamentos: a resistncia das geomembranas a puncionamentos pode ocorrer por esforos estticos ou dinmicos. O puncionamento esttico geralmente executado utilizando-se um pisto. O puncionamento dinmico, compreende a verificao do dano causado pela queda de um cone padro sobre uma amostra, presa nas bordas de um molde cilndrico, porm sem ser tracionada.

2.3.1.3. ENSAIOS DE DESEMPENHO PARA GEOMEMBRANAS

Nas obras, as geomembranas podem ser implantadas em situaes particulares de carregamento, entrar em contato com substncias agressivas ou ficar sujeitas a condies climticas e ambientais adversas. Tais situaes so caractersticas de cada projeto e devem ser simuladas em laboratrio para que se possa antever o comportamento da membrana ao longo de sua vida til. De um modo geral, as propriedades fsicas, mecnicas, hidrulicas ou de constituio das membranas submetidas a essas aes so comparadas com as de amostras virgens para se quantificar um percentual da modificao ocorrida.Algumas dessas aes so reproduzidas em montagens normatizadas como, por exemplo, a ao da radiao ultravioleta, do aumento de temperatura, de exposio a produtos qumicos agressivos, entre outras. Resistncia degradao qumica: a avaliao da degradao qumica das geomembranas em laboratrio feita mergulhando-se amostras em tanques contendo a substncia agressiva. Esses tanques devem ser executados com material inerte ao produto em anlise, tipicamente ao inoxidvel ou de vidro. No geral, empregam-se amostras em duplicatas, que so mantidas em tanques a temperaturas constantes de 23 e 50 C por perodos de at 120 dias. Periodicamente, as amostras de ambos os tanques so ensaiadas e suas propriedades comparadas com as da amostra virgem.

2.3.2. RESULTADOS ENSAIOS DA GEOEMBRANA DE PEAD

A seguir a tabela 4 revela os resultados disponibilizados pela fabricante da geomembrana Neoplastic, que desenvolve produtos e servios para o segmento de lonas plsticas, estufas agrcolas e embalagens flexveis lisas e impressas.

Tabela 4: Especificaes tcnicas da geomembrana NeoplasticPropriedadesUnidade0,5mm0,8mm1,0mm1,5mm2,0mm

EspessurammNominalNominalNominalNominalNominal

Densidade(mn.)g/cm0,940,940.940,940,94

Resistncia trao no escoamento (md.mn.)kN/m812152229

Resistncia trao na ruptura (md.mn.)N1322274053

Resistncia ao Rasgo (md.mn.)kN/m/63100125187249

Resistncia ao Puncionamento (md.mn.)N160256320480640

Fonte: Geomembrana de PEAD Manual tcnico.

Em relao resistncia a agresso qumica da geomembrana de PEAD ver anexo 2: Tabela de Resistncia Qumica do PEAD, que mostra uma tabela completa com substncias e suas respectivas aes e resistncias do PEAD nas temperaturas de 20 C e 60 C. Do exposto, pode-se ter uma idia da grande variedade de aspectos do comportamento das geomembranas, em vista da versatilidade desse material de construo civil e os vrios tipos de solicitao a que acabam submetidos durante a vida til de uma obra de engenharia. Grande parte das propriedades de interesse possui normas de ensaios especficas e procedimentos gerais que norteiam a forma de conduo dos estudos. importante ressaltar que a grande experincia acumulada como o uso de geomembranas provm dos pases do hemisfrio norte, de clima temperado. Aspectos particulares do comportamento que possam ser afetados por questes climticas tpicas dos trpicos e por condies ambientais prprias devem ser investigados com maior rigor para evitar imprevistos com o desempenho dos materiais ao longo do tempo.

3. ESTUDO DE CASO

3.1. INSTALAO DE GEOMEMBRANAS DE PEAD EM OBRAS GEOTCNICAS E SANEAMENTO AMBIENTAL BARRAGEM DE REJEITOO captulo a seguir permeia o estudo de caso da instalao de geomembrana de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental, abordando temas como o controle de qualidade da geomembrana, projeto bsico e executivo da instalao, alm de um check list da fiscalizao da instalao da geomembrana de PEAD. 3.1.1. CONCEITOS BSICOS

3.1.1.1. Controle de qualidade de fabricao e de instalaoConjunto de procedimentos e ensaios realizados pelo fabricante e pelo instalador, de acordo com as normas tcnicas pertinentes, que garantem a boa qualidade dos produtos e dos servios de instalao.

3.1.1.2. Garantia de qualidade de fabricao e de instalaoConjunto de atividades programadas para verificar se o produto fabricado, o material recebido e os servios esto sendo realizados conforme as normas tcnicas pertinentes do projeto executivo.

3.1.1.3. Projeto bsico de revestimento com geomembrana de PEADO projeto bsico estabelece a concepo da obra como um todo, indicando as solicitaes fsico-qumicas e mecnicas que atuaro na barreira e os tempos de solicitao, construo e operao, especificando as condies e os requisitos que os elementos da barreira devero satisfazer, de modo corretamente orientar a escolha dos produtos a serem aplicados.

3.1.1.4. Projeto executivo de revestimento com geomembrana de PEADO projeto executivo detalha todos os itens estabelecidos no projeto bsico, definindo: a especificao da geomembrana selecionada, o plano de instalao, os critrios de aceitao da obra, o detalhamento das ancoragens, interferncias e outros, as recomendaes construtivas e os cuidados na operao e manuteno da obra revestida.

3.1.1.5. Sistema de ancoragemElementos que assegura a fixao provisria da geomembrana contra o escorregamento, durante a vida til da obra.

3.1.1.6. Plano de instalaoContempla a qualificao e a quantificao da geomembrana e a modulao, indicando a numerao dos painis, as etapas e os ensaios de controle de qualidade da instalao.

3.1.1.7. Tipos de emenda em geomembranas de PEAD Solda por termo fuso: unio por aquecimento das faces dos painis a serem emendados, obtida por transferncia de colar por suflamento de ar ou cunha metlica. Solda por aporte de material (extruso): deposio na borda sobreposta do painel de um filete extrudado a partir de um cordo ou de grnulos do mesmo polmero componente dos painis da geomembrana.

3.1.2. PROJETO BSICO

Para a especificao da geomembrana no projeto bsico devem ser levadas em considerao as solicitaes fsico-qumicas, mecnicas e caracterstica de difuso que a geomembrana deve satisfazer, assim como os tempos de solicitao a que a mesma estar submetida, considerando as fases de instalao e vida til da obra.O projeto bsico deve contemplar:a) A concepo do sistema de revestimento;b) Aspectos geotcnicos como: as caractersticas do local e suas singularidades, eventuais contaminaes anteriores, a capacidade de suporte do solo de apoio, a estabilidade dos taludes e dos revestimentos (sistema de proteo, drenagem e cobertura);c) A presena de fluxo por elevao do lenol fretico ou gases e lquidos provenientes de contaminaes anteriores;d) As caractersticas dos resduos, efluentes ou percolados a serem armazenados, avaliando: a sua periculosidade, os elementos que podero causar interaes prejudiciais e a sua concentrao mxima, a partir de caracterizao criteriosa realizada por especialistas;e) As caractersticas ambientais locais.O projeto bsico deve definir:a) A geometria da rea a ser revestida;b) O tipo, a qualidade e a posio das interferncias, os quais devero ser as mnimas possveis;c) Os diversos sistemas drenantes para a captao e conduo dos fluidos ou gases sob e sobre a geomembrana, na cobertura e na periferia da rea revestida,d) As caractersticas de difuso que a geomembrana deve satisfazer;e) Os tempos de durao das solicitaes considerando as fases de instalao e vida til da obra;f) As solicitaes fsico-qumicas e mecnicas a que a geomembrana esta submetida;g) Os fatores de reduo correspondentes, quando necessrios. O projeto bsico deve especificar:As propriedades da geomembrana e dos demais geossintticos e materiais envolvidos, quanto s solicitaes de instalao e de vida til da obra.

3.1.3. PROJETO EXECUTIVO

O projeto executivo indica a qualificao e a quantificao da geomembrana escolhida incluindo o tipo de polmero e a espessura de acordo com a finalidade da obra. Deve indicar ainda: as recomendaes de recebimento da geomembrana na obra, as condies de verificao da conformidade do produto, as condies de armazenamento da geomembrana, asa caractersticas a ser verificadas no controle de qualidade da instalao, os equipamentos mnimos necessrios, os cuidados durante a instalao da geomembrana e da execuo da obra, o critrio de aceitao da obra e as condies de operao e manuteno, relacionadas geomembrana. O projeto executivo deve apresentar, no mnimo, as informaes dos itens a seguir:

a) Caractersticas bsicas: Especificao da geomembrana a ser utilizada, modulao dos painis e sistema de ancoragem.b) Quantidade total de geomembrana: a quantidade total de geomembrana a ser utilizada deve considerar inclusive os comprimentos de ancoragem, a sobreposio nas emendas (transpasse) e interferncias e as perdas na modulao (cantos e quinas, por exemplo).c) Detalhes: o projeto executivo deve especificar as unies com as interferncias e outros detalhes pertinentes.d) Critrios para assegurar a qualidade da instalao: devem ser indicados os critrios qualitativos e quantitativos a serem utilizados para verificar: A qualidade do material recebido; As etapas de instalao; As emendas de fabrica e/ou de campo; Os critrios de aceitao e de monitoramento da obra.e) Temperatura: o projeto executivo deve fazer recomendaes sobre os intervalos de temperatura ideais para a instalao da geomembrana, considerando que em funo do seu coeficiente de dilatao e da temperatura ambiente ela pode sofrer retrao considervel. Recomenda-se que a instalao e solda sejam feitas nos perodos de menor temperatura de modo a reduzir as solicitaes de trao por retrao e evitar soldas em painis com rugas. f) Vento: o projeto executivo deve fazer recomendaes sobre a necessidade do uso das ancoragens temporrias no intervalo de tempo entre a colocao, a realizao das emendas e da ancoragem definitiva, para que no ocorra levantamento da geomembrana.g) Regime de chuvas: o projeto deve levar em considerao o regime de chuvas da regio onde ser instalada e recomendar que se deva evitar a instalao nesse perodo, alertando para os possveis riscos de eroso dos taludes a serem revestidos, assim como da elevao do nvel fretico.

h) Trnsito de veculos: caso no seja possvel a construo de rampa de acesso, o projeto executivo deve prever vias de circulao e planejar o lanamento de uma camada de proteo para a geomembrana, de tal forma que o equipamento avance sobre a camada j colocada. O avano de veculos nos taludes deve ser sempre ascendente, mas se no for possvel, o projeto deve verificar a estabilidade da geomembrana para avano descendente (peso do equipamento e ausncia de cunha passiva).

i) Presena de animais: quando h animais na regio da rea que ser impermeabilizada, o projeto executivo deve recomendar o cercamento e/ou prever proteo mecnica para a geomembrana.

j) O projeto executivo deve tambm: Indicar as caractersticas mnimas da geomembrana escolhida. Por exemplo: densidade, espessura nominal, resistncia ao puncionamento, ensaios que identifiquem as caractersticas relevantes para a finalidade do projeto, como resistncia qumica e ao intemperismo; Estabelecer os critrios e ensaios para controle de qualidade de recebimento e aceitao da geomembrana; Estabelecer os critrios e ensaios para controle de qualidade da instalao, inclusive a freqncia dos ensaios destrutivos e no destrutivos. Em funo do tipo e da responsabilidade da obra, deve ser recomendado que as propriedades da geomembrana sejam comprovadas pelo cliente, aps seu recebimento na obra, atravs de ensaios realizados por laboratrio independente, segundo as normas da ABNT, ou outras adotadas internacionalmente.

3.1.4. PREPARAO DAS SUPERFCIES

3.1.4.1. Superfcie de apoioa) A preparao da superfcie de apoio deve ser executada previamente, de acordo com as especificaes do projeto executivo.b) No caso de sistemas compostos geombrana/solo compactado, a superfcie de apoio (fundo e taludes de escavao) deve estar nivelada, compactada e isenta de qualquer tipo de material contundente, depresses e mudanas abruptas de inclinao do terreno no previstas no projeto. Recomenda-se promover a limpeza da superfcie imediatamente antes da colocao da geomembrana. Em sistemas simples, a superfcie de apoio deve ter as caractersticas mecnicas exigidas pelo projeto, alm de estar nivelada e isenta de qualquer tipo de material contundente, depresses e mudanas abruptas de inclinao do terreno ou receber uma camada de proteo de um geossintetico ou solo de granulometria fina, desde que no seja solo orgnico. c) Recomenda-se que a colocao da geomebrana seja realizada imediatamente aps os servios de preparao da superfcie de apoio para evitar a deteriorizao do terreno produzida por chuva, vento, perda de umidade do solo e trnsito local.d) Toda a superfcie deve ser cuidadosamente inspecionada imediatamente antes da colocao da geomembrana, verificando se as condies dos itens (a), (b), e (c) foram cumpridas.

3.1.4.2. Ancoragem em canaletas escavadas e reaterradas

As canaletas de ancoragem devem ser executadas previamente, porm com um mnimo de defasagem da colocao da geomembrana, para evitar a diminuio da sua seo por desbarrancamento dos lados, pelo efeito da chuva ou do trnsito local; As canaletas devem ser escavadas nas dimenses indicadas no projeto executivo, sendo indicados os seguintes valores mnimos: distncia da borda do talude de 60 cm, largura de 30 cm, conforme ilustra a figura 11. Estes valores devem ser funes da altura e da inclinao do talude.

3.1.5. INSTALAO

3.1.5.1. Superfcie Imediatamente antes do inicio da instalao da geomembrana, devem ser verificadas as condies da superfcie de apoio e das canaletas de ancoragem.

3.1.5.2. Registro dos trabalhos de instalaoDeve ser registrada, em forma de relatrios toda a seqncia executiva: o nmero, a localizao e a data de colocao de cada painel e o as built dirio de toda geomembrana instalada, conforme ilustra a figura 19.

3.1.5.3. Abertura e posicionamento da geomembrana

Os painis devem ser posicionados de acordo com sua numerao e seqncia prevista na modulao do projeto executivo; A geomembrana deve ser aplicada conforme indicado no projeto executivo, preferencialmente no sentido de mxima inclinao do talude; A geomembrana deve ser posicionada de forma a ter o mnimo possvel de rugas ou ondas; Devem ser previstas ancoragens temporrias como sacos de areia, por exemplo, que no causem danos a geomembrana, para evitar o levantamento dos painis por efeito do vento; Antes do inicio da solda os transpasses devem estar limpos e isentos de umidade; Caso seja inevitvel o transito de veculos sobre a geomembrana instalada, deve ser prevista uma proteo adequada que pode ser feita, por exemplo, com um geotxtil espesso ou uma camada de solo escolhido; Todo cuidado deve ser tomado para evitar danos causados por queda objetos ou movimentao de pessoas sobre a manta. Nenhum objeto deve ser posicionado sobre a manta sem uma adequada proteo.

3.1.5.4. Emendas

As emendas devem sempre ser executadas conforme projeto executivo; Deve-se minimizar o nmero de soldas nos cantos e intersees; recomendvel no realizar emendas horizontais ao longo do talude. No caso seja inevitvel recomenda-se que a emenda no esteja localizada na parte superior do talude e nem a uma distancia menor que 15 cm do seu PE. No fundo, a emenda deve estar a uma distancia de 0,50m do p do talude.a) Transpasses Os transpasses entre painis a serem emendados devem ser de, aproximadamente, 10 cm para soldas por termo-fuso e para soldas por extruso.b) Testes de avaliao das soldas As mquinas de solda por termo-fuso e o processo de soldagem devem ser testados imediatamente antes do inicio de cada jornada de trabalho e sempre que houver quaisquer mudanas nas condies do servio (por exemplo, quando a mquina desligada e esfria completamente), atravs de testes que avaliem as soldas executadas em tiras de geomembranas nas mesmas condies das soldas dos painis; Os testes das soldas devem ser feitos em tiras de aproximadamente 1,0m de comprimento por 0,30m de largura, com a solda centrada ao longo do comprimento; Dois corpos de prova da tira soldada para teste devem ser cortados, para serem ensaiados no tensimetro de obra, provido de dinammetro que registre carga e velocidade, com o objetivo de verificar sua resistncia ao cisalhamento e ao descolamento. Esses corpos de prova devem ter uma ruptura tipo FTB (Film Tear Bond - ensaios destrutivos de solda, em que uma das geomembranas soldadas rompe por rasgamento e a solda permanece intacta, ou seja, a geomembrana rompe antes da solda). Caso haja ruptura da solda, todo o teste dever ser refeito at que as deficincias sejam corrigidas; Quando durante a soldagem por termo fuso o transpasse apresentar rugas ou ondas, tambm chamadas de bocas de peixe, estas devero ser cortadas de modo a tornar plana a rea para passagem da mquina. Caso as reas cortadas fiquem com transpasses inadequados estes devero receber manches com formato oval ou redondo, da mesma geomembrana aplicada, soldados a ela por extruso, no caso de geomembranas de PEAD, com tamanho de no mnimo 15 cm alm da rea cortada.

3.1.5.5. Verificao da estabilidade global

3.1.5.5.1. Ensaios no destrutivos Todas as soldas devem ter estanqueidade verificada ao longo do seu comprimento, atravs de ensaios no destrutivos. Esses ensaios devem ser realizados simultaneamente com os servios de solda.a) Ensaios de vcuo: Executado nas soldas por extruso, nas geomembranas de PEAD. Consiste em submeter todo o cordo de solda, em tramos de aproximadamente 50 cm, a uma presso de -20kPa aplicada no interior de uma caixa transparente, com vedao de neoprene no contata com a geomembrana, colocada sobre a solda previamente molhada com gua e sabo. Verifica-se a formao ou no de colhas de sabo durante 10 segundos aps a aplicao da suco sob a presso de ensaio. Se no houver formao de bolhas aps esse perodo de tempo, move-se a caixa transparente para a rea adjacente, sempre deixando um transpasse de 7,5cm com a mesma. As reas onde houver a formao de bolhas devem ser fechadas e reparadas.b) Ensaio de fasca eltrica: Utilizado em pontos onde no possvel a realizao do ensaio de vcuo, tais como superfcies irregulares ou curvas. Para a realizao deste ensaio, coloca-se ao longo da borda do transpasse superior um arame fino condutor devidamente aterrado, de dimetro menor que espessura da geomembrana, de modo que quando a solda por extruso for realizada este fique no seu interior. Um dispositivo semelhante a uma escova metlica, conectada a uma fonte cuja voltagem depende da espessura e largura da sobreposio, deve ser guiado lentamente, por um operador, na borda externa e ao longo da linha de solda. Qualquer falha ser detectada pela emisso de uma fasca eltrica. Pode ser usada para facilitar a execuo do ensaio da solda, uma geomembrana condutiva, dispensando o arame condutor.c) Ensaio de pressurizao: executado no espao livre entre duas linhas de solda por cunha quente ou ar quente, atravs de um equipamento capaz de suprir e sustentar uma presso de 70 a 205 kPa, a qual depende da espessura e da rigidez da geomembrana. .d) Spark Test: utilizado para verificar os painis, quanto possibilidade de haver furo ocasionado por queda de objetos durante a instalao, ocorrido durante o transporte ou oriundos de defeitos de fabricao. O Spark test constitudo por uma fonte de baixa amperagem e alta tenso (20 a 100 kV), em funo da espessura da geomembrana. Ligados fonte h um fio terra e uma haste com uma escova ou barra metlica na ponta, a qual passada lentamente pelo operador sobre toda a extenso doa painis instalados. A geomembrana funcionar como isolante entre o solo e a haste metlica e qualquer descontinuidade ser detectada por uma fasca, acompanhada de um aviso sonoro.

3.1.5.5.2. Ensaios destrutivosDevem ser feitos para avaliar estaticamente a qualidade das soldas, em corpos de prova de 2,54cm de largura por 15cm de comprimento. Estes ensaios devem atender a duas propriedades bsicas, definidas a seguir:a) Resistncia ao cisalhamento: ensaio que consiste em submeter o corpo de prova, com a geomembrana superior presa a uma das garras do tensimetro e a inferior presa outra garra, a um esforo de cisalhamento direto a uma velocidade que depende do tipo de polmero da geomembrana, e registrar a sua mxima resistncia e o local onde ocorreu a ruptura.b) Resistncia ao descolamento: neste ensaio o corpo de prova preso s garras do tensimetro do mesmo lado de solda, de forma a tentar abri-la.c) Outros ensaios: dependendo da responsabilidade da obra podero ser efetuados outros ensaios, como por exemplo, lamina dgua ou enchimento parcial do reservatrio, para a verificao da estanqueidade global. 3.1.6. CONTROLE DA QUALIDADE DA INSTALAO O instalador dever comprovar a qualidade dos servios de instalao da geomembrana atravs da apresentao das planilhas do registro dos trabalhos de instalao e dos relatrios dos ensaios no destrutivos e destrutivos realizados durante os servios.

3.1.7. FISCALIZAO De acordo com a manual de instalao da geomembrana de PEAD, a fiscalizao deve ser feita entorno de alguns pontos bsicos, esses fundamentais para uma perfeita impermeabilizao. Esses aspectos foram levantados nas obras de alteamento da barragem de rejeito de uma mineradora do interior de Minas Gerais em que se apresentou dentro das normas e indicaes da fabricante da geomembrana. A fiscalizao deve verificar todas as etapas de aplicao da instalao, ao mesmo tempo em que so realizadas, checando se satisfazem as especificaes de projeto e as normas pertinentes. Sugere-se que a fiscalizao verifique, no mnimo, os seguintes itens:a) Quantidade e condies do material; a seguir a figura 7 mostra como deve ser carregada as bobinas de geomembrana de PEAD para que seja garantida sua integridade:

Figura 7: Carregamento de Geomembrana de PEAD. Fonte: Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental.b) Condies de estocagem e transporte interno; o descarregamento das bobinas de geomembrana de PEAD, a seguir na figura 8:

Figura 8: Descarregamento de geomembrana de PEAD. Fonte: Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental.c) Colocao e modulao dos painis; a figura 9 mostra um exemplo de colocao dos painis da geomembrana de PEAD:

Figura 9: Colocao dos painis da geomembrana de PEAD. Fonte: VERTEMATTI, 2004.d) Ancoragem temporria; deve-se fazer a ancoragem temporria da geomembrana afim de que no haja rugas na soldagem, o esquema da ancoragem temporria mostrado na figura 10:Figura 10: Exemplo de ancoragem temporria. Fonte: Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental.e) Ancoragem definitiva; a figura 11 mostra o esquema da ancoragem definitiva da geomembrana de PEAD:

Figura 11: Exemplo de ancoragem em canaleta (dimenses mnimas). Fonte: Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental.

f) Equipamentos necessrios para soldas: Tipo e condies da mquina automtica de termo fuso; a figura 12 ilustra a mquina de termo-fuso que faz a soldagem dos painis de geomembrana de PEAD: Figura 12: Mquina automtica de termo fuso. Fonte: autor Tipo e condies da extrusora; a extrusora faz reparos por problemas ocorridos em campo, como por exemplo, parada de mquinas e rugas, a figura 13 ilustra a extrusora e seu refil: Figura 13: Extrusora e refil para extrusora. Fonte: autor Tipo e condies do soprador de ar quente; o soprador de ar quente ou cunha quente tambm utilizado em reparos, a figura 14 mostra o soprador e um exemplo de reparo:

Figura 14: Soprador de ar quente e demonstrao do uso do soprador de ar quente. Fonte: autorg) Soldas por termo fuso; a figura 15 mostra uma soldagem sendo feita: Figura 15: Uso da mquina de solda por termo fuso. Fonte: autorh) Soldas com extrusora; a figura 16 ilustra um remendo sendo feito com a extrusora: Figura 16: Demonstrao do uso da extrusora em solda. Fonte: autor i) Reparos (danos diversos, por eliminao de rugas, por parada de mquina); a figura 17 mostra um reparo sendo feito com a extrusora: Figura 17: Demonstrao do uso da extrusora em reparo por danos diversos. Fonte: autorj) Cruzamento de soldas; o cruzamento de soldas uma importante ferramenta da instalao, pois, possibilita uma gama de diferentes colocaes dos painis de geomembranas de PEAD, alm de facilitar as curvas no terreno e economizar a quantidade de PEAD utilizado, a figura 18 mostra dois exemplos de cruzamento de soldas em campo: ]

Figura 18: Exemplos de cruzamento de solda. Fonte: autork) Elaborao do as built; ou como construdo, esse documento tem como objetivo principal informar as mudanas que ocorrem em campo na hora da instalao de geomembrana, como reparos, cortes, ensaios ocorridos e etc, a figura 19 traz um exemplo de um as built:

Figura 19: Exemplo de as built (modulao. Interferncia e reparos). Fonte: Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental.

l) Preenchimento das planilhas; juntamente com o as built as planilhas de campo servem pra informar o andamento da colocao da geomembrana nas obras de instalao da geomembrana de PEAD em campo, conforme mostra a tabela 5 a seguir:PLANILHA DE COLOCAO E MEDIO DA GEOMEMBRANA

CLIENTE:ESPESSURA:

OBRA:

REVESTIMENTO DE:

DATAPAINELBOBINACOMPRIMENTO DO PAINEL (m)REA DO PAINEL (m)TOTAL INSTALADO (m)OBS:

TOTAL INSTALADO (m):

Tabela 5: Planilha de colocao e medio da geomembrana. Fonte: Fonte: Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental.m) Preenchimento do dirio de obra. A tabela 6 mostra um exemplo de um dirio de obra, ferramenta essa que mostra o andamento das obras em geral:DIRIO DE OBRA

DIA DA SEMANA:DATA:PGINA:

OBRA:PROPRIETRIO:TEMPO:

ITEMOCORRNCIASOBSERVAES DA FISCALIZAO

PARALIZAO DURAO:RESPONSVEL DA CONTRATADA:

MOTIVO:

RESPONSVEL DA FISCALIZAO:

Tabela 6: Dirio de obra. Fonte: Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental.

4. CONSIDERAES FINAIS

O presente trabalho abordou uma tecnologia de minimizao de risco e proteo do meio ambiente e por meio dele, a geomembrana de PEAD se mostrou uma ferramenta essencial na impermeabilizao de barragens de rejeito e em obras hidrulicas em geral. Do exposto, pode-se ter uma idia da grande variedade de aspectos do comportamento das geomambranas de PEAD, em vista da versatilidade dessa famlia de materiais de construo civil e os vrios tipos de solicitao que acabam submetidos durante a vida til de uma obra de engenharia. Grande parte das propriedades de interesse possui normas de ensaios especificas e procedimentos gerais que norteiam a forma de conduo dos estudos. importante ressaltar que a grande experincia acumulada com o uso de geomembranas provm dos pases do hemisfrio norte, de clima temperado. Aspectos particulares do comportamento que possam ser afetados por questes climticas tpicas dos trpicos e por condies ambientais prprias devem ser investigados com maior rigor para evitar imprevistos com o desempenho dos materiais ao longo do tempo, o que nos remete a importncia da realizao de novos estudos que abranjam a problemtica do uso das geomembranas em pases de clima tropical, como o Brasil, possveis complicaes e respostas para tais problemas. O estudo de caso permeou o uso da geomembrana na impermeabilizao de barragens de rejeitos, que por sua vez o ponto mais crtico para a minerao, pois so raros os casos de processos minerais conduzidos a seco. O uso da gua uma constante nas atividades, assim como a presena de rejeitos. As tcnicas modernas de deposio em pastas e liquefao ainda tm custos elevados, o que as distanciam muito, especialmente, da pequena minerao. O que nos remete a necessidade do cuidado ao elaborar uma gesto de barragens, de forma a minimizar e evitar danos ambientais. Embora Minas Gerais seja reconhecida nacionalmente como exemplo de boa gesto de barragens, aconteceram dois grandes acidentes nos ltimos anos, o que demonstra que se deve continuar trabalhando para avanar e evoluir, apesar de toda a evoluo da engenharia e das tcnicas construtivas, os acidentes em barragens de rejeitos continuam insistentemente a ocorrer, com consequncias indesejveis para a imagem do setor de minerao. Atualmente, Minas Gerais tm 600 barragens, de acordo com a FEAM. Desse nmero, 500 so do setor de minerao. Segundo dados deste rgo, em Minas Gerais existem 62 barragens de rejeitos e resduos em empreendimentos industriais e minerrios que podem oferecer algum tipo de risco e precisam de intervenes para melhorar a estabilidade. (PENNA, 2009) Em 2006, eram 55 estruturas comprometidas. Finalmente, especialistas apontam que a maioria dos acidentes e incidentes decorrem da falta da aplicao de tecnologias j consagradas por parte de empresas e tambm por falhas na fiscalizao do Poder Pblico. O que engrandece a iniciativa da empresa onde foi realizado o estudo de caso a respeito da barragem de rejeito impermeabilizada com a geomembrana de PEAD. Nunca houveram acidentes nessa barragem, o que prova a eficincia dessa proteo, comparada a outras barragens que no receberam a mesma impermeabilizao e que possuem um histrico de pequenos incidentes que comprometeram o meio ambiente de alguma forma, incidentes esses que levam as empresas a buscarem novas tecnologias de impermeabilizao, visando no somente a proteo ambiental do entorno da barragem, mas tambm a minimizao no custo-benefcio da construo.

5. REFERNCIAS

ABNT. NBR 12553 - Geossintticos: Terminologia. Associao Brasileira de Normas Tcnicas. 2000. ABNT. NBR 15227 - Geossintticos: Determinao da Espessura Nominal de Geomembranas Termoplsticas. Asssociao Brasileira de Normas Tcnicas. 2005.

ABNT. NBR 13359 - Geossintticos: Determinao da Resistncia ao Puncionamento Esttico Ensaio com Pisto CBR. Asssociao Brasileira de Normas Tcnicas. 1995.CARVALHO, Vininha F. Pesquisa da Poli/USP aponta as principais causas de acidentes em barragens de rejeitos. ECO Viagem. 2008. Disponvel em: http://ecoviagem.uol.com.br/noticias/ambiente/agressoes-ambientais.asp. Acesso em: 22 jun 2010.

COLMANETTI, Janaina Provsio. Estudos sobre a aplicao de geomembranas na impermeabilizao da face de montante de barragens de enrocamento. XXXI, Braslia. Ed. Universidade de Braslia - Departamento de Engenharia Ambiental e Civil, 2006.

NEOPLASTIC. Especificaes tcnicas da geomembrana Neoplastic. Disponvel em: http://www.neoplastic.com.br/brasil/p_geomembrana.asp Acesso em: 23/set/2010.

NEOPLASTIC. Manual de instalao de geomembranas de PEAD em obras geotcnicas e de saneamento ambiental. Franco da Rocha, 2010.

NEOPLASTIC. Geomembrana de PEAD Manual tcnico. Franco da Rocha, 2010.

PENNA, Paulo Camillo Vargas. Barragens de rejeitos: resgate de um compromisso com a sustentabilidade. Indstria da Minerao. IBRAM instituto brasileiro de Minerao. Ano IV n25. Maio/jun 2009.

REBELO, Karla Maria Wingler. Avaliao de camadas de proteo para geomembrana de PVC e PEAD. So Carlos, Ed. Universidade Federal de So Carlos, 2009.

VALENTIN, Clever Aparecido. Estudo da degradao da geomembrana de polietileno de alta densidade de 2,5 mm de espessura frente a gasolina, leo diesel e lcool combustvel. So Carlos, Ed. Universidade Federal de So Carlos, 2008.

VERTEMATTI, Jos Carlos. (coordenador). Manual Brasileiro de Geossintticos. So Paulo: Edgard Blcher, 2004.

WEINBERG, Monica. O manual da reciclagem. Planeta sustentvel. Ed Abril, 2007. Disponvel em: http://planetasustentavel.abril.com.br/noticia/lixo/conteudo_250715.shtml. Acesso em: 20 jun 2010.

WIKIPDIA, a enciclopdia livre. Extruso. Disponvel em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Extrus%C3%A3o Acesso em: 04 ago 2010.

6. ANEXOSANEXO 1: Reciclagem: Entenda os smbolos das embalagens

Fonte: (WEINBERG, 2007) Planeta sustentvel.ANEXO 2: Tabela de resistncia qumica do PEAD

Convenes utilizadas: PEAD: Polietileno de Alta Densidade( + ): resistenteInchamento < 3% ou perda de peso < 0.5%: alongamento na ruptura quase inalterado.

( / ) : resistente com restriesInchamento de 3% at 8% ou 0,5%< perda de peso 5% e/ou diminuio do alongamento na ruptura > 50%.

V: descolorao*: Temperatura de ebulio**: no valido para unies soldadas (inclusive soldagem chanfrada)

Substncia20C60CSubstncia20C60C

Acetaldedo+/cido Ftlico (50%)++

Acetato de Amnio ++cido Gliclico (at 70%)++

Acetato de Chumbo++cido Hipocloroso+at//

Acetato de Etila+/cido Lctico (10%-96%)++

Acetato de Sdio++cido Maleico (at 100%)++

Acetato de Vinila++cido Mlico (50%)++

Acetona++cido Monocloractico++

cido Actico Glacial+Ncido Muritico++

cido Actico (100%)+Ncido Ntrico** (25%)++

cido Actico (70%)++cido Ntrico** (50%)/-V

cido Adpico(saturado) ++cido Olico+/

cido Benzeno-Sulfnico++cido Oxlico++

cido Benzico++cido Perclrico(20%)++

cido Fluordrico (40%-85%) +/cido Perclrico (50%)++

cido Brico++cido Perclrico (70%)+- V

cido Bromdrico(50%)++cido Propinico++

cido Butrico+/cido Silcico++

cido Carblico++ Vcido Succnico(50%)++

cido Carbnico++cido Sulfdrico(saturado)++

cido Ciandrico++cido Sulfrico Fumegante--

cido Ctrico(saturado)++cido Sulfrico (at 50%)++

cido Cloractico (mono)++cido Sulfrico (at 70%)++

cido Clordrico++cido Sulfrico (98%)/-V

cido Clorosulfnico--cido Sulfuroso++

cido Crmico (at 50%)+-VcidoTartrico++

cido Dicloractico (50%)++cido Tricloroactico (50%)++

cido Dicloractico (tcnico puro)+Ncido Tricloroactico (puro)+/at-

cido Dodecilbenzenosulfnico+/Acrilonitrila (pura)++

cido Esterico+/gua Clorada+/

cido Fluorbrico+/gua do mar++

cido Fluorsilcico (32%)++gua Oxigenada (30%)++

cido Frmico (10%)++gua Oxigenada (90%)+-

cido Frmico (85%)++lcool Benzlico ++

cido Fosfrico (80%-95%)+Nlcool Etlico (96%)++

lcool Etileno+cido Actico++Cloreto de alumnio++

lcool Furfurlico ++VCloreto de Amnia++

Almen de Cromo++Cloreto de Clcio ++

Alvejantes pticos ++Cloreto de Ferro(III)++

Amaciantes+-Cloreto de Magnsio++

Amido++Cloreto de mercrio ++

Amonaco (100%) ++Cloreto de metileno+/**

Anidridro Carbnico (100%)++Cloreto de potssio++

Anilina++Cloreto de sdio++

Anisol//at-Cloreto de zinco++

Antiespumantes++at/Cloro gasoso;seco/-

Anticongelantes (automveis)++Cloro gasoso;mido/-

Asfalto+NCloro; lquido--

Azeite de oliva++Clorobenzeno/-

Banhos eletrolticos +/Clorofrmio/at--

Bebidas alcolicas++Creosoto++V

Benzeno//Cresol (100%)+N

Betume+NCromato de Potssio++

Bicromato de Potssio++Decalina+/

Bissulfito de Sdio++Defensivos Agrcolas++

Borato de Potssio(1%)++Detergentes Sintticos++

Brax++Dextrina(18%)+ +

Bromato de Potssio++Dibutilftalato+/

Brometo de Potssio++Dicloreto de Etileno/-

Bromo lquido (100%)--Dicloreto de Propileno--

Bromo,vapores de--Diclorobenzeno/-

Butano++Dicloroetano//

Butileno Glicol(puro)++Dicloroetileno--

Canfora+/Dicloropropano/-

Carbonato de Sdio++Dicloropropeno/-

Cervejas++Diesel+/

Cetonas+at-/Diisobutilcetona+/at-

Cianeto de Potssio++Dimetilformamida++at/

Ciclohexano++Dioxana++

Emulsionantes++Metanol++

Ciclohexanol++Metil Etil Cetona+/at-

Ciclohexanona+/Metil Glicol++

ter Dibutlico+at/-Morfolina++

ter Dietlico+at//*Enxofre+/

ter Isoproplico+at/-steres Alifticos ++at/

Etileno Diamina++Nafta +/

Etileno Glicol++Naftalina +/

Fenol++VNitrato de Amnio++

Flor gasoso--Nitrato de Potssio++

Formaldedo (40%)++Nitrato de Prata++

Formamida++Nitrato de Sdio++

Fosfatos++Nitrobenzeno+/

Gases de escape c/ gases++Nitrotolueno+/

Gases Nitrosos de Escape++Octilcresol (puro)/-

Gases de Escape c/ xido carbono++leo de combustvel+/

Gases de escape com SO++leo de coco++

Gasolina (pura)++at/leo de Linhaa++

Glicerina (at100%)++at/leo de milho+/

Glicol++leo Parafnico++

Glicose++leo mineral (sem aditivos)++at/

Hidrognio(100%)++leo de Maquinas+/

Hidrxido de Brio++leo de transformadores(puro)+/

Hidrxido de Potssio++leos Etricos/-

Hidrxido de Sdio++leos Vegetais e Animais++at/

Hipoclorito de Clcio++Oxicloreto de Fsforo+/

Isooctano+/Oznio(50ppm)/-

Isopropanol++Pentxido de Fsforo(100%)++

Ltex ++Permanganato de Potssio++V

Leite++Petrleo+/

Levedo++Piridina+/

Lixvia de sabo++Poliglicis++

Mentol+/Polpa de frutas++

Mercrio++Propanol++

Propilenoglicol++Tiofeno/-

Revel.fotogrficos; solues+V+VSolues de fiao de viscose++

Sais de Cobre(saturado a frio)++Sucos de frutas++

Sais de mercrio++Sudan++

Sais de nquel ++Tiossulfanato de Sdio++

Silicato de sdio ++Tolueno/-

Silicone,leo de ++Tricloroetileno+at/-

Soda Custica++Tricloreto de Antimnio++

Sulfato de Alumnio++Triclorobenzeno--

Sulfato de Amnia++Trietanolamina++V

Sulfato de Magnsio++Whisky+-

Sulfeto de carbono/-Uria (at 33%)++

Tetracloroetano/at--Vaselina+at//

Tetracloreto de carbono/at--Vinagre++

Tetrahidrofurano+at--Xileno/-

Tetrahidronaftalina+-

Fonte: Neoplastic Embalagens Plsticas Ltda.