Construção civil- aula 8

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8ºAula
Geossintéticos
Objetivos de aprendizagem
ao término desta aula, vocês serão capazes de:
•	 identificar os tipos de geossintéticos;
•	 conhecer as funções dos geossintéticos;
•	 compreender as propriedades dos geossintéticos.
Prezados(as) alunos(as),
Nesta aula, veremos sobre os geossintéticos, materiais 
constituídos por polímeros e que são utilizados nas áreas de 
geotécnica e do meio ambiente. Conforme Palmeira (2018), 
no Brasil, o uso dos geossintéticos apresentou um aumento 
nas duas últimas décadas. Contudo, é bem inferior quando 
comparado com o emprego desse material nos países 
desenvolvidos. Desta maneira, por ser um material incipiente e 
bastante promissor na área da engenharia, discutiremos as suas 
principais características.
tenham uma excelente leitura. Boa aula!
Bons estudos!
50Construção Civil
Seções de estudo
1– Geossintéticos: tipos e Funções
2– Composição dos Geossintéticos
3– Propriedades dos Geossintéticos
4– aplicação dos Geossintéticos: Drenagem e Filtro
1- Geossintéticos: Tipos e Funções
De acordo com a aBNt NBR Iso 10318-1:2021, 
geossintético (GsY) é o termo genérico que descreve um 
produto em que ao menos um de seus componentes é 
produzido a partir de um polímero sintético ou natural, sob 
a forma de manta, tira ou estrutura tridimensional, utilizado 
em contato com o solo ou outros materiais. os geossintéticos 
podem ser utilizados em diversos tipos de aplicações da 
engenharia geotécnica e civil, tais como reforço (estruturas 
de contenção, taludes íngremes ou aterros sobre solos moles) 
ou estabilização de solos, drenagem e filtração, barreiras para 
fluidos e gases, controle de erosão, barreira de sedimentos, 
proteção ambiental etc. (PaLMEIRa, 2018).
No Brasil, o uso dos geossintéticos ainda é incipiente, 
porém, com o avanço das pesquisas sobre esses materiais, 
há um contínuo crescimento de sua utilização em obras de 
geotecnia e de proteção ambiental, principalmente devido 
a: contínuo aprimoramento e melhoria da qualidade dos 
geossintéticos para uso em obras de engenharia; redução de 
custos dos geossintéticos; redução do tempo de execução 
de obras; melhoria das metodologias de projeto, resultados 
de pesquisas e observações de casos históricos com 
geossintéticos; facilidade de transporte para regiões remotas 
ou com escassez de materiais naturais; custo competitivo 
quando comparado ao de soluções tradicionais de engenharia; 
maior rigidez e controle de utilização de materiais naturais 
tradicionais em virtude de imposições de ordem ambiental; o 
uso de geossintéticos pode resultar em soluções de engenharia 
sustentáveis e com menores impactos ao meio ambiente 
(PaLMEIRa, 2018).
as funções dos geossintéticos são basicamente (aBNt 
NBR Iso 10318-1:2021):
a) Drenagem: coleta e condução das águas pluviais, 
águas subterrâneas e outros fluidos no plano de um 
material geossintético;
b) Filtração: restrição da passagem sem controle, das 
partículas do solo ou outro material, submetidas 
a forças hidrodinâmicas, permitindo a passagem 
do fluido em movimento pelo interior de um 
geossintético;
Figura 1 – Geossintéticos como drenos e filtros
Fonte: PaLMEira, 2018.
c) Proteção: prevenção ou limitação de danos 
localizados a um dado elemento ou material;
d) Reforço: uso do comportamento tensão-deformação 
de um material geossintético para melhorar o 
comportamento mecânico do solo ou de outros 
materiais de construção;
e) separação: prevenção da mistura de dois materiais 
adjacentes de natureza diferente, solos ou material 
de aterro;
f) Controle de erosão superficial: previne ou limita 
os movimentos do solo ou de outras partículas na 
superfície, por exemplo, de um talude;
g) Barreira: limita ou previne a migração de fluidos;
h) alívio de tensões: é utilizado em restauração 
de pavimentos asfálticos como retardador do 
desenvolvimento de trincas pela absorção das tensões 
que surgem no pavimento asfáltico danificado;
Figura 2 – Geossintéticos em reforço de solos e em 
separação
 
a) Geossintético em reforço de solos
a) Geossintético em separação (obras de pavimentação)
Fonte: PaLMEira, 2018.
i) Estabilização: melhoria do comportamento 
mecânico de um material granular solto, pela 
inclusão de uma ou mais camadas de geossintético, 
de tal modo que a deformação sob cargas aplicadas 
seja reduzida pela minimização dos movimentos do 
material granular solto.
51
os principais produtos geossintéticos e suas características 
são (PaLMEIRa, 2018; aBNt NBR Iso 10318-1:2021):
	Geobarra (GB): produto com forma de barra, com 
função predominante de reforço;
	Geotêxtil (GtX): material têxtil plano, permeável, 
polimérico (sintético ou natural), com funções de 
drenagem, filtração, reforço, separação e proteção. 
Conforme o processo de manufatura, pode ser 
classificado em: 
•	 Geotêxtil não tecido (GtX-NW): geotêxtil feito de 
fibras, filamentos ou outros elementos direcional 
ou aleatoriamente orientados, interligados por 
processos mecânicos, térmicos ou químicos.
•	 Geotêxtil tecido (GtX-W): geotêxtil produzido pelo 
entrelaçamento, geralmente em ângulo reto, de dois 
ou vários conjuntos de fios, filamentos, laminetes ou 
outros elementos.
•	 Geotêxtil tricotado (GtX-K): geotêxtil produzido 
pelo entrelaçamento de um ou vários fios, filamentos 
ou outros elementos.
Figura 3 - Geotêxteis
a) Geotêxtil tecido B) Geotêxtil Não-tecido
Fonte: PaLMEira, 2018.
os geotêxteis podem ser materiais altamente 
anisotrópicos, isto é, algumas de suas propriedades podem 
depender da direção que se analisa. Exemplificando: os 
coeficientes de permeabilidade na direção normal ao plano 
da manta e ao longo do plano da manta podem ser bem 
diferentes. o mesmo se aplica à resistência e rigidez à tração 
em diferentes direções, particularmente nos geotêxteis do tipo 
tecido. Desta maneira, é de suma importância que se atente à 
direção do material quando da montagem.
	Geogrelha (GGR): é uma estrutura polimérica 
plana, constituída por uma malha aberta e regular 
de elementos de tração completamente conectados, 
que podem ser unidos por extrusão, solda ou 
“interlooping” ou entrelaçamento, e cujas aberturas 
são maiores que os elementos constituintes.
as geogrelhas também podem apresentar anisotropia, 
especialmente de resistência e rigidez à tração.
	Geotira (Gst): material polimérico na forma 
de uma tira, com largura não superior a 200 mm, 
utilizado em contato com o solo ou outro material 
de construção.
	Geocéula (GCE): fibra tridimensional, permeável, 
polimérica (sintética ou natural), ou estrutura 
celular semelhante interligada, que confinam 
mecanicamente o material em seu interior, com 
função predominante de reforço e controle de 
erosão, podendo também, por empilhamento, 
formar estruturas de contenção de gravidade.
Figura 4 – Geogrelha e Geocélula
a) Geogrelha b) Geocélula
Fonte: PaLMEira, 2018.
	Geocomposto (GCo): material fabricado e montado 
usando pelo um produto geossintético entre os 
componentes. Pode ser utilizado em diversas 
funções, como drenagem, reforço, entre outros.
	Geoespaçador (GsP): estrutura polimérica 
tridimensional com espaços de ar que se 
interconectam, cuja função principal é drenagem. 
Figura 5 – Geocomposto e Geoespaçador
a) Geocomposto b) Geoespaçador
Fonte: PaLMEira, 2018.
	Geofôrma (GF): estrutura confeccionada geralmente 
com geotêxtil que visa conter materiais provisória 
ou permanentemente, podendo ser utilizada em 
obras hidráulicas, controle de erosões e redução de 
resíduos. Quando o comprimento é muito maior 
do que a largura, pode ser chamado de geofôrmas 
lineares ou geocontêineres.
	Geomanta (Ga): manta sintética utilizada em obras 
de proteção contra a erosão. se for biodegradável, é 
conhecida como biomanta. 
	Geomembrana (GM): material bidimensional com 
52Construção Civil
baixíssimo coeficiente de permeabilidade utilizado 
como barreira ou em separação. Pode possuir 
superfície lisaou rugosa e são fornecidas em rolos 
ou painéis com variadas dimensões, devendo os 
painéis serem soldados no campo por meio de 
procedimentos especiais. 
	Geotubo (GP): tubo de material sintético utilizado 
em obras de drenagem, que podem ser produzidos 
com perfurações para a confecção de drenos. Possui 
fácil instalação e é resistente a ataques químicos e 
biológicos, favorecendo o seu emprego em obras de 
disposição de resíduos, nas quais outros materiais 
podem ser atacados pelos fluidos presentes.
Figura 6 – Geoforma, Geomanta, Geomembrana e 
Geotubo
Fonte: PaLMEira, 2018.
	Geoexpandido (GE): produto fabricado com 
polímero expandido com o objetivo de reduzir seu 
peso, formando um produto de baixa densidade.
	Geobloco: é o bloco fabricado com geoexpandido, 
sendo leves, mas rígidos o suficiente para aplicações 
em obras civis. são geralmente montados 
manualmente sem a necessidade de utilização de 
um grande número de funcionários. são muito 
úteis na construção de aterros sobre solos moles, 
particularmente como aterro de encontros de 
pontes.
No Quadro 1 estão sintetizados os tipos de geossintéticos 
e suas funções.
Quadro 1 – Geossintéticos e suas funções
Fonte: adaptado de PaLMEira, 2018.
a) Geoforma b) Geomanta
c)	Geomembrana d)	Geotubo
2- Composição dos Geossintéticos
os polímeros utilizados comumente na fabricação dos 
geossintéticos são (PaLMEIRa, 2018):
	Polietileno (PE): é principalmente utilizado na 
fabricação de geomembranas, geogrelhas, geocélulas, 
georredes, geotubos e geocompostos.
	Poliéster (PEt): É utilizado principalmente na 
fabricação de geotêxteis e geogrelhas.
	Polipropileno (PP): é principalmente utilizado na 
fabricação de geotêxteis, geogrelhas, geomembranas 
e geocompostos.
	Policloreto de vinila (PVC): é principalmente 
utilizado na fabricação de geomembranas, 
geocompostos e geotubos.
	Poliamida (Pa, também conhecido por nylon): é 
principalmente utilizada na fabricação de geotêxteis, 
geocompostos e geogrelhas.
	Poliestireno (Ps): pode ser encontrado na 
forma expandida, utilizada em embalagens e, 
particularmente em geotecnia, na construção de 
aterros de baixa densidade. É utilizado na fabricação 
de geoblocos e geocompostos.
	Elastômero de dieno-propileno-etileno (EPDM): 
pode ser utilizado na fabricação de geomembranas.
	Polietilieno clorossulfonado (CsPE): é resultante 
da modificação do polietileno. É frequentemente 
usado na fabricação de geomembranas reforçadas 
(CsPE-R).
3- Propriedades dos Geossintéticos
as propriedades físicas dos geossintéticos são 
características físicas que possam influenciar o comportamento 
do material, tais como espessura, porosidade (volume de 
vazios divido pelo volume total do geossintético), massa por 
unidade de área (gramatura), diâmetros das fibras ou dos 
filamentos, entre outras (PALMEIRA, 2018).
as propriedades hidráulicas são importantes para 
geossintéticos utilizados em funções de drenagem, filtração 
e barreira, como é o caso geotêxteis, geocompostos argilosos 
e geomembranas (PaLMEIRa, 2018). são propriedades 
hidráulicas (aBNt NBR Iso 10318-1:2021): 
•	 Permeabilidade: taxa de transmissão do fluido 
através do geossintético;
•	 Permissividade: taxa de vazão volumétrica de 
água, ou outros líquidos, por unidade de área e por 
unidade de perda de carga hidráulica, sob fluxo 
laminar normal ao plano (unidade é expressa em s-1);
•	 transmissividade ou transmissibilidade: taxa de 
vazão volumétrica no plano do produto por unidade 
de largura do corpo de prova e por gradiente de 
umidade no plano de um produto (unidade é 
expressa em L/m.s). Essa propriedade fornece uma 
medida da capacidade do material de permitir a 
passagem de fluido ao longo de seu plano;
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Figura 8 – Fluxo do fluido
Fonte: associação Brasileira de geossintéticos - iSg Brasil. Disponível em: https://
igsbrasil.org.br/wp-content/uploads/2020/04/7.pdf . acesso em: 06/11/2021.
•	 Estanqueidade a líquidos: habilidade de um 
geossintético de reter líquidos;
•	 Abertura de filtração característica: dimensão da 
abertura que corresponde à dimensão máxima 
da partícula de 90% em massa do solo passando 
através do geotêxtil (unidade é expressa em µm). 
Essa propriedade define o tamanho da maior 
partícula de solo que é capaz de atravessar o material 
geossintético.
o conhecimento das propriedades mecânicas dos 
geossintéticos é essencial para a aplicação dos mesmos, 
principalmente quando são utilizados como reforço 
(PaLMEIRa, 2018). as principais propriedades e ensaios 
mecânicos são:
•	 Resistência à tração: a aBNt NBR Iso 10319:2013 
descreve um método de ensaio para a determinar um 
índice das propriedades de tração dos geossintéticos 
usando uma faixa larga. o método é aplicável à 
maioria dos geossintéticos, incluindo geotêxteis 
tecidos, geotêxteis não tecidos, geocompostos, 
geotêxteis tricotados e feltros. o método é também 
aplicável para geogrelhas e geotêxteis de estrutura 
aberta similar, com algumas ressalvas.
•	 Rigidez à tração: é a razão entre a força de tração e 
a deformação correspondente (PaLMEIRa, 2018).
•	 Ensaios de danos mecânicos: diversos danos 
podem ocorrer durante o transporte, o manuseio 
e/ou a instalação do geossintético na obra, sendo 
comuns os danos causados por queda de objetos 
contundentes, passagem de veículos sobre o 
geossintético, colocação do geossintético sobre 
uma camada de solo agressivo mecanicamente 
(presença de elementos graúdos e contundentes) 
ou lançamento de aterros com pedras, troncos, 
entre outros, sobre a camada de geossintético já 
instalada. Há diversos tipos de ensaios que podem 
ser realizados, dentre eles: ensaio de resistência à 
perfuração dinâmica; ensaio de puncionamento 
estático; ensaio de resistência ao impacto; ensaio 
de propagação de rasgo; ensaio de resistência ao 
estouro (PaLMEIRa, 2018).
•	 Ensaios para avaliação da interação solo-geossintético: 
em diversas aplicações, os geossintéticos trabalham 
enterrados, em contato direto com o solo ou, 
por vezes, em contato com outro geossintético. 
Desse modo, em várias aplicações é necessária a 
avaliação da resistência por ancoragem de trechos 
a) Fluxo ao longo do plano do geossintético b) Fluxo normal ao plano do geossintético
de geossintéticos, como são os casos de obras de 
estruturas de contenção e aterros sobre solos moles, 
por exemplo. Dentre os diversos ensaios que podem 
ser realizados estão: ensaio de cisalhamento direto; 
ensaio de arrancamento; ensaio de plano inclinado 
(ou de rampa) (PaLMEIRa, 2018).
Dentre as propriedades e ensaios de durabilidade estão:
•	 Resistência ao fissuramento em geomembranas: por 
serem geossintéticos utilizados como barreiras para 
fluidos ou gases, é importante realizar ensaios que 
visam verificar a possibilidade de continuidade do 
mecanismo de fissuramento em uma geomembrana. 
os principais ensaios para avaliar a resistência de 
geomembranas ao processo de fissuramento são 
o ensaio em tira fletida e o ensaio de resistência ao 
fissuramento sob carga constante (PALMEIRA, 
2018).
•	 Resistência a condições ou agentes deletérios:
	Resistência ao inchamento: no caso de 
geomembranas compostas por multicamadas, a 
absorção de umidade pode provocar a separação das 
camadas (lâminas) de geomembranas compostas de 
multicamadas. o ensaio de resistência ao inchamento 
é normatizado pela astM D570:98(2018) e 
visa verificar a possibilidade de ocorrência de tal 
mecanismo (PaLMEIRa, 2018).
	Resistência química: o ensaio de resistência química 
busca avaliar a resistência do geossintético a 
substâncias com as quais estará em contato em 
condições de serviço e é realizado com a imersão 
do geossintético na substância de interesse, 
geralmente sob as condições mais críticas possíveis 
de concentração (PaLMEIRa, 2018).
	Resistência ao ozônio: é uma propriedade que deve 
ser verificada principalmente em geomembranas, 
pois quando expostas ao ozônio, pode ocorrer 
o trincamento domaterial. Quando enterrados, 
os geossintéticos não sofrem ação do ozônio 
(PaLMEIRa, 2018).
	Resistência à radiação ultravioleta: devido à 
volatização de substâncias plastificantes, a 
radiação ultravioleta (UV) também pode provocar 
trincamento em geossintéticos. Há uma grande 
variação de comportamento e resistência à radiação 
UV entre os produtos, por isso, alguns aditivos são 
incorporados durante a fabricação do material para 
aumentar sua resistência a essa radiação. a faixa de 
luz mais prejudicial aos polímeros é a região UV 
do espectro eletromagnéticos. os geossintéticos 
enterrados não sofrem a ação deletéria dos raios UV 
(PaLMEIRa, 2018).
	Resistência ao calor: a termo-oxidação é a reação que 
provoca a formação de radicais livres nas moléculas, 
frequentemente a partir da dissociação de um átomo 
de hidrogênio da cadeia principal do polímero. 
Como consequência dessa dissociação, acontece 
uma propagação de reações, com a formação de 
radicais hidroperóxidos de rápida decomposição, 
54Construção Civil
causando as cisões das ligações covalentes carbono-
carbono. além das alterações nas propriedades do 
polímero, podem ocorrer também alterações de 
coloração, provocadas pela oxidação (PaLMEIRa, 
2018).
4- Aplicação dos Geossintéticos: 
Drenagem e Filtro
Os geossintéticos mais eficientes para aplicação como 
elementos de drenagem são os geocompostos, embora os 
geotêxteis, particularmente os não tecidos, possam também ser 
usados, mas com menor eficiência em termos de capacidade 
de descarga ao longo de seu plano (PaLMEIRa, 2018).
Para funcionar apropriadamente como elemento 
drenante, o geossintético deve possuir permissividade 
suficiente para permitir a passagem do fluido satisfatoriamente 
e sem causar acréscimos de poropressões no maciço, além de 
possuir também valor de transmissividade suficiente para que 
tal transmissão se dê de forma desimpedida e sem trabalhar 
sob pressão (PaLMEIRa, 2018).
O geotêxtil é usado comumente como filtro em 
obras geotécnicas e de proteção ambiental. suas principais 
vantagens em relação aos filtros granulares convencionais 
são a facilidade construtiva, confiabilidade na repetibilidade 
das propriedades, uniformidade do material, menor ocupação 
de volume na obra e redução de consumo, ou mesmo não 
utilização de materiais naturais. 
Um filtro geotêxtil bem especificado é aquele em 
que, quando do estabelecimento do fluxo permanente, a 
estrutura do solo em contato com o filtro se manterá estável, 
tipicamente com a presença de pontes de grãos (ver Figura 
9). No processo, alguns grãos de solo atravessarão o filtro e 
outros ficarão retidos em seu interior. No entanto, ao final 
uma condição estável tem que ser atingida, sem que haja 
comprometimento com a retenção de grãos de solo (piping), 
sem colmatação do filtro e sem redução significativa de 
permeabilidade (PaLMEIRa, 2018).
Figura 9 – Mecanismos de colmatação
Fonte: PaLMEira, 2018.
o piping ocorre quando as partículas de solo passam 
continuamente através da camada de geotêxtil, ou seja, não 
há retenção dessas partículas. Por sua vez, a colmatação 
ocorre quando os vazios dos geossintéticos são preenchidos 
ou bloqueados pelas partículas sólidas, prejudicando o seu 
desempenho. a colmatação pode ocorrer por cegamento, 
bloqueamento ou obstrução interna, conforme esquematizado 
na Figura 10 (PaLMEIRa, 2018).
Figura 10 – Mecanismos de colmatação
a) Cegamento b) Bloqueamento c) obstrução interna
Fonte: PaLMEira, 2018.
No cegamento, ocorre o acúmulo de partículas de solo 
com dimensões menores que as aberturas do filtro sobre sua 
superfície, formando uma camada de baixa permeabilidade. 
Esse mecanismo pode ocorrer em solos internamente 
instáveis, sujeitos ao fenômeno de sufusão, que é o 
carreamento de partículas de solo menores pelos vazios entre 
partículas maiores. a incompatibilidade entre as dimensões 
das partículas carreadas e das aberturas do filtro acaba 
resultando na formação da camada de baixa permeabilidade 
sobre o filtro (PALMEIRA, 2018).
o bloqueamento é passível de ocorrência em geotêxteis 
do tipo tecido, com o bloqueamento de suas aberturas 
por partículas de solo. Contudo, esse mecanismo seria 
estatisticamente muito improvável em um geotêxtil do tipo 
não tecido, devido à quantidade de aberturas do mesmo 
(PaLMEIRa, 2018).
a obstrução interna pode ocorrer devido à impregnação 
excessiva por partículas de solo (por exemplo, durante o 
espalhamento de camadas de solos finos não coesivos sobre 
o filtro e/ou por partículas trazidas pelo fluido), formação 
de colônias de bactérias obstruindo os poros do geotêxtil ou 
precipitação de compostos químicos (PaLMEIRa, 2018).
Para funcionar como filtro, o geotêxtil deve atender aos 
critérios de retenção (deve reter as partículas do solo, evitando 
o piping), de permeabilidade (deve ter permeabilidade maior 
que a do solo), de alticolmatação, de sobrevivência (resistir 
aos danos durante a instalação) e durabilidade (que deve ser 
igual ou superior à vida útil da obra) (PaLMEIRa, 2018).
Chegamos, assim, ao final desta aula. Espera-se que 
agora tenha ficado mais claro o entendimento de 
vocês sobre os geossintéticos. Vamos, então, recordar:
Retomando a aula
1 – Geossintéticos: Tipos e Funções
Na seção 1, vimos que existem diversos tipos de 
geossintéticos, tais como geomembranas, geotêxteis, 
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georredes, geotubos, geoblocos, entre outros. Esses materiais 
podem desempenhar diversos tipos de funções, quais sejam 
drenagem, filtro, separação, proteção, reforço, controle de 
erosão, etc.
2– Composição dos Geossintéticos
Na seção 2, aprendemos quais são os polímeros que 
compõem cada tipo de geossintético.
3– Propriedades dos Geossintéticos
Na seção 3, estão descritas as propriedades mecânicas, 
físicas, hidráulicas e de durabilidade dos geossintéticos, cujo 
conhecimento é importante para que esses materiais sejam 
corretamente especificados pelo engenheiro.
4– Aplicação dos Geossintéticos: Drenagem e Filtro
Na seção 4, aprendemos as principais características que 
os geossintéticos precisam ter para atuarem como elementos 
filtrantes e de drenagem. Vimos também quais são os 
mecanismos de colmatação e o que é o piping, que prejudicam 
o desempenho dos geossintéticos.
site da associação Brasileira de Geossintéticos - IGs 
Brasil. Disponível em: https://igsbrasil.org.br/.
Vale a pena acessar
Vale a pena
Referências
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