Evaluation of the factors that influence the hydration of GCLs in lateritic subgrade

Autor: Silva, José Wilson Batista da
Přispěvatelé: Correia, Natália de Souza, Portelinha, Fernando Henrique Martins
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFSCAR
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
Popis: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Currently, the biggest concern in the performance of geosynthetic clay liners (GCLs) applied in municipal solid waste landfills is in the hydration behavior of this material. Recent studies have shown that the GCLs hydration process from subgrade is influenced by several variables, such as the characteristics of the GCLs, the subgrade initial moisture content, and the dynamics of hydration and rehydration of the liner due to exposure field conditions. As a consequence of insufficient hydration, the GCL may present inferior behavior as barrier. These aspects, however, have not yet been evaluated in tropical climate conditions, as in Brazil, where lateritic soils tend to have higher levels of optimum moisture content than those observed in countries with temperate climates, different mineralogy, and a large portion of fine particles. The present research evaluated the influence of two different lateritic subgrades in the hydration process of GCLs in isothermal (hydration columns) and thermal conditions (physical model). Results showed that the subgrade moisture content significantly impacted the GCL hydration in the two analyzed conditions. The exposure to thermal cycles drastically reduced the ability of the lateritic subgrades to hydrate the GCLs. The shrinkage of the GCL panels was related to the GCL moisture content and the number of thermal cycles applied. In general, the lateritic subgrades showed a limited capacity to hydrate the GCLs, with saturation values lower than expected for the correct performance of these materials. The understanding the GCL hydration behavior requires unsaturated analysis of the subgrade and GCLs and the magnitude of the differential suction between these materials. The characterization of the GCLs after hydration tests showed that the parameters of CEC, SI, and hydraulic conductivity suffered slight variation, with a trend of decrease. The research showed the importance of investigating GCLs under practical installation conditions and the influence of important variables present in this application. Atualmente, a maior preocupação no desempenho dos geocompostos bentônicos (GCLs) aplicados em aterros de resíduos sólidos está no comportamento de hidratação deste material. Trabalhos recentes têm mostrado que o processo de hidratação dos GCLs pelo subleito é influenciado por uma série de variáveis, tais como as características dos GCLs, o teor de umidade inicial do subleito e a dinâmica de hidratação e reidratação do liner pela exposição climática em campo. Como consequência da insuficiente hidratação, o GCL pode apresentar desempenho inferior como barreira hidráulica. Estes aspectos, no entanto, ainda não foram avaliados em condições de clima tropical, como no Brasil, onde os solos lateríticos tendem a apresentar teores de umidade ótima mais elevados que o observado em países de clima temperado, mineralogia diferenciada e uma grande parcela de finos. Diante do exposto, foi avaliada neste trabalho a influência de dois subleitos lateríticos no processo de hidratação de GCLs em condições isotérmicas (colunas de hidratação) e térmicas (modelo físico). Os resultados mostraram que o teor de umidade do subleito impactou significativamente a hidratação do GCL nas duas condições analisadas. A exposição à ciclos térmicos reduziu drasticamente a capacidade dos subleitos lateríticos de hidratarem os GCLs. A retração dos painéis de GCLs teve relação com o teor de umidade do GCL e o número de ciclos térmicos aplicados. De maneira geral, os subleitos lateríticos apresentaram uma capacidade limitada de hidratar os GCLs, com valores de saturação inferiores ao esperado para o correto desempenho destes. O entendimento do comportamento de hidratação do GCL requer a análise não saturada do subleito e dos GCLs e da magnitude do diferencial de sucção entre os materiais. A caracterização dos GCLs pós-hidratação mostrou que os parâmetros de CTC, SI e condutividade hidráulica sofreram pouca variação, com uma tendência de diminuição. A pesquisa mostrou a importância da investigação dos GCLs sob condições práticas de instalação e a influência de importantes variáveis presentes nesta aplicação. CAPES: Código de Financiamento 001
Databáze: OpenAIRE
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