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Projeto de Norma Brasileira para a Instalação de Geomembranas

Projeto de Norma Brasileira para a Instalação de Geomembranas

SUMÁRIO

1 – Objetivo

2 – Referências normativas

3 – Definições

4 – Etapas preliminares

5 – Recepção e armazenagem das geomembranas

6 – Preparação das superfícies

7 – Instalação

8 – Relatório de entrega

Prefácio

A ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas – é o Forum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, dela fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito dos ABNT/CB e ONS, circulam para Consulta Pública entre os associados da ABNT e demais interessados.

1 – Objetivo

Esta norma trata da instalação de geomembranas termoplásticas, enfocando os detalhes que devem ser especificados no projeto executivo, os controles anteriores a colocação, a colocação da geomembrana, as uniões dos painéis, a ancoragem, as obras complementares e a garantia da qualidade da instalação.

Esta norma diz respeito apenas à instalação da geomembrana, não abrangendo, portanto, os procedimentos relativos ao controle de qualidade da obra, que também devem ser verificados.

2 – Referências normativas

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

1º projeto de revisão NBR 12553:1991 – Geossintéticos – Terminologia

1º projeto de revisão NBR 12592:1992- Geossintéticos – Identificação para fornecimento

NBR 12593:1992 – Geotêxteis – Amostragem e preparação de corpos de prova – Procedimento

ASTM D 4437:XXX – Standard Practice for Determining the integrity of Field Seams Used in Joining Flexible Polymeric Sheet Geomembranes

3 – Definições

Para os efeitos desta Norma são adotadas as definições dos itens 3.1 à 3.6, e da NBR 12553:

3.1. sistema de ancoragem: Sistema que assegura a fixação da geomembrana contra o escorregamento, durante a vida útil da obra.

3.2. ancoragem provisória: Elementos móveis para fixação provisória da geomembrana durante a instalação, construídos de materiais que não a danifiquem, como por exemplo, sacos preenchidos com areia ou solos finos.

3.3 painel: Elemento de uma bobina ou proveniente da união de bobinas, na fábrica ou na obra antes do posicionamento, com forma geométrica pré-definida no projeto básico.

3.4 modulação: Fracionamento em painéis da área a ser impermeabilizada, definido no projeto executivo, de modo a facilitar a operacionalidade da obra e visando a qualidade da instalação. Devem ser considerados, entre outros, o peso e o volume dos painéis, a seqüência executiva e emendas, quinas e interferências.

3.5 interferências: Elementos que interrompem a continuidade da geomembrana, como por exemplo tubos, colunas e caixas.

3.6 Tipos de solda

3.6.1 solda por termo-fusão: União por aquecimento das faces dos painéis a serem emendados, obtida por transferência de calor por suflamento de ar ou cunha metálica.

3.6.2 solda por alta freqüência: União entre dois painéis mediante a interação molecular causada por alta freqüência.

3.6.3 solda química: União entre dois painéis mediante o ataque químico das superfícies provocado por um solvente volátil que leva à fusão entre as partes, com auxílio de pressão mecânica.

Nota: Não confundir solda química com colagem, processo no qual há incorporação de um adesivo na emenda.

3.7 Tipos de vedação

3.7.1 vedação por extrusão: Deposição na borda sobreposta do painel, de um filete extrudado a partir de um cordão ou de grânulos do mesmo polímero componente dos painéis da geomembrana.

3.7.2 vedação por emulsão: Deposição na borda sobreposta do painel, de uma pasta preparada a partir do polímero componente dos painéis, dissolvido.

4 – Etapas preliminares

Os itens a seguir definem as etapas preliminares à instalação.

4.1 Projeto básico de impermeabilização, que contempla a geometria, as interferências, as características geotécnicas e estruturais da obra e especifica a geomembrana quanto às propriedades requeridas face às solicitações a que será submetida. O projeto básico deve considerar eventuais sistemas drenantes para captação e condução de fluidos ou gases sob a geomembrana, na cobertura e na periferia da obra.

4.1.1. A especificação da geomembrana deve solicitar que as seguintes características mínimas requeridas, sejam comprovadas através de ensaios realizados por laboratório independente, segundo as normas da ABNT, ou na sua inexistência, segundo as normas ASTM e FTMS 101 C, para a resistência ao puncionamento:

– Densidade

– Espessura Nominal

– Resistência à Tração na ruptura e no escoamento e respectivos alongamentos

– Resistência ao Rasgo

– Resistência ao Puncionamento

4.2 Projeto executivo de impermeabilização, com, no mínimo, as informações dos itens 4.2.1 à 4.2.7.

4.2.1 Características básicas: especificação da geomembrana a ser utilizada, a modulação dos painéis e o sistema de ancoragem.

4.2.2 Quantidade total de geomembrana: a especificação deve indicar a quantidade total de geomembrana a ser utilizada, considerando inclusive os comprimentos de ancoragem, a sobreposição nas emendas e interferências e as perdas na modulação.

4.2.3 Detalhes: o projeto executivo deve especificar ainda os detalhes de união com as interferências e outros detalhes pertinentes.

4.2.4 Critérios para assegurar a qualidade da instalação: indicação dos critérios qualitativos e quantitativos visando verificar a qualidade do material recebido, das etapas de instalação e das emendas de fábrica ou de campo, bem como os critérios de aceitação da obra e de monitoramento.

4.2.5 Fatores climáticos: o projeto executivo deve observar os fatores climáticos da região tais como a variação de temperatura, a velocidade e direção dos ventos e o regime de chuvas.

4.2.5.1 Temperatura: o cronograma dos serviços de instalação deve evitar trabalhos de solda nas horas mais quentes do dia, verificando as variações de temperatura e o grau de dilatação da geomembrana.

4.2.5.2 Velocidade e direção do vento: devem ser previstas ancoragens temporárias da geomembrana no intervalo de tempo entre a colocação, emendas e sua ancoragem definitiva, para que não ocorra levantamento da mesma em função do vento.

4.2.5.3 Regime de chuvas: é importante o conhecimento do regime de chuvas da região onde será instalada a geomembrana, para determinar os possíveis riscos de erosão dos taludes a serem revestidos, assim como aumento do nível freático.

4.2.6 Trânsito de veículos: caso seja absolutamente necessário o trânsito de veículos, devem ser previstas as vias de acesso e planejado o lançamento de uma camada de proteção de tal forma que o equipamento avance sobre a camada já colocada. O avanço nos taludes deve ser ascendente, se isto não for possível, o projeto deve verificar a estabilidade do revestimento para esta situação (peso do equipamento e ausência de cunha passiva).

4.2.7 Presença de animais: é importante detectar a possível presença de animais na região da obra, especialmente roedores. Caso haja perigo de invasão de animais à área impermeabilizada, a mesma deve ser cercada ou deve ser prevista uma proteção mecânica para a geomembrana.

20.6.2000

5 – Recepção e armazenagem das geomembranas

5.1 Recebimento: cada bobina de material recebida na obra deve estar identificada de acordo com a norma NBR 12592.

5.2. Certificados de qualidade: Cada lote de bobinas recebidas deverá ser acompanhado de um certificado de qualidade da resina e da geomembrana, fornecidos respectivamente pelos fabricantes da resina e da geomembrana.

Nota: O objetivo dos certificados de qualidade é comprovar que o produto recebido atende as especificações requeridas no projeto.

5.3. Descarregamento das bobinas: o descarregamento das bobinas na obra deve ser feito, de preferência, por empilhadeiras ou equipamento equivalente, os quais permitam o içamento e a movimentação segura, como caminhões “Munck”, tratores com pá, etc. O içamento deverá ser efetuado utilizando-se cintas de poliester, tomando-se o cuidado para não estrangular as bobinas e içá-las através de no mínimo dois postos de sustenção, para

evitar deformação da mesma. Não usar cabos e/ou cintas metálicos.

Quando não houver disponibilidade de equipamentos para movimentação das bobinas, pode-se utilizar pranchas de madeira como um plano inclinado e, através de cintas e/ou cordas não metálicas, efetuar o rolamento das bobinas da carroceria do caminhão até o local da estocagem.

5.4. Inspeção visual das bobinas: Deve-se inspecionar visualmente as bobinas recebidas, sem desenrolá-las, a menos que se suspeite de danos ou defeitos no seu interior. A geomembrana do exterior da bobina deve estar livre de perfurações, bolhas, cortes, dobras, rachaduras.

5.2 Superfície de armazenamento: as bobinas ou painéis devem ser colocados sobre tablados de madeira ou sobre um colchão de areia, para evitar o contato direto com o solo, sendo que a superfície deve ser plana, lisa e livre de pedras e materiais pontiagudos que possam danificar a geomembrana.

Deve-se evitar armazenar as bobinas próximo a agentes químicos e fontes de calor.

5.3 Empilhamento: devem ser seguidas as recomendações do fabricante que acompanham o produto, conforme indica a NBR 12592.

5.4 Encunhamento: o deslocamento das bobinas armazenadas em pilhas deve ser restringido pelo uso de cunhas dispostas em cada um dos rolos inferiores antes da colocação do segundo nível, sendo que a cunha deve ser lisa e de dimensões tais que não danifique a geomembrana.

Nota: no caso de armazenamento sobre colchão de areia, o travamento pode ser feito por pequenos diques laterais da própria areia.

5.5 Posicionamento: o material deve ser armazenado considerando-se a ordem de retirada, conforme a modulação prevista, e o processo de abertura da bobina ou painel.

5.6. Deslocamento e manuseio das bobinas: O deslocamento das bobinas na obra, assim como o seu manuseio devem seguir as recomendações citadas no item 5.3 (descarregamento das bobinas).

5.6 Proteção: caso o material seja armazenado por longo período recomenda-se protegê-lo da chuva e da ação dos raios solares.

OBS quanto ao ítem 5.6: As geomembranas de PEAD dispensam proteção, mesmo quando armazenadas por longo período.

 

6 – Preparação das superfícies

6.1 Superfície de apoio

6.1.1 A preparação da superfície de apoio deve ser executada previamente, de acordo com as especificações do projeto executivo.

6.1.2 Toda superfície de apoio (fundo da escavação e taludes) deve estar nivelada, compactada e isenta de qualquer tipo de material contundente, depressões e mudanças abruptas de inclinação do terreno não previstas no projeto. É recomendável promover a limpeza da superfície imediatamente antes da colocação da geomembrana.

Nota: Não se deve usar solo orgânico para o acabamento final da superfície.

6.1.3 Recomenda-se que a colocação da geomembrana seja realizada imediatamente após os serviços de preparação da superfície de apoio para evitar a deterioração do terreno produzida por chuva, vento, perda de umidade do solo e trânsito local.

6.1.4 Toda a superfície deve ser cuidadosamente inspecionada imediatamente antes da colocação da geomembrana, verificando se as condições dos itens 6.1.1 e 6.1.2 foram cumpridas.

6.2 – Ancoragem

6.2.1 Em canaletas escavadas e reaterradas

6.2.1.1 As canaletas de ancoragem devem ser executadas previamente, porem com um mínimo de defasagem da colocação da geomembrana, para evitar a diminuição da sua seção por desbarrancamento dos lados pelo efeito da chuva ou do trânsito local.

6.2.1.2 As canaletas devem ser escavadas nas dimensões recomendadas no projeto executivo, ou na sua falta, devem estar a uma distância mínima de 60 cm da borda do talude, e ter no mínimo, largura de 30 cm e profundidade de 30 cm, valores estes que devem ser função da altura e da inclinação do talude.

Nota: Para taludes com inclinação maior que 45o, recomenda-se que a geomembrana revista os dois lados e o fundo da canaleta de ancoragem.

6.2.2 Em superfícies de concreto

6.2.2.1 Com perfil e parafuso

A geomembrana deve ser colocada sobre uma esponja de neoprene de célula fechada, a qual deve ser aderida à superfície do concreto por meio de adesivo de neoprene. A fixação da geomembrana deve ser feita por meio de um perfil de aço ou de plástico, (do mesmo tipo de resina da geomembrana ® tirar, porque pode ser de outra resina também), preso ao concreto através de um parafuso com porca, rebite ou fixação especial.

6.2.2.2 Com perfil parcialmente embutido no concreto

A geomembrana deve ser soldada por extrusão a um perfil pré-fabricado de polietileno de alta densidade embutido no concreto, na ocasião da construção da estrutura.

6.2.3 Interferências

As interferências com tubos, caixas de entrada / saída e com outras superfícies devem ser tratadas como sugerem os esquemas apresentados no final deste texto, ou de forma similar, desde que seja garantida uma perfeita vedação.

7 – Instalação

Imediatamente antes do início da instalação da geomembrana, deve-se verificar as condições da superfície de apoio das canaletas de ancoragem, de acordo com os itens 6.1 e 6.2.1.

7.1. Programa de Instalação: Deverá ser registrado, em forma de relatório, o número, a localização e a data de colocação de cada painel, assim como deverá ser feito o “as-built” diário de toda a geomembrana instalada.

7.1 Abertura e posicionamento

7.1.1 Os painéis devem ser posicionados de acordo com a sua numeração e sequência previstas no projeto. Quando os painéis são as próprias bobinas, a abertura deve ser iniciada a partir da crista dos taludes e feita mecanicamente. Os painéis constituídos pela emenda de várias bobinas, na fábrica, devem ser posicionados no centro da sua locação, e a partir daí é que deve ser iniciada a sua abertura.

7.1.2 A geomembrana deve ser aplicada no sentido da máxima inclinação do talude.

7.1.3 A geomembrana deve ser posicionada de forma a ter o mínimo possível de rugas.

7.1.4 Devem ser previstas ancoragens temporárias, tipo sacos de areia ou pneus, que não causem danos á geomembrana, para evitar o levantamento dos painéis pelo efeito do vento.

7.1.5 Caso seja inevitável o trânsito sobre a geomembrana instalada, deve ser prevista uma proteção com geotêxtil ou com outra geomembrana.

7.2 Emendas

7.2.1 As emendas devem se dar sempre no sentido da máxima inclinação do talude.

 

7.2.2 Nos cantos e interseções o número de soldas deve ser minimizado.

 

7.2.3 Emendas horizontais nos finais / início de painéis, ao longo do talude, não devem ser feitas a uma distância menor que 1,50 m do pé do talude, ou de áreas submetidas a concentração de tensões, a menos que estejam indicadas na projeto.

7.2.4 Os traspasses entre painéis a serem emendados devem ser de aproximadamente 10 cm para soldas por cunha quente e 7,5 cm para soldas por extrusão.

7.2.5 Antes do início da solda os traspasses devem estar limpos e isentos de umidade.

7.2.6 Teste de avaliação das soldas

7.2.6.1 As máquinas de solda e seus operadores devem ser testados imediatamente antes do início de cada jornada de trabalho (pela manhã e à tarde) e sempre que houver quaisquer mudanças nas condições do serviço (por exemplo quando a máquina é desligada e esfria completamente), através de testes que avaliem as soldas executadas em tiras da geomembrana nas mesmas condições das soldas dos painéis.

7.2.6.2 O testes das soldas são feitos em tiras de aproximadamente 1,0 m de comprimento por 0,30 m de largura, com a solda centrada ao longo do comprimento. O traspasse deve ser de 10 cm, ou no mínimo, de 7,5 cm

7.2.6.3 Da tira soldada para teste devem ser cortados dois corpos de prova, para serem ensaiados no tensiômetro de obra para verificação das suas resistências ao cisalhamento e ao arrancamento. Esses corpos de prova não devem romper. Caso haja ruptura todo o teste de solda deverá ser refeito e a máquina de solda com o respectivo operador não devem ser aceitos até que as deficiências sejam corrigidas e duas soldas teste sejam executadas com sucesso.

 

7.2.7 Quando durante a soldagem o traspasse apresentar rugas ou “bocas de peixe”, estas deverão ser cortadas de modo a tornar plana a área para passagem da máquina. Caso as áreas cortadas fiquem com traspasses inadequado, estes deverão receber “manchões” com formato oval ou redondo, da mesma geomembrana aplicada, com tamanho de no mínimo 15 cm além da área cortada.

 

7.2.8 Todo cruzamento de emenda por cunha quente deverá ser soldado por extrusão. O traspasse superior da geomembrana deve ser cortado na área a ser extrudada e a nova solda deve ser paralela a anterior.

7.3 Ancoragem

A ancoragem da geomembrana deve ser realizada de acordo com as recomendações do item 6.2 e dos esquemas no final deste texto.

7.4 Verificação da estanqueidade global

 

7.4.1 Ensaios não destrutivos

Todas as soldas devem ter a estanqueidade verificada, ao longo de todo o seu comprimento, através de ensaios não destrutivos. Esses ensaios devem ser realizados concomitantemente com os serviços de soldagem.

7.4.1.1 Ensaio de Vácuo

É executado sobre soldas por extrusão. Consiste em submeter todo o cordão de solda, em tramos de aproximadamente 50 cm, a uma pressão de – 20 kPa aplicada no interior de uma caixa transparente colocada sobre a solda previamente molhada com água e sabão. Verifica-se a formação ou não de bolhas de sabão durante 12 segundos após a aplicação da sucção sob a pressão de ensaio. Se não houver formação de bolhas após esse período de tempo, mover a caixa transparente para a área adjacente, sempre deixando um traspasse mínimo de 7,5 cm com a mesma. As áreas onde houver a formação de bolhas devem ser marcadas e reparadas.

7.4.1.2 Ensaio da Faísca Elétrica

Utilizado no lugar do ensaio de vácuo em superfícies irregulares ou curvas. Para a realização deste ensaio, coloca-se ao longo da borda do traspasse superior um arame fino condutor, de modo que quando a solda por extrusão for realizada este fique no seu interior. Um dispositivo semelhante a uma escova metálica, conectada a uma fonte de 20 kV, deve então ser guiado lentamente, por um operador, por sobre e ao longo da linha de solda. Qualquer falha será detectada pela emissão de uma faísca elétrica.

 

Nota: Uma geomembrana condutiva pode ser usada para facilitar a execução do ensaio da faísca elétrica.

 

7.4.1.3 Ensaio do Canal de Ar

É executado no espaço livre entre duas linhas de solda por cunha quente, por equipamento capaz de suprir e sustentar uma pressão de 160 a 200 kPa, da seguinte forma:

– selam-se os dois extremos da linha de solda;

– insere-se em um dos extremos do canal uma agulha conectada a uma válvula com manômetro, e injeta-se ar até alcançar uma pressão entre 160 e 200 kPa;

– espera-se dois minutos aproximadamente, para que haja estabilização do sistema e faz-se a leitura do manômetro, a qual não deve cair mais do que 30 kPa;

– Aguarda-se por um período de cinco minutos, e faz-se uma segunda leitura do manômetro. Se a queda de pressão for superior a 30 kPa, a solda terá que ser reparada.

7.4.2 Ensaios destrutivos

Devem ser feitos para avaliar estatisticamente a qualidade das soldas, em corpos de prova de 2,54 cm de largura por 12 cm de comprimento.

Estes ensaios devem seguir as recomendações da norma ASTM D 4437, D 413 e D 638, e atender a duas propriedades básicas:

7.4.2.1. Resistência ao cisalhamento: Ensaio que consiste em submeter o corpo de prova a um esforço de cisalhamento direto a uma velocidade que depende do tipo de polímero da geomembrana e registrar a sua máxima resistência e onde ocorreu a ruptura.

esta propriedade é verificada segundo a norma ASTM D 3083 modificada segundo o apêndice A da recomendação NSF54. Neste ensaio, para considerar atendida a propriedade, o resultado deve ser maior que 95% do valor da tensão de escoamento da geomembrana, limitado ao valor mínimo de 19 N/mm2.

7.4.2.2. Resistência ao arrancamento (descolamento): Ensaio com procedimento similar ao do ensaio de cisalhamento. Esta propriedade é verificada segundo a norma ASTM D 413 modificada segundo o apêndice A da recomendação NSF54. Neste ensaio, para considerar atendida a propriedade, o resultado deve ser maior que 70% do valor da tensão de escoamento da geomembrana, limitado ao valor mínimo de 14 N/mm2.

Notas:

1. Tanto os ensaios de cisalhamento como de descolamento devem ser repetidos em cinco amostras. Quatro das cinco amostras devem ser consideradas aprovadas.

2. Todas as amostras devem romper por rasgamento da geomembrana FTB (Film Tear Bond). FTB é a condição em que uma das geomembranas soldadas rompe por rasgamento, mas a união entre elas permanece intacta. Em outras palavras, a geomembrana rasga antes que a solda separe.

8. Asseguramento da qualidade da instalação:

O instalador deverá comprovar a qualidade da impermeabilização realizada através da apresentação das planilhas do programa de instalação, item …, e dos relatórios dos ensaios não destrutivos e destrutivos realizados durante os serviços, conforme modelo do relatório de entrega.

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