Introdução
As Redes de Drenagem para Entrada de Veículos (DR) são um produto em manta feito de geossintéticos, concebido principalmente para capturar e direcionar o deslizamento de líquidos (geralmente água), impedindo a entrada de partículas de solo e bloqueando o canal de drenagem. Normalmente consistem num núcleo de malha tridimensional e numa camada de filtro. A "Rede de Drenagem" para a Entrada de Veículos é um tecido de drenagem geossintético (rede composta por drenagem geossintética) colocado na camada de forma da entrada de veículos (geralmente na parte superior do solo do leito da estrada ou na base de cascalho). A sua principal função é acumular ativamente e drenar rapidamente a água que penetra na entrada de veículos, evitando o amolecimento do leito da estrada, danos causados pelo gelo, redução da capacidade de carga e danos no piso causados pela acumulação de água, melhorando significativamente a estabilidade, a robustez e a vida útil da entrada de veículos. É um material de engenharia essencial para a prevenção e melhoria do desempenho.
Função
1. Condução da água: O formato tridimensional do núcleo da malha apresenta uma condutividade excessiva da água, que pode drenar a água de forma rápida e eficiente (como águas subterrâneas, águas pluviais, águas de infiltração) ao longo da direção da aeronave.
2.º Filtragem: A camada geotêxtil impede que o solo invada o canal de drenagem e mantém a eficácia do sistema de drenagem a longo prazo.
3.º Separação: Por vezes também serve para separar camadas específicas do solo.
4. Proteção: Proteja a camada extra frágil e resistente à água que se encontra por baixo (como a geomembrana) contra perfurações causadas por tensões no solo e nas rochas sobrejacentes e contra a flutuabilidade das águas subterrâneas.
5.º Reforço: Em algumas aplicações, pode conceder um efeito de reforço positivo.
Função específica e princípio de funcionamento
1.º Recolher e desviar a humidade:
A água da chuva, a neve derretida ou as águas subterrâneas penetrarão no formato da entrada de veículos (sob asfalto, betão, tijolos de pavimento).
O formato tridimensional do núcleo da comunidade de drenagem proporciona um canal de água no plano, amigo do ambiente.
Pode acumular rapidamente esta água infiltrada e desviá-la horizontalmente para a vala de drenagem, poço de água ou área de drenagem natural na berma da pista para evitar que a água se acumule dentro da estrutura da pista.
2. Previna os danos causados pela água:
Reduzir os danos causados pelo congelamento e degelo (levantamento por congelamento): Em áreas sem drenagem, a água acumulada no leito da estrada congela e expande-se (levantamento por congelamento), fazendo com que o leito da estrada amoleça e diminua a sua capacidade de suporte quando derrete na primavera. O congelamento e o descongelamento repetidos danificam gravemente a superfície da pista (fissuras, irregularidades). A rede de drenagem drena a água adequadamente, reduzindo significativamente o risco de levantamento por congelamento.
3. Prevenção do amolecimento da base/leito da estrada: A imersão prolongada amolece e reduz a resistência do solo e das substâncias da base (como pedras amontoadas) e provoca facilmente sulcos, fissuras e fendas sob a carga do veículo. A rede de drenagem mantém a base perfeitamente seca e preserva a sua capacidade de suporte.
4. Prolongamento da vida útil do transportador: Ao diminuir os danos causados pela água, a vida útil do transportador do pavimento da pista é amplamente prolongada, reduzindo a frequência e o valor da manutenção.
5.º Filtração e separação:
A camada de filtro geotêxtil (tecido não tecido) no fundo da rede de drenagem permite que a água escoe livremente, mas impede que as partículas de solo de alta qualidade entrem e bloqueiem os canais de drenagem dentro do núcleo da malha, garantindo a eficiência da drenagem a longo prazo.
Também pode separar camadas únicas de solo ou combinação (como o solo do leito da estrada e a base de pedra batida) até certo ponto, evitar que se misturem e manter a integridade da camada estrutural.
Aplicação
1. Estruturas de drenagem impermeabilizantes em redor de divisórias de base de construção e caves (como valas cegas, camadas de drenagem na parte de trás de placas impermeáveis).
2.º Drenagem na parte de trás do túnel e revestimento do metro.
3.º Drenagem do leito interior da estrada, bermas, muros de contenção e taludes.
4. Série de lixiviados e camada de drenagem para aterros sanitários e lagoas de resíduos.
5.º Camada de drenagem para jardins de cobertura e paredes verdes.
6.º Drenagem subterrânea para locais de atividades desportivas (como campos de futebol e campos de golfe).
Drenagem agrícola.
Áreas de utilidade típicas (em estruturas de entrada de veículos)
1. Topo do subleito: Assente sobre solo compactado do subleito, sobre o qual é colocada uma base de pedra sobreposta. Esta é a região mais frequente e é utilizada para intercetar a água vinda de baixo (injeção capilar ascendente de água subterrânea ou infiltração lateral) e de cima (infiltração de água na camada de base).
2. Dentro ou parte traseira da camada de base: Por vezes, colocado no interior ou abaixo da camada de pedra batida para acumular água com maior sucesso nessa camada.
3.º Sob pavimento permeável: Se a entrada de veículos fizer uso de pavimento permeável (como betão permeável, asfalto permeável, tijolos de pavimento permeável), a malha de drenagem será colocada abaixo da direção da base permeável ou como fase da mesma para acelerar a série e a drenagem das águas pluviais infiltradas.
Por que razão é necessário utilizar malha de drenagem em passeios?
1.As entradas de veículos são construções de suporte de carga e requerem uma fundação robusta e estável. A água é um dos principais fatores desestabilizadores.
2.As construções tradicionais de pavimentos (como cascalho e asfalto colocados ao mesmo tempo em solo compactado) têm capacidades de drenagem limitadas, em particular em áreas com níveis excessivos de água subterrânea, permeabilidade negativa do solo (como argila) ou chuva excessiva.
3. A instalação de malha de drenagem é uma resposta económica e bastante fácil que pode melhorar sensivelmente a robustez e o desempenho global dos passeios.
Parâmetros Técnicos
I. Propriedades Hidráulicas
Este é o índice de desempenho central da rede de drenagem, que determina diretamente a sua eficiência de drenagem.
1. Transmissividade no Plano (θ):
Definição: O caudal de água que uma rede de drenagem de largura unitária pode transmitir sob pressão normal e gradiente unitário (unidade: m²/s ou L/min·m). Quanto maior o valor, maior a capacidade de drenagem.
Principais fatores de influência: Pressão normal, gradiente hidráulico, desempenho a longo prazo (considerando o entupimento e a fluência).
Norma de ensaio: ASTM D4716/ISO 12958. É necessário prestar atenção aos valores de ensaio sob pressão normal específica (como 100 kPa, 200 kPa, 500 kPa) e gradiente hidráulico específico (como 0,1).
Requisitos para aplicação em pistas: A condutividade hidráulica mínima necessária deve ser determinada com base no volume de infiltração esperado, no comprimento do percurso de drenagem e no fator de segurança do projeto. Geralmente, é necessária uma boa condutividade da água sob pressão média e alta (como 200-500 kPa).
2. Permeabilidade planar da Geonet (kp):
Definição: Apenas para georredes, indica a capacidade do próprio material em conduzir água na direção plana (unidade: m/s). Condutividade da água (θ) = kp * espessura. Comumente utilizado para comparar o desempenho de georredes puras.
Norma de ensaio: ASTM D4491 (modificada) / EN ISO 11058.
II. Propriedades Mecânicas
Garantir que a rede de drenagem pode suportar cargas sem falhas durante a construção e utilização.
1. Resistência à compressão (resistência CBR)
Definição: Capacidade de um material resistir à pressão normal (vertical). É geralmente expressa em Resistência à Perfuração (CBR) (unidade: kN/m ou N). Extremamente importante para aplicações em pavimentos! Necessita de suportar o impacto da intrusão de agregados, equipamentos de pavimentação e cargas de veículos.
Norma de teste: ASTM D6241 / ISO 12236. Comunique o valor da pressão ou a pressão de pico num deslocamento específico (como 5% ou 10%).
Requisitos de aplicação em pavimentos: geralmente exigem uma elevada resistência ao CBR (muito maior do que os produtos utilizados para coberturas de aterros sanitários ou drenagem de paredes), o valor específico depende da carga de projeto e do material de base, e a gama comum é de vários milhares de Newtons por metro (kN/m).
2. Fluência Compressiva
Definição: O fenómeno da espessura do material diminui ao longo do tempo sob pressão constante a longo prazo. A fluência excessiva reduz significativamente a condutividade hidráulica.
Norma de ensaio: ASTM D7361 / GRI GC8. Comunique a taxa de compressão definida ou a espessura residual após um tempo específico (como 1.000 horas, 10.000 horas) a uma pressão específica.
Requisitos de aplicação em pavimentos: requer um baixo desempenho de fluência para garantir que o espaço do canal de drenagem não é reduzido significativamente com uma utilização a longo prazo.
3. Resistência à tracção e alongamento
Definição: Capacidade de um material resistir à fratura longitudinal por tração (unidade: kN/m) e à percentagem de alongamento na fratura. Afeta principalmente a resistência à tração durante a construção.
Norma de ensaio: ASTM D4595 (geotêxtil) / ASTM D6637 (Geonet/Geocompósito). Dividido em longitudinal (MD) e transversal (XD).
Requisitos de aplicação de faixas: Deve cumprir os requisitos de pavimentação de construção, geralmente requisitos moderados.
4. Ângulo de atrito da interface (Resistência ao cisalhamento da interface / Ângulo de atrito)
Definição: As características de atrito entre a rede de drenagem e os materiais de contacto superiores e inferiores (como geotêxtil, solo, agregado) (unidade: ângulo ° ou kPa de coesão). Afeta a estabilidade da encosta.
Norma de ensaio: ASTM D5321 / ASTM D6243 (geotêxtil).
Requisitos de aplicação em faixas: Isto é particularmente importante em faixas em declive ou aplicações em bermas para garantir que não ocorre instabilidade de deslizamento.
III. Propriedades Físicas
1. Espessura
Definição: A espessura do produto medida sob uma pressão normal específica (por exemplo, 2 kPa, 20 kPa, 200 kPa) (unidade: mm). A espessura sob pressão afeta diretamente o espaço de condução de água.
Norma de ensaio: ASTM D5199 / ISO 9863-1.
Requisitos de aplicação da gama: Concentre-se na espessura sob a pressão de trabalho do projeto, e não na espessura de pressão zero.
2. Massa por Unidade de Área
Definição: Peso unitário da camada de filtro geotêxtil ou de toda a rede de drenagem composta (unidade: g/m²). Reflete indiretamente a utilização do material e o potencial de resistência.
Norma de ensaio: ASTM D5261/EN 965.
Requisitos de aplicação em faixas: A camada de filtro geotêxtil deve ser suficientemente pesada para garantir a sua filtragem e desempenho anti-obstrução.
3. Tamanho da abertura / Tamanho da abertura aparente (O₉₀ / AOS)
Definição: Apenas para filtros geotêxteis, indica a sua capacidade de bloquear partículas. O₉₀ significa que 90% das partículas são mais pequenas do que este tamanho (unidade: mm ou número de peneira dos EUA). O AOS é semelhante. Parâmetro-chave de filtragem.
Norma de ensaio: ASTM D4751 (método de peneiramento a seco) / ISO 12956 (método de peneiramento húmido é mais recomendado).
Requisitos de aplicação em pavimentos: Deve ser cuidadosamente selecionado de acordo com a distribuição granulométrica do solo protegido (especialmente o teor de partículas finas) e seguir os critérios de filtragem (retenção do solo, permeabilidade à água, anti-entupimento). A seleção inadequada levará à falha na drenagem.
4. Permissividade (Ψ)
Definição: Apenas para filtros geotêxteis, indica a sua permeabilidade à água em condições normais de escoamento (unidade: s⁻¹). Quanto maior for o valor, mais fácil é a passagem vertical da água através do geotêxtil para o núcleo da rede de drenagem.
Norma de ensaio: ASTM D4491.
Requisitos de aplicação em faixas: necessitam de ser suficientemente elevados para garantir que a água possa fluir suavemente para o núcleo da malha de drenagem.
IV. Propriedades de Resistência
Avalie a capacidade do material para manter o desempenho num ambiente de utilização a longo prazo.
1. Resistência UV
Definição: Taxa de retenção da resistência do material após exposição à luz ultravioleta. Geralmente avaliada por testes de envelhecimento acelerado.
Norma de ensaio: ASTM D4355/ISO 4892. Comunique a percentagem de resistência à tracção retida após um determinado tempo de exposição (como por exemplo 500 horas).
Requisitos de aplicação em pistas: Para produtos que podem estar expostos durante um curto período após a pavimentação (como durante a construção), é necessária uma certa estabilidade UV. O enterramento a longo prazo não é uma consideração primordial.
2. Resistência Química/Biológica
Definição: Os núcleos de malha de PEAD apresentam, geralmente, uma excelente resistência à degradação ácida, alcalina e microbiana. Os geotêxteis (poliéster ou polipropileno) também necessitam de ser avaliados quanto à sua resistência química.
Base: A inércia química do próprio material. Consulte as normas relevantes ou os dados de resistência química fornecidos pelos fornecedores.
Requisitos de aplicação em faixas: os ambientes de solo em geral representam pouca ameaça para o PEAD e os geotêxteis comuns, e os locais contaminados especiais requerem uma avaliação adicional.
3. Fatores de Redução da Resistência de Projeto/Fluência a Longo Prazo
Definição: O valor de resistência (como resistência à tracção, resistência ao CBR) em que o material pode ser utilizado com segurança após considerar o efeito de fluência a longo prazo. Necessita de ser derivado de dados de ensaios de fluência a longo prazo.
Base: Com base em diretrizes como o GRI GC8 ou dados de desempenho a longo prazo fornecidos pelos fornecedores.
Requisitos de aplicação em pistas: Críticos! A resistência do projeto a longo prazo deve ser considerada no projeto, e não os valores de ensaio a curto prazo.
V. Especificações dos materiais
1. Material do núcleo: Geralmente polietileno de alta densidade (PEAD). Tenha em atenção o grau da resina, aditivos (como o negro de fumo para resistência aos raios UV), densidade, índice de fusão (IM), etc.
2.º Material do filtro: Geralmente geotêxtil não tecido agulhado de poliéster (PET) ou polipropileno (PP). Tenha em atenção o tipo de fibra, o processo de produção e a presença de aditivos (como agentes antienvelhecimento).
3.º Método de colagem: colagem térmica ou agulhamento. Afeta a resistência do compósito, a condutividade da água e a resistência à obstrução.
VI. Resumo dos pontos-chave para a seleção da aplicação de faixa
1. A condutividade da água é essencial: garanta que os requisitos de caudal de drenagem do projeto ainda podem ser cumpridos sob a pressão de carga do projeto.
2.º A resistência à compressão é a base: deve ser capaz de suportar cargas de construção e de veículos para evitar uma compressão excessiva que causa uma queda repentina na condutividade da água. A resistência do CBR é a principal prioridade.
3.º O projeto de filtragem é uma garantia: o geotêxtil O₉₀/AOS deve ser rigorosamente selecionado de acordo com a granulometria do solo do leito da estrada e cumprir a permeabilidade (Ψ) para evitar entupimentos.
4.º O desempenho a longo prazo é fundamental: o efeito da fluência na espessura e na condutividade deve ser considerado e o projeto deve ser baseado em parâmetros de projeto a longo prazo.
Os testes padrão são a base: todos os parâmetros devem ser obtidos através de métodos de teste padrão (como ASTM, ISO, GRI) para tornar os dados comparáveis e fiáveis.
Propriedades-chave necessárias
1. Alta condutividade hidráulica: conduz a água rapidamente.
2. Alta energia compressiva (CBR): Suporta a tensão da base de cascalho superior, da camada de pavimento e das massas dos veículos, além de ser excessivamente comprimida (a compressão excessiva reduz o espaço de condução de água). A malha de drenagem utilizada em pavimentos normalmente requer resistência à compressão excessiva.
3. Excelente desempenho de filtragem: os geotêxteis devem adaptar-se ao solo circundante para evitar entupimentos.
Durabilidade: Resiste a lesões de desenvolvimento e a ambientes químicos/biológicos de longa duração.
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