Avaliação da resistência ao cisalhamento do poliestireno expandido (EPS) com interfaces de geomembranas por meio do ensaio de cisalhamento direto

Abstract

Este trabalho tem como objetivo avaliar os parâmetros de resistência ao cisalhamento de interface (adesão e ângulo de atrito), resultantes das envoltórias de resistência de pico e pós-pico e do comportamento tensão-deslocamento em diferentes configurações de interface entre o poliestireno expandido (EPS) e geomembranas poliméricas por meio de ensaios de cisalhamento direto. Esse estudo é fundamental principalmente para a análise de viabilidade do uso de blocos de EPS em obras geotécnicas e no estudo de suas aplicações. Para tanto, foi elaborada uma análise comparativa entre as tensões, a massa específica, a adesão e o ângulo de atrito das interfaces, e uma posterior comparação com os dados da literatura existente. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto de dimensão padrão (caixa de 100x100 mm) com a utilização de 2 materiais geotécnicos diferentes: EPS em cinco massas específicas (10, 14,5, 18, 28 e 33,5 kg/m³) e três tipos de geomembranas de PEAD (polietileno de alta densidade): uma lisa e duas texturizadas com espessura de 1,5 mm de núcleo, sendo as texturizadas de face dupla. Os principais resultados mostram que os valores obtidos para tensão de pico e pós-pico variaram entre 24º e 35º e de 15º a 34º para a geomembrana texturizada; 16º e 20º e de 7° a 18º para a geomembrana lisa, para tensão de pico e pós-pico, respectivamente; todos com valores nulos de adesão. A resistência ao cisalhamento na interface EPS-Geomembrana aumentou com a massa específica, exceto para a geomembrana lisa. O melhor desempenho em termos de resistência foi obtido para a interface com geomembrana texturizada de matriz balão seguida da matriz plana. Em comparação com a literatura, os valores obtidos foram validados, omplementando a caracterização existente.

This work aims to evaluate the interface shear resistance parameters (adhesion and friction angle), resulting from the peak and post-peak resistance envelopes and the stressdisplacement behavior in different interface configurations between expanded polystyrene (EPS) and polymeric geomembranes. through direct shear tests. This study is fundamental mainly for analyzing the feasibility of using EPS blocks in geotechnical works and studying their applications. To this end, a comparative analysis was carried out between the tensions, specific mass, adhesion and friction angle of the interfaces, and a subsequent comparison with data from existing literature. Standard dimension direct shear tests (100x100 mm box) were carried out using 2 different geotechnical materials: EPS in five specific masses (10, 14.5, 18, 28 and 33.5 kg/m³) and three types of HDPE (high-density polyethylene) geomembranes: one smooth and two textured with a core thickness of 1.5 mm, the textured ones being double-sided. The main results show that the values obtained for peak and postpeak stress varied between 24º and 35º and from 15º to 34º for the textured geomembrane; 16º and 20º and from 7º to 18º for the smooth geomembrane, for peak and post-peak stress, respectively; all with zero membership fees. The shear strength at the EPS-Geomembraneinterface increased with density, except for the smooth geomembrane. The best t performance in terms of resistance was obtained for the interface with balloon matrix textured geomembrane followed by flat matrix. In comparison with the literature, the values obtained were validated, complementing the existing characterization in terms of resistance was obtained for the interface with balloon matrix textured geomembrane followed by flat matrix. In comparison with the literature, the values obtained were validated, complementing the existing characterization.