Estudo da degradação de geotêxteis em fibra natural

Abstract

A sociedade atual sente cada vez mais a necessidade de procurar soluções eficientes e sustentáveis para os problemas do dia-a-dia. Sendo o setor da construção civil um dos grandes responsáveis pela exploração de recursos e emissão de gases poluentes, fruto da sua atividade, torna-se necessário a alteração de algumas das práticas atuais. Os geotêxteis usados em diversas aplicações, como por exemplo, controlo da erosão de taludes, reforço ou drenagem de solos em obras de engenharia são quase exclusivamente compostos por materiais sintéticos. A consideração de geotêxteis de fibras naturais, especialmente quando o período funcional requerido a um geotêxtil é de apenas alguns meses, torna-se a solução ideal devido ao facto de estes serem biodegradáveis e constituídos por recursos renováveis, sendo ambientalmente mais sustentáveis que os seus semelhantes sintéticos. Esta dissertação pretende contribuir para o aprofundamento do conhecimento sobre a viabilidade da consideração de fibras naturais de origem vegetal como geotêxteis, nomeadamente o seu comportamento mecânico e estrutura fibrosa, ao longo do tempo. Para levar a cabo este objetivo foram consideradas as fibras de juta e sisal, incorporadas no solo, sendo este posteriormente exposto a condições ambientais e também a condições controladas, sem ação de agentes climaticos. Foi possível concluir que as fibras expostas expostas a condições ambientais apresentam uma degradação muito superior àquela verificada para condições controladas, comprovando-se como chave a ação da humidade, temperatura e incidência de radiação solar no processo de biodegradação deste tipo de materiais. A interação de geotêxteis naturais com o solo e agentes climáticos diversos, resultam num acelerar do processo de biodegradação deste tipo de materias, devido à ação química dos solos e também de microorganismos, tal como pode ser comprovado pela perda significativa de propriedades como a resistência à tração, perda de massa das fibras e degradação da superfície da estrutura fibrosa da juta e sisal.

Current society increasingly feels the need to seek efficient and sustainable solutions to daily problems. Being the construction industry largely responsible for the exploitation of resources and greenhouse gas emissions as result of its activity, it becomes necessary to change some of the current practices. Geotextiles used in various applications such as embankment erosion control, soil reinforcement or drainage in engineering works are almost entirely composed of synthetic materials. The consideration of geotextiles made from natural fibers, especially when the working period required is just few months, it‟s ideal due to the fact that they are made of biodegradable, renewable resources and environmentally more sustainable than their synthetic similar. This research work aims to contribute to understand the viability of considering natural fibers with vegetable origin as geotextiles, including their mechanical behavior and fibrous structure alterations, over time. In order to accomplish these goals, jute and sisal fibers incorporated in soil were considered, which was then exposed to environmental and controlled conditions, without the influence of climatic agents. It was concluded that the fibers exposed to environmental conditions have a much higher degradation rate than those of controlled conditions, proving itself as a key in the biodegradation process of these materials, the action of moisture, temperature and solar radiation. The natural fiber geotextile interaction with soil and various climatic agents accelerate the biodegradation process of this type of materials due to chemical actions of soil and micro-organisms such as can be evidenced by a significant loss of properties such as tensile strength, loss of fiber mass and surface degradation of the fibrous structure of jute and sisal.