Os geossintéticos são materiais francamente empregados em soluções de engenharia no século XXI, em substituição em especial a materiais naturais. Estes materiais por vezes estão sujeitos a meio agressivo e em aplicações de elevada responsabilidade socioambiental, como em casos de mineração, aterros sanitários, rodovias entre outros. Falhas neste tipo de material/aplicação pode significar perda de vidas e comprometimento ambiental importante. Sendo assim, a análise da alteração e seus efeitos nas propriedades dos geossintéticos, em especial em momentos de eventos extremos de variação climática, são de extrema relevância na previsão de sua durabilidade e, consequentemente, na confiabilidade dos projetos. Este plano de trabalho contempla uma pesquisa ampla com o objetivo de estudar a durabilidade de geossintéticos em condições de envelhecimento acelerado extremo (laboratório), visando simular o processo de envelhecimento, incluindo a presença de ciclos de eventos extremos. Para tanto, serão consideradas as séries históricas climáticas da região centro-oeste brasileira. Especificamente, serão trabalhados 2 tipos de materiais em ambientes de degradação acelerada em laboratório sob condições de temperatura e umidade controlados. À luz dessa proposta, tem-se a correlação das variáveis climáticas com o desempenho do material, por meio da avaliação das mudanças das suas propriedades físicas, mecânicas e térmicas, e que permitirá entender os principais fatores que determinam a durabilidade dos geossintéticos.

Objetivo Geral (ou primário)

O objetivo geral da proposta é avaliar o impacto de eventos extremos da variação climática na resposta à durabilidade de geossintéticos

Objetivos Específicos (ou secundários)

Como objetivos específicos têm-se:

- Realizar o levantamento e estabelecer um banco de dados das principais variáveis climáticas que afetam a durabilidade dos geossintéticos, separados por região.

- Estabelecer modelagem de identificação de eventos climáticos extremos a partir do banco de dados. De modo a identificar as frequências deste fenômeno.

- Estabelecer o padrão de variação anual das principais variáveis climáticas que afetam a durabilidade dos geossintéticos.

- Estabelecer o padrão dos eventos extremos das principais variáveis climáticas que afetam a durabilidade dos geossintéticos.

- Estabelecer condições de contorno de ensaios em laboratório, para representar os eventos extremos do clima, a partir de ensaios normatizados.

- Apresentar escala de alteração da durabilidade em função da presença de eventos climáticos extremos.

- Estabelecer sugestão de padrões de aplicação de geossintéticos a partir dos resultados obtidos.

- Estabelecer matriz de risco de comprometimento da vida útil dos geossintéticos, considerando a possibilidade de ocorrência de eventos climáticos extremos.

- Estabelecer rotina de ensaios em laboratório que sejam representativas de eventos extremos de clima.

Os materiais geossintéticos têm sido utilizados para atender diversos objetivos em obras geotécnicas e de proteção ambiental. Ao longo das últimas décadas, estes materiais evoluíram em termos de tipos de produtos, variedade de aplicações e propriedades de engenharia. Como vantagens na utilização de geossintéticos, podem ser citadas: facilidade e rapidez de instalação, facilidade de transporte para áreas remotas, redução ou eliminação da utilização de materiais de construção naturais, repetibilidade e uniformidade de propriedades relevantes e redução do impacto ambiental de soluções com geossintéticos em relação às alternativas convencionais (Palmeira, Gardoni & Araújo, 2021). Pesquisas realizadas nas últimas décadas demonstram que a aplicação de geossintéticos em obras de engenharia impactam menos o ambiente do que as soluções tradicionais (Stucki et al., 2011, Frischknecht et al. 2012, Heerten, 2012, Touze, 2021).

Embora Lopes & Barroso (2024) considerem um estigma a discussão sobre a perda do desempenho dos geossintéticos a longo prazo, devido ao favorável desempenho real em diversas obras em que foram aplicados, há estudos, como os apresentados por Palmeira (2018) que apresentam claras evidências de variações de propriedades mecânicas de alguns geotêxteis nacionais causadas por exposição ao calor. De forma análoga, Palmeira (2018) acrescenta que ocorre também perdas de propriedades mecânicas de alguns geotêxteis nacionais causadas por exposição à radiação UV. Outro agravante são as condições particulares de cada região de aplicação e as situações adversas extras imputadas pelos eventos climáticos extremos, muitas vezes não representados em escala laboratorial quando os materiais são testados.

Neste contexto, as previsões mais recentes sobre eventos climáticos extremos no Brasil indicam um aumento na frequência e nas intensidades desse fenômeno ao longo dos próximos anos. A seguir algumas destas constatações:

• Aquecimento Consistente: As projeções mostram um padrão consistente de aquecimento, com aumento nos extremos de calor e redução nos extremos de frio em todo o Brasil. Esse padrão é esperado para se intensificar até o final do século (Avila-Diaz et al., 2020).
• Ondas de Calor e Secas: A frequência de eventos combinados de ondas de calor e secas tem aumentado, especialmente no Sudeste do Brasil, com projeções indicando uma maior ocorrência desses eventos no futuro (Geirinhas et al., 2021).
• Aumento na Frequência e Intensidade de precipitações extremas: Eventos de precipitação extrema estão projetados para se tornarem mais frequentes e intensos. A frequência de dias extremamente chuvosos deve aumentar em quase 100%, enquanto a intensidade desses eventos deve aumentar em cerca de 10% (Ballarin et al., 2024).
• Distribuição Espacial das precipitações: No Nordeste do Brasil, a precipitação extrema é esperada principalmente na região leste, com valores de precipitação extrema de até 178 mm em períodos de retorno de 2 anos (Rodrigues et al., 2020).
• Aumento de Dias Secos: Observações mostram um aumento nos dias consecutivos secos e uma redução nos dias consecutivos úmidos em quase todo o Brasil (Avila-Diaz et al., 2020).
• Impacto do El Niño: Eventos de El Niño estão associados a déficits significativos de precipitação no Norte do Brasil, com uma chance de 60% de condições de seca sem precedentes durante eventos de El Niño de grande magnitude (Kay et al., 2022). A região Sul, especialmente o Rio Grande do Sul, tem sido fortemente influenciada pelo fenômeno El Niño, resultando em eventos de precipitação extrema (Yukio, Camarinha & Seki, 2024).

Diversos autores destacam a influência de fatores ambientais nas propriedades dos geossintéticos. Dentre os principais fatores têm-se: Radiação UV (Jun et al., 2018; Filho et al., 2024); Temperatura (Yan-Qing, 2005; Liu & Yang, 2010; Guimarães, 2014); Umidade e Chuva (Filho et al., 2024; Liu & Yang, 2010); Oxidação Térmica (Jun et al., 2018).