Performans görevleri ve bunların değerlendirilmesinde kullanılan ölçütler mutlaka Tarih Dersi Öğretim Programı’nda yer alan kazanımlarla uyumlu olmalıdır

Os materiais poliméricos apresentam um comportamento tensão x deformação dependente do tempo, e nesse sentido dois comportamentos distintos são tradicionalmente identificados: fluência e relaxação. A fluência representa a deformação que esses materiais apresentam ao longo do tempo, sob carregamento constante. A relaxação, por outro lado, corresponde a uma diminuição da carga, no decorrer do tempo, quando a deformação do material é impedida, e permanece constante com o passar do tempo.

Como citado, a fluência de geotêxteis constitui um aspecto importante a ser ponderado em projetos de muros de solo reforçado, pois pode provocar deformações excessivas e uma eventual ruptura. A caracterização da relaxação também pode ser relevante, por exemplo, caso a menor tendência à fluência do solo impeça, de fato, a deformação do geotêxtil ao longo do tempo em muros de solo reforçado.

Não obstante a possibilidade de relaxação de geotêxteis em muros de solo reforçado, a caracterização do comportamento dependente do tempo tem sido

efetuada, tradicionalmente, através de ensaios de fluência. Tal preferência deve-se, segundo KALIAKIN et al. (2000), principalmente a dois fatores: primeiro, os procedimentos de dimensionamento de estruturas de solo reforçado com geossintéticos são baseados na interpretação de ensaios de fluência e segundo, os ensaios de fluência são mais simples de serem realizados.

De qualquer forma, alguns conceitos básicos relativos à fluência e relaxação de geotêxteis são discutidos a seguir.

2.1.1.1 Módulo de rigidez por fluência

A fluência de geossintéticos é caracterizada através de ensaios nos quais corpos de prova são submetidos a carregamentos constantes, correspondentes a uma parcela da resistência à tração. Conforme mostrado na Figura 2.1a, a observação das deformações, com o passar do tempo, para diferentes níveis de carga (T1, T2, T3, T4, T5), permite a obtenção de curvas denominadas isócronas (Figura 2.1b). Essas curvas representam a relação carga x deformação para um mesmo tempo após aplicação do carregamento. O procedimento de construção da curva isócrona correspondente a um tempo igual a 1h encontra-se indicado na Figura 2.1.

A relação entre um determinado valor de carga (T) e a correspondente deformação (ε) obtida através das curvas isócronas representa a rigidez por fluência (Jfluência), como mostrado na Figura 2.1b.

2.1.1.2 Módulo de rigidez por relaxação

No que se refere à relaxação, a caracterização desse comportamento pode ser efetuada através de ensaios nos quais a deformação ao longo do tempo é impedida após a aplicação do carregamento inicial. De forma semelhante aos ensaios de fluência, podem-se obter curvas isócronas, como mostrado na Figura 2.2, e a relação entre a carga e a deformação obtida através dessas curvas corresponde à rigidez por relaxação (Jrelaxação).

FIGURA 2.1 – Ensaios de fluência (a) curvas deformação versus tempo (b) curvas isócronas.

FIGURA 2.2 – Ensaios de relaxação (a) curvas força versus tempo (b) curvas isócronas.

2.1.1.3 Comparação entre os mecanismos de fluência e relaxação

A Figura 2.3 apresenta a trajetória carga – deformação em ensaios de fluência e relaxação para um mesmo intervalo de tempo. O trecho OA corresponde à fase de aplicação do carregamento, enquanto os trechos AC e AB correspondem às fases de fluência e relaxação, respectivamente. Como ilustrado na Figura, o comportamento dependente do tempo, tanto em termos de fluência quanto de relaxação, provoca uma diminuição da rigidez dos geossintéticos, ao longo do tempo, em relação à rigidez

considerando apenas o comportamento em curto prazo caracterizado, por exemplo, através de ensaios de tração (i.e, Jfluência < JOA eJrelaxação < JOA). A perda de rigidez devido à fluência deve-se ao acréscimo de deformação com o tempo, enquanto a redução da capacidade de carga do geossintético, quando a deformação é impedida, responde pela diminuição da rigidez em ensaios de relaxação.

FIGURA 2.3 – Rigidez por fluência inferior à rigidez por relaxação.

Com relação a essa questão, a rigidez dos geossintéticos, obtida para um mesmo tempo após a aplicação da carga inicial T0 (ver Figura 2.3), mediante ensaios de fluência e através de ensaios de relaxação, não é necessariamente igual, como ilustrado na Figura 2.3. Se os módulos obtidos através dessas duas abordagens fossem iguais, as curvas isócronas obtidas nos ensaios por fluência poderiam ser utilizadas, por exemplo, para estimar a diminuição da carga no geossintético quando a deformação permanece constante, suprimindo a necessidade de realização de ensaios de relaxação. No entanto, o módulo obtido para um mesmo intervalo de tempo por meio de ensaios de fluência pode, ainda, ser menor ou maior que o valor obtido em ensaios de relaxação. A Figura 2.3 ilustra uma condição em que a rigidez

por fluência é inferior à rigidez por relaxação, enquanto a Figura 2.4 ilustra o comportamento oposto, ou seja, rigidez por fluência maior do que por relaxação.

FIGURA 2.4 – Rigidez por relaxação inferior à rigidez por fluência.

A diferença entre o módulo de rigidez obtido em ensaios de fluência e em ensaios de relaxação depende do material e das condições consideradas. Os resultados obtidos por THORNTON (2001) para um geossintético de polipropileno mostram módulos de rigidez por fluência e por relaxação semelhantes para um tempo de observação reduzido (aproximadamente 20 min), sendo o módulo de relaxação um pouco inferior ao valor obtido nos ensaios de fluência. Para um maior período de observação, no entanto, o módulo por fluência foi inferior ao módulo por relaxação. Para uma carga inicial em torno de 25% da resistência à tração, por exemplo, o módulo por fluência para um tempo igual a 3000h foi inferior à metade do módulo obtido por relaxação. Já os resultados mostrados por WALTERS et al. (2002), também considerando um material de polipropileno, indicam um comportamento oposto, ou seja, rigidez por relaxação inferior à rigidez por fluência.

Apesar das diferenças entre o módulo de rigidez por fluência e por relaxação, isto é, o comportamento de relaxação do geossintético não pode ser adequadamente estimado através de ensaios de fluência, como já citado, o comportamento dependente do tempo tem sido tradicionalmente estudado unicamente através de ensaios de fluência. Apenas recentemente a relaxação de geossintéticos vem sendo considerada com mais destaque.

Ressalta-se que na revisão bibliográfica exposta a seguir o comportamento dependente do tempo de geotêxteis é discutido com ênfase em resultados obtidos através de ensaios de fluência, em virtude da relativa escassez de pesquisas sobre relaxação de geossintéticos.