Avaliação da fissuração por ressecamento em camadas de cobertura de aterros sanitários utilizando materiais alternativos

Abstract

A produção de resíduos sólidos urbanos tem relação direta com o desenvolvimento econômico e cultural das populações. Neste sentido, diversos segmentos da sociedade têm demonstrado preocupação quanto à disposição segura e adequada dos resíduos sólidos urbanos, sendo os aterros sanitários a tecnologia mais recomendada devido ao seu maior controle construtivo e, consequentemente, minimização dos impactos ambientais gerados. Para garantir o bom funcionamento dos aterros é de fundamental importância que os sistemas de cobertura apresentem baixa permeabilidade e resistência aos esforços mecânicos e às intempéries. No entanto, os efeitos devido ao processo de secagem e umedecimento, aos quais estão submetidos estas estruturas, podem gerar fissuras e criar caminhos preferenciais de fluxo prejudicando a selagem do aterro e sua consequente sustentabilidade. Neste contexto, esta pesquisa teve por objetivo avaliar o comportamento de misturas de solo com incorporação de materiais alternativos como agregado miúdo reciclado, obtido de Resíduos da Construção Civil (RCC) britado, e fibras de PET, produzidas a partir do filetamento de garrafas de refrigerantes usadas, visando diminuir o efeito de retração e da formação de fissuras em camadas de cobertura de aterros sanitários. Para avalição do efeito da inclusão dos resíduos nas propriedades das misturas, foram inicialmente realizados ensaios hidráulicos e mecânicos, de modo a definir o percentual adequado de adição. Foram avaliados percentuais de adição, em relação à massa de solo seco, de 10%, 20%, 30% e 40% de RCC, e os percentuais de 0,4%, 0,6%, 0,8% e 1,0% de fibras de PET, variando o comprimento e a geometria lateral dessas fibras. A primeira etapa do programa experimental constou de ensaios de caracterização, compactação, resistência a compressão simples, resistência ao cisalhamento e resistência à tração por compressão diametral, além de ensaios de permeabilidade, sucção, retração e ensaios preliminares de ressecamento. Os resultados destes ensaios permitiram a definição do percentual de adição de RCC e PET a serem utilizados nos ensaios de ressecamento. Para tanto, foi desenvolvida uma metodologia com a construção de um simulador de radiação solar e de chuva que possibilitou a avaliação comparativa das amostras quando submetidas a ciclos alternados de umedecimento e secagem (W-D). Durante os ensaios, o processo de ressecamento foi registrado por uma câmera fotográfica digital, e a amostra instrumentada com tensiômetros e sensores de temperatura e umidade. Foi avaliada ainda a perda de massa, utilizando-se sob a amostra uma balança digital. A evolução das fissuras superficiais foi analisada utilizando-se a técnica de processamento de imagens e as dimensões das fissuras na superfície foram quantificadas determinando-se o CIF (Crack Intensity Factor), relação entre a área de superfície das fendas e a área total da superfície da amostra. Os resultados obtidos mostraram que o comportamento quanto ao ressecamento e à formação de fissuras foi significativamente afetado pelos ciclos de umedecimento e secagem (W-D) e pela adição de materiais alternativos, alterando o padrão de fissuração, retardando a formação de fissuras e reduzindo o fator de intensidade de fissuração, quando comparado ao solo natural. Estes resultados indicam a possibilidade de utilização desses materiais como adição ao solo de cobertura de aterros sanitários.