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CAPÍTULO 11 – ENGETUBO®
1. Generalidades
Os geotubos são tubos fabricados a partir de materiais poliméricos e são classificados
como flexíveis. No caso do Engetubo® da Engepol o polímero é o PEAD – polietileno de
alta densidade.
Os tubos plásticos enterrados são os geossintéticos mais antigos que existem no
mercado mundial. O uso dos geotubos, particularmente em aterros sanitários, tem sido
objeto de muitas pesquisas devido à natureza crítica dos líquidos percolados e as altas
cargas compressivas atuantes nos mesmos.
2. Vantagens do Geotubo de PEAD
Os geotubos de PEAD oferecem as seguintes vantagens em relação a outros materiais,
como o ferro e o concreto:
• Instalação mais rápida, reduzindo cerca de 30% o tempo de execução da obra.
• As emendas são feitas fora da vala, o que permite que a largura da vala seja apenas
o suficiente par acomodar o tubo e o material de reaterro.
• O PEAD não sofre ataque de produtos químicos encontrados na água, esgoto ou
chorume.
• O PEAD possui alta resistência mecânica, não quebra quando submetido a fortes
impactos.
• Pela baixa possibilidade de haver incrustação, conserva suas características
hidráulicas, por longos anos, sem qualquer modificação. Os demais materiais são
susceptíveis a depósito no interior do tubo, o que com o passar do tempo diminui o
diâmetro da tubulação.
• Os tubos de PEAD são leves, portanto são facilmente transportados para locais altos
ou de difícil acesso.
• As perdas do líquido transportado são mínimas, porque são soldados, havendo
redução na utilização das juntas.
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Tubo Corrugado
(From Koerner, 1999)
Tubo Liso
(From Koerner, 1999)
3. Aplicações
Geotubos de paredes lisas ou corrugadas, perfurados ou maciços, são usados para
drenagem em uma grande variedade de aplicações na engenharia civil e na agricultura:
• Estradas e ferrovias
• Túneis
• Muros de arrimo
• Aeroportos
• Campos e quadras esportivas
• Estacionamentos
• Drenagem de chorume em aterros sanitários
• Drenagem de percolados em valas de resíduos
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• Drenagem superficial em coberturas de aterros
• Coleta e remoção de gás em aterros sanitários
• Dispersão de efluentes de esgotos
• Valas de absorção
• Linhas de transmissão de fluídos por gravidade
• Linhas de transmissão sob pressão
• Drenagem agrícola
Geotubo em Muro de Arrimo
Drenagem em Cobertura de Valas
(From Koerner,1999)
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Trincheiras Drenantes com Geotubo
Tipos de Sistemas Drenantes em “Espinhas de Peixe” com Geotubo nas linhas com
indicação de seta
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Esquema Típico de Drenagem de Chorume em Aterros Sanitários
(From Bagchi, 1990)
Tanto os colchões drenantes, como os sistemas drenantes tipo “espinha de peixe” podem
ser dimensionados usando ou não o geotubo perfurado, dependendo da vazão que terá
que ser drenada.
4. Especificação dos Geotubos
Geralmente os geotubos de polietileno são classificados em quatro classes, de acordo
com faixas de densidade, Koerner, 1999, sendo a mínima 0,91 e a máxima 0,955 g/cm3
de acordo com a classe de pressão a que serão submetidos. Assim sendo, quanto maior
a densidade e menor o índice de fluidez, maior será o módulo de flexão, a resistência à
tração no escoamento e a resistência hidrostática.
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5. Designação dos Geotubos de PEAD
Segundo a norma ABPE/E001-98, os tubos são designados pelo diâmetro externo
nominal (DE) e pela pressão nominal (PN). O valor da pressão nominal (PN)
corresponde a máxima pressão de operação (MPO) a 25o C, para vida útil de 50 anos
conduzindo água, A PN é expressa em bar, que equivale aproximadamente à pressão
em mega pascal (Mpa) multiplicada por 10.
A pressão nominal do tubo também pode ser identificada pelo numero SDR (Standard
Dimension Ratio) ou RDE, que corresponde à relação entre o diâmetro externo nominal
e a espessura nominal (e).
SDR ≅ DE / e
A pressão nominal (PN) é calculada pela fórmula:
PN = [2 . (σd . 10) . e] / (DE – e)
sendo σd a tensão de dimensionamento.
A relação entre a pressão nominal (PN) do tubo e o número SDR é:
PN ≅ (20 . σd) / (SDR – 1)
6. Dimensionamento Hidráulico
O dimensionamento hidráulico do geotubo é feito determinando-se a vazão de
escoamento em função da declividade média, definida no projeto da drenagem, na
direção de assentamento do tubo.
Para geotubos que trabalham parcial ou totalmente cheios, geralmente usa-se a
equação de Manning obter a vazão desejada:
V = 1/n . R0,66 . I0,5
e
Q=A.V
Onde:
Q = vazão (m3/s)
V = velocidade média do fluído no tubo (m/s)
A = área da seção transversal do tubo (m2)
n = coeficiente de rugosidade de Manning (tabela abaixo)
R = raio hidráulico (m) = A/S
S = perímetro da área molhada (m)
I = declividade (m/m)
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Coeficientes de rugosidade de Manning, n, conforme Koerner, 1999.
Tipo de Superfície
Plástico, vidro ou lucite
Madeira ou concreto acabado
Concreto não-acabado, tijolo, concreto ou ferro
Tubo de aço rebitado ou espiral
Canal em solo liso e uniforme
Canais e rios sem pedras grandes e sem muita vegetação
Canais e rios com muitas pedras e vegetação
n
0,010
0,013
0,015
0,017
0,022
0,025
0,035
Observação: A tabela não faz distinção entre os tipos de plástico e tubo com perfurações.
Seção Transversal considerada no Dimensionamento Hidráulico
7. Armazenamento dos Engetubos
Quando em barras, o armazenamento dos engetubos deve ser sobre tábuas de madeira
espaçadas de no máximo 20 cm e colocadas transversalmente ao sentido de colocação
das barras. Para contenção lateral das barras, deve-se cravar caibros verticais a cada
um metro, adjacente às tábuas das extremidades. A altura da pilha de geotubos deve
ser de máximo 2 metros.
Os engetubos em rolos devem ser armazenados em superfície limpa e isenta de objetos
pontiagudos, pedras e pedaços de pau de possam danificar os tubos. Recomendá-se
fazer pilhas de no máximo 6 rolos.
Os engetubos devem ficar expostos ao sol por um período de no máximo 10 meses,
podendo permanecer expostos por um tempo maior, desde que sejam fabricados para
esta condição.
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8. Instalação
A preparação do berço, a emenda (solda), a colocação e o reaterro dos geotubos de
polietileno são relativamente simples, em relação a tubos feitos com outros materiais,
devido ao seu peso reduzido, grande comprimento e fácil soldagem.
8.1. Preparação do solo de apoio
Os geotubos são geralmente assentados em trincheiras ou sobre um berço de
solo. É recomendável que o solo de apoio tenha grau de compactação de 95%
Proctor Normal, para minimizar a deformação do tubo durante a vida útil da obra.
a) Trincheira
O geotubo é colocado sobre um berço de solo na trincheira escavada, após o
que se faz o reaterro.
Tubo assentado em Trincheira
(From Koerner, 1999)
b) Geotubo em drenos de aterros sanitários
Neste caso o geotubo é colocado sobre a geomembrana, como parte do sistema
de coleta de chorume.
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Tubo inserido em Camada Drenante de Aterro Sanitário
(From Koerner, 1999)
Koerner, 1999 cita as normas relacionadas à instalação de tubos plásticos enterrados:
ASTM D 2774 – Underground Installation of Thermoplastic Pressure Piping, ASTM D
F481 – Standard Practice for Installation of Thermoplastic Pipe and Fittings, PPI TR31 Underground Installation of Polyolefin Piping.
8.2. Conexões
Há três métodos para fazer a conexão de geotubos plásticos:
• Soldagem de ponta
É o método usado para a conexão dos tubos de transmissão de gás natural. Este
tipo de soldagem é recomendado para tubos de parede espessa.
• Conexão com luvas
Usado para conexão de qualquer tipo de tubo. No caso do PEAD as luvas devem
ser do mesmo polímero.
• Rosca
Os dois extremos de uma seção de tubo possuem rosca interna numa
extremidade e externa na outra, para a conexão.
9. Referências Bibliográficas
9.1. ABPE/E001-98. “Tubos de Polietileno PE – Especificação” – Associação Brasileira de
Tubos Poliolefínicos e Sistemas.
9.2. Bagchi, A. (1990). “Design, Construction and Monitoring of Sanitary Landfill” –
Wiley-Interscience Publication – John Wiley & Sons, Inc., New York.
9.3. Koerner R.M. (1999). “Designing with Geosynthetics” - Fourth Edition. Prentice
Hall, N.J.
9.4. Pierozan, R.S. (2004). “Redes de PEAD para Distribuição de Água” – Revista
Engenharia – no 563/2004 – pp 58-61.
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