Figura Mudança de comportamento dos polímeros de dúctil para frágil (WRIGHT, 1996)...3

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1 viii LISTA DE FIGURAS Figura Mudança de comportamento dos polímeros de dúctil para frágil (WRIGHT, 1996)...3 Figura 1.2 Ruptura por FST ocorrida na borda de uma emenda por extrusão (filete) (HSUAN, 2000)...4 Figura Arranjos de barreiras impermeáveis de base (VILAR, 2003)...7 Figura Diversas aplicações de geomembranas: (a) Aterros Sanitários; (b) Lagoas de Contenção de Resíduos; (c) Agricultura; (d) Canais; (e) Reservatórios; (f) Impermeabilização; (g) Silos; e (h) Lagoas...10 Figura Aplicações de geossintéticos na recuperação de áreas contaminadas (adaptado de BRANDL & ADAM, 2000)...11 Figura Comportamento tensão x deformação de diferentes geomembranas (RIGO & CAZZUFFI, 1991)...19 Figura Mecanismos de deformação de geomembranas sob carga pontual (SPARGUE & FROBEL, 1990)...21 Figura Resultado de ensaio DSC para geomembrana de PEAD (MAIA, 2001)...26 Figura Resultado de ensaio DSC para geomembrana de PVC (HALSE et al., 1991)...27 Figura 2.8 Termograma para obtenção do tempo de oxidação indutiva (OIT) (Modificado de HSUAN & KOERNER, 1998)...28 Figura 2.9 Termogramas para obtenção dos tempos de oxidação indutiva (OIT) de uma geomembrana de 0,8 mm; (a) amostra virgem; e (b) amostra degradada por

2 ix envelhecimento térmico em estufa com circulação de ar (LODI, 2003)...29 Figura 2.10 Termograma de ensaio de TGA em geomembrana de PEAD (LODI, 2003)...30 Figura 2.11 Termograma de ensaio de TGA em geomembrana de PVC (LODI, 2003)...31 Figura Diferentes técnicas de emendas em geomembranas (KOERNER, 1998)...33 Figura Desenho Esquemático da divisão e classificação do espectro solar na região UV e do espectro (MATHEUS, 2002)...36 Figura Resultados dos ensaios de tração (resistência à tração e módulo de elasticidade) para geomembranas de PEAD (0,8 e 2,5 mm) nas direções longitudinal (L) e transversal (T), após exposição à radiação ultravioleta (LODI, 2003)...38 Figura Curvas tensão-deformação para geomembranas de 0,8 mm e 2,0 mm após radiação ultravioleta (MATHEUS et al., 2004)...39 Figura Estágios de degradação oxidativa de geomembranas de PEAD (HSUAN & KOERNER, 1998)...45 Figura Estrutura floculada de uma geomembrana de PEAD, resultado de uma propagação rápida de fissuras (RCP), vista a partir de um microscópio (400 x) (HSUAN, 2000)...48 Figura Estrutura fibrilada de uma geomembrana de PEAD, resultado de um desenvolvimento lento de fissuras (SCG), vista a partir de um microscópio (400 x) (HSUAN, 2000)...48

3 x Figura 2.19 Estrutura lamelar do PEAD (Adaptado de HSUAN, 2000 & REDDY & BUTUL, 1999)...49 Figura Formação de fissuras em geomembranas de PEAD (REDDY & BUTUL, 1999)...51 Figura A transição dúctil/frágil é função da temperatura (WRIGHT, 1996)...52 Figura Efeitos de diferentes fatores no comportamento do FST (REDDY & BUTUL, 1999)...53 Figura 2.23 Influência da solubilidade polar no tempo de ruptura do PEAD (WRIGHT, 1996)...55 Figura Ensaio com corpo de prova em balanço sob tensão constante (WRIGHT, 1996)...57 Figura Ensaio de Flexão em 3 Pontos (deslocamento constante) (WRIGHT, 1996)...58 Figura Ensaio de Flexão em 3 Pontos (incremento de deslocamento constante) (WRIGHT, 1996)...59 Figura Ensaio com corpo de prova dobrado descrito pela ASTM D 1693: (a) Corpo de prova; (b) Comportador de corpos de prova; e (c) Montagem do ensaio (HSUAN, 2000)...61 Figura Equipamento para ensaio de FST (WRIGHT, 1996)...62 Figura Curvas características de ensaios de ruptura por FST, com polímero em contato com ar e em contato com fluido agressivo (WRIGHT, 1996)...63

4 xi Figura Curvas características de ensaios de FST para três diferentes tensões, com polímero em contato com ar e em contato com fluido agressivo (WRIGHT, 1996)...64 Figura 2.31 Esquema da ranhura feita no corpo de prova utilizado no ensaio NCTL: (a) Vista tridimensional do corpo de prova com a ranhura; (b) Vista lateral do corpo de prova com a ranhura (HSUAN & KOERNER, 1995)...65 Figura Curvas obtidas a partir de ensaios NCTL: (a) Comportamento Bi-linear ( joelho ); (b) Comportamento não-convencional ( nariz ) ; (c) Comportamento Trilinear ( degrau ) (HSUAN & KOERNER, 1995)...66 Figura Curva de controle do ensaio NCTL para estabelecer o estágio de carga aplicado no ensaio SP-NCTL (HSUAN & KOERNER, 1995)...69 Figura 2.34 Distribuição hipotética de tensões residuais devido a dois processos de resfriamento (HSUAN & ZHANG, 2005)...73 Figura 2.35 Localização da ruptura circunferencial na junção entre o liner longitudinal e a saliência (Adaptado de HSUAN, 2005 e HSUAN & ZHANG, 2005)...74 Figura 2.36 Esquema da retirada do corpo de prova em um tubo corrugado com a junção entre o liner e a saliência localizada no centro do corpo de prova (HSUAN, 2005)...75 Figura 2.37 Locações dos corpos de prova retirados para ensaio (HSUAN & ZHANG, 2005)...76 Figura Amostras de ensaio de SCTL (KOERNER et al., 1993)...77

5 xii Figura 2.39 Fotografias microscópicas dos níveis fissurados: (a) Amostra virgem; (b) Amostra fissurada nível 1; (c) Amostra fissurada nível 2; (d) Amostra fissurada nível 3 (HALSE et al., 1991)...79 Figura Efeito do aumento de temperatura no tempo de ruptura em ensaios NCTL (HSUAN & KOERNER, 1995)...80 Figura Efeito do decréscimo de temperatura no tempo de ruptura em ensaios NCTL (HSUAN & KOERNER, 1995)...81 Figura 2.42 Estrutura micelar do Igepal CO 630 (WRIGHT, 1996)...83 Figura 2.43 Resultados de ensaios NCTL variando o fluido de incubação (KOERNER et al., 1993)...86 Figura 3.1 (a) Equipamento utilizado no ensaio de espessura juntamente com um corpo de prova; e (b) Aplicação da pressão sobre o corpo de prova para leitura de sua espessura...92 Figura 3.2 (a) Medida da massa seca do corpo de prova; e (b) Medida da massa do corpo de prova imerso no líquido (Hexano)...93 Figura 3.3 Equipamento utilizado para a realização dos ensaios mecânicos...94 Figura 3.4 Molde utilizado na confecção dos corpos de prova de tração juntamente com um corpo de prova...95 Figura 3.5 Molde utilizado na confecção dos corpos de prova de rasgo juntamente com um corpo de prova...96 Figura 3.6 Molde utilizado na confecção dos corpos de prova de punção juntamente com um corpo de prova...97 Figura 3.7 Equipamento utilizado no ensaio de punção...98

6 xiii Figura 3.8 (a) Cortador de corpos de prova; e (b) Microscópio ótico binocular para avaliação microscópica dos corpos de prova...99 Figura 3.9 Rodízio das amostras de geomembranas Figura 3.10 (a) Detalhe do funcionamento das lâmpadas ultravioletas; e (b) Detalhe das amostras de geomembranas expostas Figura 3.11 (a) Estufa com circulação de ar utilizada no ensaio; e (b) Disposição das amostras na estufa Figura 3.12 (a) Tanque de exposição com amostras devidamente distanciadas; e (b) Equipamento utilizado para aquecer as soluções químicas, contendo dois tanques de exposição Figura 3.13 Esquema do equipamento desenvolvido e utilizado para ensaios de FST Figura 3.14 (a) Vista frontal do equipamento desenvolvido e utilizado para ensaios de FST, com ensaio em andamento; e (b) Vista frontal do equipamento com o aquisitor de tempos de ruptura Figura 3.15 Corpo de prova em forma de haltere para ensaio de FST (ASTM D 5397) Figura 3.16 Molde utilizado na confecção dos corpos de prova para ensaio de FST, juntamente com um corpo de prova Figura 3.17 (a) Equipamento utilizado para a realização das ranhuras nos corpos de prova do ensaio de FST; e (b) Equipamento utilizado para o controle das espessuras das ranhuras nos corpos de prova do ensaio de FST Figura 3.18 Curva de calibração para medir a concentração do Igepal na solução de incubação, obtida pela medida da refração BRIX...114

7 xiv Figura 3.19 Concentrações de Igepal para o primeiro e segundo ensaios realizados Figura 3.20 Concentrações de Igepal para o terceiro, quarto, quinto, sexto e sétimo ensaio realizados Figura 4.1 Curvas obtidas do ensaio de tração na ruptura (direção longitudinal) da amostra em compatibilidade química com soda cáustica Figura 4.2 Curvas obtidas do ensaio de tração no escoamento (direção transversal) da amostra em compatibilidade química com vinhaça Figura 4.3 Curvas obtidas do ensaio de tração na ruptura (direção longitudinal) da amostra em compatibilidade química com vinhaça Figura 4.4 Curvas obtidas por ensaios de TGA para as amostras da geomembrana 2A Figura 4.5 Curvas obtidas nos ensaios NCTL para as amostras da geomembrana 2A Figura 4.6 Dois diferentes padrões de ruptura da amostra virgem da geomembrana 2A ocorridos no ensaio NCTL; (a) Estágio de carregamento de 65%T ult ; e (b) Estágio de carregamento de 20%T ult Figura 4.7 Dois diferentes padrões de ruptura da amostra em compatibilidade química com vinhaça da geomembrana 2A ocorridos no ensaio NCTL; (a) Estágio de carregamento de 65%T ult ; e (b) Estágio de carregamento de 25%T ult Figura 4.8 Curva obtida no ensaio NCTL acelerado com a amostra virgem (70 C) juntamente com a curva obtida do ensaio com a amostra virgem (50 C) da geomembrana 2A...135

8 xv Figura 4.9 Curvas obtidas nos ensaios NCTL juntamente com os tempos de ruptura obtidos nos ensaios SP-NCTL para as amostras da geomembrana 2A Figura 4.10 Curvas obtidas nos ensaios NCTL juntamente com os tempos de ruptura obtidos nos ensaios SP-NCTL para as amostras do ensaio acelerado (70 C) e virgem (50 C) da geomembrana 2A Figura 4.11 Curva obtida a partir dos tempos médios de ruptura dos ensaios SP- NCTL e das densidades das amostras, para as geomembranas 1A, 1B, 2A e 3A...142