MANUAL TÉCNICO
Sócio Corporativo
International Geosynthetics Society
ÍNDICE
INTRODUÇÃO
1. Principais Aplicações
2. Mercado Mundial
3
3
3
CARACTERÍSTICAS DA POLIMANTA® ENGEPOL
1. Matéria Prima
2. Apresentação
3. Propriedades Físicas e Mecânicas
4. Propriedades Químicas
5. Principais Vantagens da POLIMANTA® Engepol
4
4
4
6
10
11
CONTROLE DE QUALIDADE
1. Matéria Prima
2. Verificação da Qualidade no Laboratório
3. Certificado de Qualidade
13
13
13
14
MÉTODOS DE EMENDA DA POLIMANTA® ENGEPOL
1. Máquina Automática de Solda por Cunha Quente e/ou Ar Quente
2. Máquina de Solda por Ar Quente
3. Extrusora Portátil
4. Equipamentos Auxiliares de Soldagem
5. Controle e Verificação das Soldas
17
17
18
19
20
20
PLANO DE INSTALAÇÃO DA POLIMANTA®
22
INSTALAÇÃO E SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS
1. Colocação da POLIMANTA Engepol
2. Pequenos Reparos
3. Proteção do Revestimento
4. Sistemas de Fixação
5. Conexão da POLIMANTA® com tubos e outras Interferências
6. Conexão da geomembrana com estrutura de concreto através do
perfil (inserto) de PEAD “Engelock”
7. Esquema Típico de Modulação da POLIMANTA® em Valas Irregulares
8. Dimensionamento da POLIMANTA® Engepol
23
23
23
23
24
26
APLICAÇÕES DA POLIMANTA® ENGEPOL
31
29
29
30
2
INTRODUÇÃO
Este manual tem por finalidade apresentar as características e parâmetros para
especificação e instalação da POLIMANTA Engepol.
Acompanhando a tendência mundial, a Engepol escolheu a matéria prima, que reúne as
melhores propriedades que uma geomembrana deve possuir, para atender as mais variadas
aplicações: o PEAD - Polietileno de Alta Densidade.
A nível internacional as geomembranas de polietileno tiveram o início do seu
desenvolvimento junto às mineradoras e indústrias metalúrgicas. Nestas indústrias, produtos
químicos extremamente agressivos, solicitações mecânicas acima do habitual e a
impossibilidade de manutenção exigiam o desenvolvimento de produtos aptos para os
diversos desafios.
O sucesso das geomembranas de PEAD foi notável, difundindo-se daí para as mais
diversas aplicações, algumas já perfeitamente consolidadas e consagradas e outras sendo
desenvolvidas a partir das necessidades que são apresentadas, em vista do excelente
desempenho do PEAD.
Com o aumento da conscientização para a proteção ambiental, uma nova série de
aplicações vem sendo implantada com sucesso, e com custos surpreendentemente baixos.
1. Principais Aplicações
- Lagoas de tratamento de efluentes
- Aterros sanitários
- Aterros de resíduos sólidos industriais
- Reservatórios e lagoas de água potável
- Canais e reservatórios para irrigação
- Lagoas e reservatórios para tratamento de água e de esgotos
- Impermeabilização de reservatórios de concreto
- Diques de contenção em bases e refinarias (contenção secundária)
- Impermeabilização de túneis
- Mineração
- Aqüicultura
2. O Mercado Mundial
Dentre os geossintéticos, as geomembranas representam um dos mercados de maior
crescimento mundial nos últimos 30 anos, atestando-as como uma das grandes soluções
de engenharia da atualidade.
3
CARACTERÍSTICAS DA POLIMANTA ENGEPOL
1. Matéria Prima
A POLIMANTA® Engepol tem como matéria prima o Polietileno de Alta Densidade –
PEAD, o qual é produzido pela polimerização do etileno a baixa pressão, com
copolímeros e catalisadores específicos, resultando um polímero de alto peso molecular
e de excelentes propriedades físico-químicas.
As geomembranas de PEAD possuem aproximadamente 97,5% de polietileno virgem, na
sua formulação, 2,5 % de negro de fumo e traços de termoestabilizantes e antioxidantes;
nenhum outro tipo de aditivo é usado. O negro de fumo é responsável pela resistência
aos raios ultravioleta e os termoestabilizantes e antioxidantes aumentam
significativamente a resistência às intempéries, calor e resistência à degradação.
As petroquímicas fornecedoras da resina para a fabricação da POLIMANTA® possuem
rigoroso controle de qualidade, de acordo com normas internacionais, garantindo as
propriedades do polietileno fornecido.
2. Apresentação
2.1. POLIMANTA® PEAD Lisa
Peso
Espessura
Largura
m
Comprimento
m
Área
m2
Bobina
Kg
mm
mil
0,80
32
5,90
100
590
443
1,0
40
5,90
100
590
554
1,50
60
5,90
50
295
416
2,0
80
5,90
50
295
554
2,50
100
5,90
50
295
693
Nota: Engepol fabrica quaisquer espessuras entre 0,5 e 6,0 mm, sob consulta.
2.2. POLIMANTA® PEAD Texturizada
Peso
Espessura
Largura Comprimento
m
m
Área
m2
Bobina
Kg
mm
mil
1,0
40
5,90
70
413
388
1,5
60
5,90
50
295
416
2,0
80
5,90
40
236
444
2,5
100
5,90
40
236
554
Nota: Fabricamos outras espessuras sob consulta.
4
2.3. POLIMANTA® PEAD com Textura A.R.
Peso
Espessura
Largura
m
Comprimento
m
Área
m2
Bobina
Kg
mm
mil
1,0
40
5,90
100
590
554
1,50
60
5,90
50
295
416
2,0
80
5,90
50
295
554
2,50
100
5,90
50
295
693
Nota: Fabricamos outras espessuras sob consulta.
2.4. POLIMANTA® PE Linear Lisa
Peso
Espessura
Largura
m
Comprimento
m
Área
m2
Bobina
Kg
mm
mil
0,5
20
5,90
100
590
277
0,8
32
5,90
100
590
443
1,0
40
5,90
100
590
554
1,50
60
5,90
50
295
416
Nota: Fabricamos outras espessuras sob consulta.
2.5. POLIMANTA® PE Linear Texturizada
Peso
Espessura
mm
mil
1,0
40
1,5
60
Largura Comprimento
m
m
5,90
5,90
Área
m2
Bobina
70
413
388
50
295
416
Kg
Nota: Fabricamos outras espessuras sob consulta.
5
2.6. POLIMANTA® PE Linear com Textura A.R.
Peso
Espessura
Largura
m
Comprimento
m
Área
m2
Bobina
Kg
mm
mil
1,0
40
5,90
100
590
554
1,50
60
5,90
50
295
416
Nota: Fabricamos outras espessuras sob consulta.
3. Propriedades Físicas e Mecânicas
3.1. POLIMANTA PEAD – Lisa
Propriedades
Espessura (min.ave)
Métodos Ensaio
ASTM D 5199
mm (mil)
PEAD – Lisa
0,80 (32) 1,00 (40)
1,5 (60)
2,0 (80)
2,5 (100)
ASTM 1505
3
g/cm
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
ASTM D 638
Tipo IV
kN/m
12
15
22
29
37
kN/m
22
27
40
53
67
• Alongamento no Escoamento
%
12
12
12
12
12
• Alongamento na Ruptura
%
700
700
700
700
700
100
125
187
249
311
256
320
480
640
800
2-3
2-3
2-3
2-3
2-3
Nota
Nota
Nota
Nota
Nota
Densidade
Resistência à Tração (min.ave.)
• no Escoamento
• na Ruptura
Resistência ao Rasgo (min.ave.)
Resistência ao Puncionamento (min.ave.)
Conteúdo de Negro de Fumo
Dispersão de Negro de Fumo
ASTM D 1004
N
ASTM D 4833
N
ASTM D 1603
(%)
ASTM D 5596
Notas: 1. Dispersão de Negro de Fumo para 10 diferentes amostras: todas as 10 nas Categorias 1 ou 2.
2. Os valores contidos nesta tabela poderão ser alterados sem aviso prévio.
6
3.2. POLIMANTA PEAD – Texturizada
Propriedades
Espessura (min.ave)
Densidade
Resistência à Tração (min.ave.)
• no Escoamento
• na Ruptura
• Alongamento no Escoamento
• Alongamento na Ruptura
Resistência ao Rasgo (min.ave.)
Resistência ao Puncionamento (min.ave.)
Conteúdo de Negro de Fumo
Dispersão de Negro de Fumo
Métodos Ensaio
PEAD – Texturizada
ASTM D 5994
mm (mil)
1,0 (40)
1,50 (60)
2,0 (80)
2,50 (100)
ASTM 1505
g/cm3
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
ASTM D 638
Tipo IV
kN/m
15
22
29
37
kN/m
11
16
21
26
%
12
12
12
12
%
100
100
100
100
125
187
249
311
267
400
534
667
2-3
2-3
2-3
2-3
Nota
Nota
Nota
Nota
ASTM D 1004
N
ASTM D 4833
N
ASTM D 1603
(%)
ASTM D 5596
Notas: 1. Dispersão de Negro de Fumo para 10 diferentes amostras: todas as 10 nas Categorias 1 ou 2.
2. Os valores contidos nesta tabela poderão ser alterados sem aviso prévio.
7
3.3. POLIMANTA PEAD com Textura A.R.
A POLIMANTA® PEAD ENGEPOL com textura de alto relêvo é uma geomembrana de
polietileno de alta densidade, que proporciona maior atrito na interface com o solo, concreto
e argamassa.
A textura A.R. foi desenvolvida para ser usada em vários tipos de obra: canais de irrigação,
aterros sanitários e industriais, mineração e outras aplicações que exigem um bom atrito de
interface com a geomembrana.
A POLIMANTA® PEAD com textura A.R. pode ser texturizada em uma ou nas duas faces.
Propriedades
Método de Ensaio
PEAD – A.R.
Espessura (média min.)
ASTM D 5994
mm (mil)
0,80
(32)
1,00
(40)
1,5
(60)
2,0
(80)
2,5
(100)
Densidade (mín.)
ASTM D 792
3
g/cm
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
≥ 0,94
ASTM D 638
Tipo IV
kN/m
12
15
22
29
37
kN/m
13
17
25
34
42
• Alongamento no Escoamento
%
12
12
12
12
12
• Alongamento na Ruptura
%
400
400
400
400
400
100
125
187
249
311
256
320
480
640
800
2-3
2-3
2-3
2-3
2-3
Nota
Nota
Nota
Nota
Nota
Resistência à Tração (média min.)
• no Escoamento
• na Ruptura
Resistência ao Rasgo (média min.)
Resistência ao Puncionamento
(média min.)
Conteúdo de Negro de Fumo
Dispersão de Negro de Fumo
ASTM D 1004
N
ASTM D 4833
N
ASTM D 1603
(%)
ASTM D 5596
Notas: 1. Dispersão de Negro de Fumo para 10 diferentes amostras: 9 deverão cair Categorias 1 ou 2 e 1 na
Categoria 3.
2. Os valores contidos nesta tabela poderão ser alterados sem aviso prévio.
8
3.4. POLIMANTA PE Linear – Lisa
Propriedades
Métodos Ensaio
PE Linear - Lisa
Espessura (min.ave)
ASTM D 5199
mm (mil)
0,5 (20)
Densidade (max)
ASTM 1505
3
g/cm
ASTM D 638
Tipo IV
kN/m
0,939
0,939
0,939
0,939
13
22
27
40
%
800
800
800
800
ASTM D 1004
N
ASTM D 4833
N
ASTM D 1603
(%)
50
75
100
150
120
203
250
370
2-3
2-3
2-3
2-3
ASTM D 5596
Nota
Nota
Nota
Nota
Resistência à Tração (min.ave.)
• na Ruptura
• Alongamento na Ruptura
Resistência ao Rasgo (min.ave.)
Resistência Puncionamento (min.ave.)
Conteúdo de Negro de Fumo
Dispersão de Negro de Fumo
0,80 (32) 1,00 (40)
1,5 (60)
Notas: 1. Dispersão de Negro de Fumo para 10 diferentes amostras: todas as 10 nas Categorias 1 ou 2.
2. Os valores contidos nesta tabela poderão ser alterados sem aviso prévio.
3.5. POLIMANTA PE Linear – Texturizada
Propriedades
Espessura (min.ave)
Densidade (max)
Resistência à Tração (min.ave.)
• na Ruptura
• Alongamento na Ruptura
Resistência ao Rasgo (min.ave.)
Resistência Puncionamento (min.ave.)
Conteúdo de Negro de Fumo
Dispersão de Negro de Fumo
Métodos Ensaio
PE Linear – Texturizada
ASTM D 5994
mm (mil)
1,0 (40)
1,50 (60)
ASTM 1505
g/cm3
0,939
0,939
ASTM D 638
Tipo IV
kN/m
11
16
%
250
250
100
150
200
300
2-3
2-3
Nota
Nota
ASTM D 1004
N
ASTM D 4833
N
ASTM D 1603
(%)
ASTM D 5596
Notas: 1. Dispersão de Negro de Fumo para 10 diferentes amostras: todas as 10 nas Categorias 1 ou 2.
2. Os valores contidos nesta tabela poderão ser alterados sem aviso prévio.
9
3.6. POLIMANTA PE Linear com Textura A.R.
Propriedades
Método de
PE Linear – Texturizada A.R.
Ensaio
Espessura (média min.)
ASTM D 5994
mm (mil)
0,80
(32)
1,00
(40)
1,5
(60)
Densidade (máx.)
ASTM D 792
3
g/cm
0,939
0,939
0,939
ASTM D 638
Tipo IV
kN/m
13
17
25
%
≥400
≥400
≥400
Resistência à Tração (média min.)
• na Ruptura
• Alongamento na Ruptura
Resistência ao Rasgo (média min.)
Resistência ao Puncionamento
(média min.)
Conteúdo de Negro de Fumo
Dispersão de Negro de Fumo
ASTM D 1004
N
ASTM D 4833
N
ASTM D 1603
(%)
80
100
150
200
250
375
2-3
2-3
2-3
ASTM D 5596
Nota
Nota
Nota
Notas: 1. Dispersão de Negro de Fumo para 10 diferentes amostras: 9 deverão cair Categorias 1
ou 2 e 1 na Categoria 3.
2. Os valores contidos nesta tabela poderão ser alterados sem aviso prévio.
4. Propriedades Químicas
Estrutura Molecular - (CH2-CH2)n
®
A POLIMANTA Engepol possui excelentes propriedades químicas.
O PEAD é insolúvel em todos os solventes orgânicos e inorgânicos sendo atacado
somente à temperatura ambiente, após longo período, por oxidantes muito fortes (HNO3 ≥
50%, água régia).
Os halogênios em estado livre (cloro, bromo, etc.) formam à temperatura ambiente
polietileno halogenado. A estrutura da geomembrana não é destruída, mas ocorrem
modificações nas suas propriedades físicas e químicas.
Deve-se evitar também o armazenamento de produtos em alta concentração, como o
Tetracloreto de Carbono, Dissulfeto de Carbono, Clorofórmio, Flúor, Trióxidos Enxofre,
Tolueno, Xileno, Tricloroetileno.
®
Em combustão, a POLIMANTA desprende CO, CO2 e H2O, porém nenhum gás tóxico
ou corrosivo.
10
5. Principais Vantagens da POLIMANTA Engepol
- Fácil instalação
- Excelente resistência a produtos químicos e corrosão
- Alta resistência a ataques biológicos
- Excelente resistência aos raios solares
- Alta flexibilidade
- Baixa incrustação
- Atóxica
- Alta resistência ao impacto
- Alta resistência à abrasão
- Excelente resistência mecânica
®
A POLIMANTA Engepol é especificada para as mais severas condições climáticas e de
o
agressividade química. Tem um excelente comportamento entre -40 e +60 C.
É fabricada a partir de matéria prima especial para geomembranas, com a garantia das
petroquímicas, o que assegura a formulação adequada. O processo de extrusão e
laminação contínua em matriz plana, proporciona características absolutamente
homogêneas e regularidade de espessura. As espessuras disponíveis propiciam uma série
de novas utilizações e soluções até agora inviáveis ou impossíveis para outros materiais
existentes. Pode ser fabricada também em matriz circular, empregando a tecnologia da
coextrusão, dependendo da aplicação e necessidades da obra.
A largura de 5.90 m facilita a instalação, diminui as soldas e, portanto o custo total da obra,
além de aumentar a segurança do revestimento.
A soldabilidade do PEAD é notória e imbatível entre os termoplásticos. A soldagem é
executada a quente, por termofusão, resultando em soldas extremamente seguras. Não se
consegue soldar o PEAD com solventes ou colas, devido a sua alta resistência química.
Sua apolaridade molecular e grande estabilidade química, além da ótima processabilidade,
oferecem um baixíssimo efeito de incrustação.
A alta flexibilidade e as resistências química, mecânica, ao impacto e a abrasão são
características intrínsecas do PEAD, não necessitando de plastificantes e outros aditivos
que tendem a emigrar com o tempo, tornando os materiais frágeis e quebradiços.
Possui alta resistência ao tenso-fissuramento (stress cracking), suportando bem a ação de
agentes tensoativos.
O PEAD é absolutamente atóxico e desconhecem-se ataques de microorganismos,
bactérias, cupins e roedores.
O negro de fumo incorporado ao produto proporciona uma grande resistência aos raios
ultravioleta, os quais são extremamente nocivos aos materiais plásticos em geral.
Revestimento, isolamento, flexibilidade, resistência à corrosão e abrasão, resistência
química, resistência mecânica, boa soldabilidade e longa vida útil são os principais desafios
®
que a POLIMANTA Engepol pode superar, formando um conjunto de características de
grande destaque em relação aos outros tipos de geomembrana.
11
Comparação de Propriedades Físicas, Mecânicas e Hidráulicas
PEAD e PVC
Métodos de Ensaio
POLIMANTA Engepol
PEAD
Geomembrana de PVC
Espessura
ASTM D 1593
mm
0.80
0.80
Densidade
ASTM D 1505
g/cm3
0.950
1.2 - 1.4
Tensão no Escoamento
ASTM D 638 M
N/mm2
17
-
Tensão na Ruptura
ASTM D 638 M
N/mm2
28
15
Alongamento na Ruptura
ASTM D 638 M
%
600
300
ASTM 1004
N
110
40
FMTS 101 C 2065
N
200
170
0.4
7.0
-40 a +60
-10 a +40
Extrusão / Fusão
S.Química / Fusão
Excelente
Baixa
Propriedades
Resistência ao Rasgo
Resistência ao Puncionamento
ASTM E 96
100o F @ 100% U.R.
Permeabilidade ao Vapor
Intervalo de Temperatura
Admissível
Método de Soldagem
ºC
-
Resistência UV
Comparação da Resistência Química
PEAD e PVC
Produto Químico
POLIMANTA Engepol
Temperatura de 20 a 60o C
PEAD
Geomembrana de PVC
Hidrocarbonetos Alifáticos
•
Hidrocarbonetos aromáticos
•
Solventes Oxigenados
•
Produtos de Petróleo
•
Álcoois
•
•
Ácidos
•
•
Bases
•
•
Metais Pesados
•
•
Sais
•
•
• = boa resistência
12
CONTROLE DE QUALIDADE
®
O controle de qualidade da POLIMANTA Engepol é realizado segundo as recomendações
do GRI (Geosynthetic Research Institute). A GM 13 é a recomendação usada no controle de
qualidade de fabricação das geomembranas lisas e texturizadas de PEAD (Polietileno de
Alta Densidade) e a GM 17 para o LLDPE (Polietileno Linear). A GM 13 e a GM 17 são
especificações padrão que indicam os tipos de ensaios que deverão ser usados para a
determinação das propriedades das geomembranas e que indicam a freqüência com que os
ensaios deverão ser realizados durante a fabricação.
As especificações do GRI recomendam as propriedades físicas, mecânicas e químicas
mínimas que a geomembrana que está sendo fabricada deve possuir.
1. Matéria Prima
A petroquímica que fornece a resina utilizada na fabricação da geomembrana, envia o
certificado de qualidade para cada fornecimento, no qual constam a densidade e o índice
de fluidez da resina.
2. Verificação da Qualidade no Laboratório
Os ensaios de laboratório para a verificação das propriedades da geomembrana que está
sendo fabricada e a freqüência com que estes ensaios são realizados, de acordo com as
recomendações do GRI, são os seguintes:
Propriedades
Espessura (geomembrana lisa)
Espessura (geomembrana texturizada)
Altura da textura (somente para geomembrana texturizada)
Para textura nas duas faces as medidas dos lados são alternadas
Densidade
Métodos de
Ensaio
Freqüência dos
Ensaios
ASTM D 5199
ASTM D 5994
Cada bobina
GRI GM 12
Cada duas bobinas
ASTM D 792/
1505
90.000 kg
ASTM D 638
Type IV
50 mm/min
9.000 kg
ASTM D 5323
ASTM D 1004
ASTM D 4833
ASTM D 5617
ASTM D 5397
(app.)
ASTM D 1603
ASTM D 5596
Para cada formulação
20.000 kg
20.000 kg
Para cada formulação
De acordo com a
GRI GM 10
9.000 kg
20.000 kg
ASTM D 3895
90.000 kg
Resistência à Tração
no Escoamento
na Ruptura
Alongamento no Escoamento
Alongamento na Ruptura
Módulo a 2% (somente para LLDPE)
Resistência ao Rasgo
Resistência ao Puncionamento
Deformação Axial na Ruptura (somente para LLDPE)
Resistência ao Tenso-fissuramento
Conteúdo de Negro de Fumo
Dispersão de Negro de Fumo
Tempo de Oxidação Indutiva
OIT Padrão
Envelhecimento no forno a 85o C
OIT Padrão
Resistência UV
OIT a Alta Pressão
ASTM D 5721
ASTM D 3895
GRI GM 11
ASTM D 5885
Para cada formulação
Para cada formulação
13
3. Certificado de Qualidade
A Engepol apresenta o certificado de qualidade para cada carregamento de
geomembrana que sai da fábrica, acompanhado do romaneio, como mostra a tabela
anexa. O certificado de qualidade apresenta os resultados dos ensaios, de acordo com as
freqüências recomendadas pelas GM 13 ou GM 17, para: espessura, densidade,
resistência à tração na ruptura e no escoamento, resistência ao rasgo, resistência ao
puncionamento, conteúdo de negro de fumo, dispersão de negro de fumo e altura da
textura para geomembranas texturizadas.
14
Certificado de Qualidade para Geomembrana de Polietileno de Alta Densidade POLIMANTA ®
Data:
Resitência ao
Rasgo
Resitência à
Perfuração
Dispersão de
Negro de Fumo
Teor de Negro de
Fumo
D792
9000Kg
D638
9000Kg
D638
9000Kg
D638
9000Kg
D638
9000Kg
D1004
9000Kg
D4833
9000Kg
D5596
9000Kg
D1603
9000Kg
9000Kg
KN/m
KN/m
%
%
N
N
Categoria
%
mm
3
g\cm
Altura da
Aspereza
Alongamento no
Escoamento
mm
Alongamento na
Ruptura
Unidade
Especificado
(Média)
Bobina
Lote
Resistência à
Tração na
Ruptura
Interno
Bobina
Certificado nº:
Resistência à
Tração no
Escoamento
Método do Teste
Freqüência
Local de Entrega:
Número da Nota Fiscal:
Densidade
Descrição dos
Testes
Espessura
Cliente:
Tipo de Geomembrana:
Interno
Técnico Responsável:
Externo
Romaneio
Destino:
Largura (m):
Área (m2):
Bobina nº
Página: 1/1
Tipo:
Peso Total (Kg):
Nota Fiscal:
Comp.
(m)
Peso
(Kg)
Espessura Nominal
Data:
Quantidade:
Bobina
nº
Comp.
(m)
Peso
(Kg)
Espessura Nominal
MÉTODOS DE EMENDA DA POLIMANTA® ENGEPOL
As emendas dos painéis da POLIMANTA® Engepol são realizadas por termofusão, através
de linha dupla de solda. O tipo de máquina empregada para a solda depende da espessura
da geomembrana e do tipo e tamanho da obra. Além da escolha do equipamento adequado,
é muito importante a experiência do soldador, para que sejam atendidos os requerimentos
necessários a uma boa soldagem.
1. Máquina Automática de Solda por Cunha Quente e/ou Ar Quente
É uma máquina autopropulsora dotada de cunha e/ou de sistema gerador de ar quente.
Possui controle automático de velocidade e temperatura, os quais podem ser ajustados
de 0,5 a 3,5 m/min e de 20 a 650º C, respectivamente. A pressão de soldagem é
constante e pode ser ajustada linearmente, de acordo com o tipo do polímero da
geomembrana que está sendo soldada.
As máquinas automáticas possuem mostrador digital de visualização simultânea da
temperatura, da velocidade e da pressão de soldagem. Um microcontrolador controla a
temperatura e a velocidade de solda, as quais se mantêm constantes mesmo quando
submetidas a flutuações de tensão, ondulações ou inclinações da superfície de apoio e
variações da temperatura ambiente. A autopropulsão, aliada ao pequeno peso destas
máquinas, permite a execução de soldas em posições inclinadas ascendentes e até
mesmo verticais.
Estas máquinas são indicadas para geomembranas de PEAD e de LLDPE. A solda
realizada é de linha dupla com um canal central, através do qual se faz o ensaio não
destrutivo de pressurização para verificar a sua estanqueidade.
motor tracionador
roletes
soprador de ar quente
difusor
Exemplo de um dos tipos de máquina automática
17
2 cm
2 cm
2 cm
Perfil de solda com Equipamento Automático
Características básicas
Espessura da geomembrana
tensão / potência
peso
temperatura
velocidade
0,8 a 2,0 mm
220 V / 2.200 W
4,7 a 7,5 kg
o
ajustável de 20 a 600 C
ajustável de 0 a 3,5 m/min
1,5 a 5 mm
220 V / 5.800 W
12,5 a 32 kg
o
ajustável de 20 a 650 C
ajustável de 1 a 5 m/min
2. Máquina de Solda por Ar Quente
É constituída por um gerador de ar quente com vazão regulada de ar e temperatura
autocontrolada e ajustável entre 20 e 700oC. O fluxo de ar quente produzido é regulável
de 50 a 230 l/min. Podem ser dotadas de circuitos eletrônicos que controlam a potência
fornecida à resistência elétrica de maneira a manter fixa a temperatura ajustada
independente de variação do fluxo de ar, temperatura ambiente ou da flutuação da tensão
de alimentação.
Neste tipo de solda, o fluxo de ar quente leva a fusão as superfícies dos panéis a serem
soldados, e através da pressão manual de rolos de silicone promove-se a interação das
superfícies fundidas, soldando-as.
Estas máquinas normalmente são utilizadas para soldas de remendos, ou para o
ponteamento na fixação prévia do alinhamento das geomembranas para soldas
automáticas e/ou por deposição de material (solda por extrusão).
Estes equipamentos e seus acessórios são utilizados também para serviços de detalhes
e acabamento na fábrica e no local da obra. Existem vários tipos de ponteiras para
adequar-se à superfície a ser soldada.
Acessórios
Raspador para remoção de oxidação superficial
Rolete de silicone para pressão de solda
Ponteira de aporte triangular
Ferramenta de pontear solda
Ponteira chata de 40 mm
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Características básicas
tensão / potência
Peso
temperatura (controlada)
220 V / 1.700 W
1,4 kg
o
de 20 a 700 C
3. Extrusora Portátil
(Solda por Deposição de Material ou por Extrusão)
A solda por deposição de material, também chamada solda por extrusão, pode ser
executada manualmente através de aporte (espaguete, monofilamento ou cordão de
solda de PEAD ou LLDPE) plastificado por ar quente, ou através de máquina extrusora
portátil. Pela confiabilidade, normalmente utiliza-se a extrusora portátil, cujo material pode
ser alimentado na forma de PEAD granulado ou de aportes (cordão de solda ou
monofilamento).
Estas máquinas são constituídas basicamente de uma mini extrusora onde o material é
plastificado (fundido) por meio de calor e cisalhamento. A massa do material fundido é
então forçada através do centro da sapata de PTFE (”Teflon”) que o pressiona contra os
painéis de geomembrana ou remendos (reparos), realizando sua solda. Este
equipamento possui ainda uma fonte de ar quente, que efetua o pré-aquecimento das
geomembranas a serem soldadas, e também vários tipos de sapatas. A fonte geradora de
ar pode ser integrada ou externa à máquina.
Extrusora Portátil
monofilamento
M
soprador de ar
PEAD
granulado
alimentador
rosca
aquecedor
massa fundida
Polimanta
ar quente
solda
Solda de Polimanta com extrusora portátil
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4. Equipamentos Auxiliares de Soldagem
De acordo com as características de cada obra, são utilizados equipamentos auxiliares na
instalação da geomembrana, como por exemplo:
- Gerador de corrente alternada
- Termômetro de contato (indispensável para aferir a temperatura de solda)
- Cabos de extensão elétricos
- Sacos de areia, para as ancoragens temporárias
- Lixadeira
- Alicates de bico chato
- Raspadores, etc.
5. Controle e Verificação das Soldas
Antes de iniciar a soldagem dos painéis de geomembrana na obra, os parâmetros de
solda são definidos através de ensaios de cisalhamento e descolamento (ASTM D 4437,
3083 e 413 modificada), onde a tensão de ruptura da solda deve ser maior que 80 a 95%
da tensão de escoamento da geomembrana (medida através da ASTM D 638) para o
ensaios de cisalhamento e maior que 70% da tensão de escoamento da geomembrana
para o ensaio de descolamento, limitada ao valor mínimo de 14 N/mm2.
As soldas devem ser submetidas a inspeção visual e a ensaios destrutivos e não
destrutivos.
O escopo dos ensaios, a freqüência e amostragem da sua realização devem ser definidos
pelo projetista, antes do início dos trabalhos de instalação, de acordo com o tipo e
responsabilidade da obra, com as condições locais e com tipos de solda.
Os ensaios destrutivos, para verificação e ajuste do equipamento de solda, devem ser
realizados no início de cada jornada de trabalho ou sempre que o equipamento ficar
desligado por um tempo tal, que esfrie. Nas soldas, os ensaios destrutivos verificam a
qualidade das mesmas, sendo geralmente são aplicados em amostras extraídas a cada
150 m de solda ou de acordo com as recomendações do projeto. Para obras com mais de
10.000 metros de solda, a GM 14 do GRI (Geosynthetic Research Institute) sugere uma
metodologia de aferição usando um número menor de amostras.
Os ensaios não destrutivos aplicados para a verificação da estanqueidade das soldas são
os seguintes:
- Ensaio de penetração, onde pressiona-se uma chave de fenda, ou ferramenta similar,
ao longo de toda a solda, entre os painéis, buscando identificar pontos de
descontinuidade não detectáveis na inspeção visual;
- Pressurização: Aplica-se às soldas duplas, com canal central, realizadas por máquina
automática a ar quente e/ou cunha quente. Para a realização deste ensaio, são soldadas
ponteiras nas extremidades do canal para vedá-lo e pressurizá-lo. Com uma bomba
manual ou um pequeno compressor, aplica-se uma pressão no canal de 140 a 205 kPa,
dependendo se a geomembrana é de PEAD ou de LLDPE e da sua espessura. Durante
um intervalo de 5 minutos a pressão deve permanecer ou não diminuir mais que 14 a 35
kPa, dependendo do tipo e da espessura da geomembrana;
20
- Ensaio de Vácuo, campânula de vácuo ou câmara de vácuo: É utilizado somente em
superfícies planas, para verificação da estanqueidade das soldas por extrusão. Neste
ensaio, uma campânula transparente, com vedação de neoprene no contato com a
geomembrana, acoplada a uma bomba de vácuo é deslocada ao longo de toda a solda e
através de algum tipo de espumante (pode ser água com sabão) detectá-se falhas na
solda pela geração de bolhas;
- “Spark Test” ou Faísca Elétrica: O equipamento utilizado emite uma corrente muito
baixa, porém de alta tensão sobre a área da solda. Estando o aparelho aterrado, haverá a
formação de um arco-voltaico visível, e a emissão de um som, em pontos falhos ou de
descontinuidade da solda, pelo fechamento do circuito elétrico com a terra ou substrato.
21
PLANO DE INSTALAÇÃO DA POLIMANTA®
A colocação da POLIMANTA® requer uma análise prévia do projeto executivo do
revestimento.
A equipe técnica da Engepol e os instaladores devem realizar reuniões constantes com o
projetista e o cliente, de forma a definir o sistema de instalação e os detalhes da aplicação.
Existe uma série de técnicas específicas para solucionar cada detalhe da colocação e a
experiência é a base do sucesso na solução dos problemas.
A solda por termofusão é uma das técnicas mais seguras e práticas para a união de
geomembranas de PEAD e de LLDPE. Porém, não só a sofisticação tecnológica dos
equipamentos de solda é importante. A habilidade e a qualificação dos engenheiros e dos
instaladores é fundamental e exige conhecimento, dedicação e constância na execução do
trabalho.
A Engepol conta com cursos de atualização, nos quais são avaliadas as qualificações dos
instaladores. No laboratório são testados os detalhes técnicos e pesquisadas novas
soluções. As técnicas de soldagem e instalação e a qualidade da geomembrana são fatores
primordiais na aplicação final.
As seguintes etapas devem ser seguidas, para que a instalação seja bem sucedida:
1. Análise conjunta do projeto executivo do revestimento por nossos engenheiros,
instalador, projetistas e cliente;
2. Análise dos desenhos para definição do plano de corte dos painéis e das técnicas de
instalação que serão necessárias no caso em questão;
3. Visita ao local da obra para comparar o local da obra com os projetos;
4. Uma vez definidos a modulação dos painéis e todos os detalhes da instalação, fabricamse as peças adequadas a obra em questão;
5. Reúnem-se engenheiros e instaladores para revisão das etapas do trabalho;
6. Antes de sair para a obra, os soldadores devem ser checados quanto às técnicas de
instalação que vão aplicar. Na obra, os soldadores devem revisar os equipamentos de
solda e fazer soldas teste, que serão submetidas a ensaios de verificação;
7. Os instaladores devem executar a pré-montagem dos vários elementos construtivos;
8. Durante a instalação, os soldadores devem executar os ensaios das soldas, conforme as
Recomendações para Instalação de Geomembranas Termoplásticas da IGS-Brasil;
9. Concluída a instalação, deve-se fazer uma revisão geral do sistema revestido e executar
testes extras de estanqueidade, se necessário ou solicitado;
10. Os inspetores de controle de qualidade da empresa fiscalizadora devem realizar a
inspeção final de entrega dos trabalhos de instalação;
11. Procede-se a entrega da obra ao cliente.
22
INSTALAÇÃO E SOLUÇÕES CONSTRUTIVAS
1. Colocação da POLIMANTA Engepol
A colocação da geomembrana deve ser efetuada sobre um terreno plano, firme e
compactado. Não sendo possível, deve ser colocada uma camada de areia com
granulometria menor ou igual a 1/8“ (3,2 mm) e com pelo menos 5 cm de espessura. O
grau de compactação deve corresponder, no mínimo, a 95% do Proctor Normal.
Em casos especiais é recomendável proteger a geomembrana, em relação ao solo de
apoio, usando um geotêxtil nãotecido.
Pode-se pré-fabricar painéis, os quais economizam tempo de solda e instalação na obra,
se houver disponibilidade de equipamento apropriado para descarga e manuseio. Em
taludes, a colocação da geomembrana deve ser efetuada com as linhas de solda
dispostas verticalmente. Numa eventual colocação horizontal, em pequenos taludes,
deve-se cuidar para que o revestimento do talude seja prolongado até pelo menos 1,50
metros além do seu pé, no fundo da vala. Neste caso, a ancoragem temporária deve ser
maior, para conformar a linha talude-fundo.
A ancoragem da geomembrana na crista do talude é feita em canaletas que
posteriormente são aterradas. Fixações em concreto, como também a união em entradas
e saídas de tubulações, poços de bombas e outros detalhes requerem cuidados
especiais.
Todos os serviços complementares em reservatórios devem ser concluídos antes da
colocação da geomembrana.
2. Pequenos Reparos
Para corrigir pequenos danos locais, não é necessária a substituição de todo o painel.
Devem ser preparados remendos nas dimensões apropriadas e soldados sobre a região
afetada.
Revestimentos já instalados, e portanto muito sujos, devem ser bem limpos antes da
execução do reparo.
3. Proteção do Revestimento
O trânsito de pedestres é permitido sobre a geomembrana, desde que com os devidos
cuidados. Não é recomendável trânsito de veículos, sem uma proteção de solo ou de um
geossintético. Em áreas próximas à soldagem de metais, a geomembrana deve ser
protegida com asbesto ou amianto.
Em todos os tipos de revestimentos, o geotêxtil nãotecido é uma boa proteção contra o
puncionamento e rasgamento da geomembrana.
23
4. Sistemas de Fixação
Detalhe de ancoragem com reaterro
recobrimento
1m
solo compactado livre de pedras
Polimanta
reaterro nivelado
0.5 m
0.3 m
Detalhe de berma para taludes de grandes inclinações
proteção mecânica
blocos de concreto ou
reaterro com solo compactado
Polimanta
recobrimento com solo
24
Detalhe de fixação de Polimanta em estrutura de concreto
Polimanta
vedação
arruela de aço
parafuso
bucha
Detalhe de ancoragem com placa de concreto
placa de ancoragem
Polimanta
estrutura
Fixação de Polimanta em estrutura de madeira
prego
madeira
parafuso
Polimanta
25
5. Conexão da POLIMANTA® com tubos e outras Interferências
Conexão de Polimanta com poço de bombeamento
construído em PEAD
Polimanta
solda com aporte de material
tubo PEAD
poço de bombeamento em PEAD
26
Conexão de tubulação e Polimanta com flanges
flange
Polimanta
vedação
contra-flange
arruela de aço
arruela de vedação
Conexão de Polimanta com tubo de PEAD
Polimanta
solda de PEAD por extrusão
placa de PEAD para
proteção contra impactos
reforço de PEAD
tubo PEAD
estrutura de concreto
27
Conexão de Polimanta com tubos de pequenos diâmetros (PP, PVC, aço)
2.ø ou 2.ø + 100 mm (considerar o maior)
solda por extrusão
ø
Polimanta
reforço de PEAD
Conexão de Polimanta com saída de fundo
proteção de neoprene
arruelas de aço
Polimanta
solda de PEAD por extrusão
parafuso
gaxeta de vedação
tubo PEAD
tubo de aço
28
6. Conexão da geomembrana com estrutura de concreto através do perfil (inserto) de
PEAD “Engelock”
7. Esquema Típico de Modulação da POLIMANTA® em Valas Irregulares
29
8. Dimensionamento da POLIMANTA® Engepol
O projeto da POLIMANTA® Engepol é uma função dos seguintes fatores:
- Tensões resultantes da ancoragem, inclinação e altura dos taludes e forma de
deposição dos resíduos, no caso de valas.
- Tipo do produto / material que estará em contato com a geomembrana.
A espessura da geomembrana deverá ser escolhida em função dos fatores acima citados
e de acordo com os graus de danos de instalação e de transporte, que poderão ocorrer.
O que também deve ser levado em conta, é a deformação que a geomembrana poderá
ter durante a vida útil da obra. Tais deformações poderão ocorrer de várias formas: como
recalques diferenciais localizados aleatoriamente no solo de apoio, por recalques de
aterros sob a geomembrana, por recalques de áreas de solo mole, localizados sob a
geomembrana e por qualquer tipo de situação anormal que ocorra e tensione a
geomembrana.
30
APLICAÇÕES DA POLIMANTA® ENGEPOL
As principais aplicações da POLIMANTA® Engepol são para revestimento e proteção do
solo e de estruturas de concreto, onde é necessário agregar resistências química,
mecânica e aos raios UV.
1. CANAIS DE IRRIGAÇÃO
2. ATERROS SANITÁRIOS E LAGOAS DE CHORUME
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3. VALAS PARA RESÍDUOS SÓLIDOS E LAGOAS PARA TRATAMENTO DE
EFLUENTES
4. BASE DE PILHAS DE LIXIVIAÇÃO COM RECOLHIMENTO DAS SOLUÇÕES
LIXIVIADAS
5. RESERVATÓRIOS DE ÁGUA PARA IRRIGAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DOMÉSTICA
32
6. DIQUES DE CONTENÇÃO EM BASES DE DISTRIBUIÇÃO DE COMBUSTÍVEIS
7. COBERTURA DE VALAS DE RESÍDUOS E RESERVATÓRIOS DE ÁGUA
33