Mechanical and hydraulic properties of nonwoven geotextiles impregnated with asphalt emulsion after damage simulations.

Abstract

This study evaluates nonwoven geotextiles’ mechanical and hydraulic properties impregnated with asphalt emulsion after simulating installation damage in laboratory conditions. Besides the damage method recommended by ISO 10722, this study considered two static load applications. Two types of nonwoven geotextiles (polyester and polypropylene fibres) were investigated in different conditions regarding i) impregnation with asphalt emulsion, ii) loading condition, and iii) bedding material. The properties evaluated before and after damage consisted of ultimate tensile strength, elongation at break, secant stiffness at 2% strain, and permittivity. The results revealed that the impregnation increased the geotextiles’ ultimate tensile strength and secant tensile stiffness but decreased their elongation at break and permittivity. Overall, the geotextiles show good resistance to the installation damage investigated, but after impregnation, the polypropylene geotextile showed to be more sensitive to the damage. The asphalt emulsion composition proved to be important to the geotextiles’ properties and response after damage. It can be concluded that the impregnation improved the geotextiles’ mechanical properties, but the impregnation effects on the geotextiles’ permittivity and resistance to installation damage should be carefully quantified and analysed for design purposes.

Este estudo avalia as propriedades mecânicas e hidráulicas de geotêxteis não tecidos impregnados com emulsão asfáltica após a simulação de danos de instalação em condições de laboratório. Além do método de dano recomendado pela ISO 10722 (ISO, 2007), este estudo considerou duas aplicações de carga estática. Dois tipos de geotêxteis não tecidos (fibras de poliéster e polipropileno) foram investigados em diferentes condições: i) impregnação com emulsão asfáltica; ii) condição de carregamento/dano; e iii) material de base. As propriedades avaliadas antes e após a simulação dos danos foram resistência à tração, alongamento na ruptura, rigidez secante a 2% de deformação e permissividade. Os resultados revelaram que a impregnação aumentou a resistência à tração e a rigidez à tração secante dos geotêxteis, mas diminuiu o alongamento na ruptura e a permissividade. De modo geral, os geotêxteis apresentaram boa resistência aos danos de instalação investigados, mas, após a impregnação, o geotêxtil de polipropileno mostrou-se mais sensível aos danos. A composição da emulsão asfáltica demonstrou ser importante para as propriedades e a resposta dos geotêxteis aos danos. Conclui-se que a impregnação melhorou as propriedades mecânicas dos geotêxteis, mas seu efeito sobre a permissividade e a resistência a tração dos geotêxteis aos danos da instalação devem ser cuidadosamente quantificados e analisados para fins de projeto.