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Suitability of Lateritic Soils as Construction Material in Sustainable Housing Development in Africa : a Geological PerspectiveOyelami, Charles Adebayo January 2017 (has links)
Lateritic soils which have been described as highly weathered tropical or sub-tropical residual
soils with varying proportions of particle sizes ranging from clay size to gravel, were studied
in an attempt to establish its suitability or otherwise as sustainable material in building bricks
and housing developments that will meet the present challenge of sustaining the environment
without costing too much and maintaining a high standard of strength, durability and
aesthetics. Index properties of the lateritic soils tested revealed them as mostly well-graded,
comprising both cohesive (silt and clay) and cohesionless (sand and gravel) soil fraction. The
mineralogical analysis shows the presence of sesquioxides in the clay portion which were
found to be very useful in the natural binding process as well as in the presence of a stabiliser
(cement). The geotechnical analysis on the lateritic soil revealed a strong compressive
strength with a relatively sound dry density which could guarantee a good durability in
resulting bricks made from these soil materials.
Further test on the strength and durability of compressed earth bricks (CEBs) made from these
lateritic soils revealed a brick with compressive strength ranging between 6.33 and 15.57 MPa
which are considered to be of very good strength coupled with its sound durability strength
established over a period more than one year under different kinds of severe weather and
seasonal conditions.
In conclusion, sesquioxides presence and mineralogy of lateritic soils were found to be largely
responsible for their good compressive and durability strength which made them good and
sustainable materials for CEBs. / Thesis (PhD)--University of Pretoria, 2017. / Geology / PhD / Unrestricted
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[en] STUDY OF THE EFFECT OF INFILTRATION OF CAUSTIC SODA ON THE STRENGTH CHARACTERISTICS OF A LATERITIC SOIL / [pt] ESTUDO DA INFLUÊNCIA DA INFILTRAÇÃO DE SODA CÁUSTICA NAS CARACTERÍSTICAS DE RESISTÊNCIA DE UM SOLO LATERÍTICOFRANCISCO DE ASSIS COSTA JUNIOR 01 November 2001 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta um estudo do comportamento
mecânico, em especial nas características de resistência,
de um solo laterítico submetido à contaminação de licores
cáusticos a diferentes concentrações.
O programa experimental envolveu ensaios de
caracterização,
ensaios químicos, difração de raios-X, microscopia
eletrônica de varredura e ensaios triaxiais com
diferentes
valores de concentrações cáusticas.
Propriedades mecânicas foram determinadas mediante a
execução de ensaios triaxiais CID a diferentes
concentrações cáusticas, assim como as interações físico-
químicas que foram determinadas mediante ensaios químicos
de pH, capacidade de troca catiônica e ataque sulfúrico.
Os resultados do programa experimental demonstraram uma
acentuada variação de volume do solo, a qual está ligada
à
presença dos licores cáusticos e, por outro lado, também
indicaram que os parâmetros de resistência ao
cisalhamento
do solo são pouco afetados pelos licores cáusticos. / [en] This work presents the results of a laboratory study on the
effects of infiltration of a caustic liqueur on the stress-
strain- strength behavior of a sandy lateritic soil.
The experimental program consisted of general
characterization,chemicals tests, X-ray diffraction
analysis, electron microscopy and triaxial tests using the
caustic liqueur at different concentrations.Mechanic and
hydraulic properties were obtained performing triaxial
CID tests with different caustic concentrations. Physical-
chemical interactions were evaluated through of
determination of pH, cation exchange capacity and
sulfuric attack tests. The results obtained showed that
soil suffers large volume changes under percolation of the
liqueur, with these changes being a function of the
caustic concentration, on the other hand, the shear
strength parameters are little affected by the liqueur.
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Avaliação da eficácia de barreiras de proteção ambiental produzidas com solo arenoso estabilizado quimicamenteRizzo, Rodrigo Pelho [UNESP] 26 February 2004 (has links) (PDF)
Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0
Previous issue date: 2004-02-26Bitstream added on 2014-06-13T18:21:09Z : No. of bitstreams: 1
rizzo_rp_me_ilha.pdf: 2484817 bytes, checksum: d447a4c31b21a9373e9067be45abcaad (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / As barreiras de proteção ambiental são os dispositivos mais usados na atualidade para reduzir riscos associados à infiltração de fluidos nocivos no subsolo. O presente trabalho dedicou-se ao estudo, em laboratório, de misturas de solo arenoso fino laterítico com cal e cimento para a produção de barreiras desta natureza. Para tanto, foram compactadas misturas a fim de produzir corpos de prova submetidos a ensaios, visando à avaliação da condutividade hidráulica e da capacidade de retenção de soluções de origem orgânica (chorume e água residuária) e inorgânica (soluções contendo os íons K+, Na+ e Cl-) destas misturas. A condutividade hidráulica foi avaliada com ensaios de permeabilidade em duas condições: à carga variável (corpos de prova de 10cm de diâmetro e 12cm de altura) e em área plena (corpos de prova miniatura – 5cm de altura e diâmetro). Para avaliação da capacidade de retenção foram considerados dois tipos de ensaios: em colunas (25cm de altura e 7cm de diâmetro) e em corpos miniatura (5cm de altura e diâmetro). Os resultados obtidos mostram que os materiais produzidos em tais condições atendem aos requisitos técnicos para seu uso como barreiras de proteção ambiental. Os valores de condutividade hidráulica obtidos foram menores que os exigidos e os processos de retenção observados mostraram resultados muito bons para os fluidos de origem orgânica e resultados bastante promissores para as soluções inorgânicas. / Natural liners are the most useful environmental protection systems in order to reduce soil and ground water pollution risks. In this work we made laboratory tests to evaluate hydraulic conductivity and ions retention capability in mixtures produced with soil-cement and soil-lime. Mixtures were compacted, resulting specimens for laboratory tests of hydraulic conductivity and retention capability with organic (leachate and wastewater) and inorganic (solutions with K+, Na+ e Cl-) solutions. For hydraulic conductivity evaluation was used two kinds of tests: variable charge (specimens with 10cm of diameter and 12cm high) and total section test (specimens with 5cm of diameter and high). For retention capability we used also two kinds of tests: column test (specimens with 7cm of diameter and 25cm high) and total section test (specimens with 5cm of diameter and high). Obtained results show that the produced materials obey technical necessities for barriers usage. Hydraulic conductivity obtained show values lesser than the necessary, while capability retention results show good results also for organic and inorganic solutions.
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Estudo geotecnico de um solo superficial da cidade de Bragança Paulista - SP / Geotechnical study of the superficial soil at Bragança Paulista city - São Paulo - BrazilGomes, Ribamar de Jesus 25 August 2006 (has links)
Orientador: David de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-09T15:24:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Gomes_RibamardeJesus_M.pdf: 3281674 bytes, checksum: 135d37dcb38ea7208dfdb87b862c01d7 (MD5)
Previous issue date: 2006 / Resumo: Estuda-se o comportamento geotécnico de um perfil de solo tropical típico da região de Bragança Paulista - SP. Esse perfil é classificado pela pedologia como um Latossolo Vermelho Amarelo. Para atingir esse objetivo foram realizados ensaios de caracterização, ensaios triaxiais e ensaios edométricos no teor de umidade natural e saturado. Nos ensaios de caracterização constatou-se o comportamento laterítico do solo. Nos ensaios edométricos quando os corpos de prova foram inundados nas tensões normalmente adotadas em projetos de fundações de edificações de pequeno e médio porte, construções características da cidade, constatou -se indícios de expansibilidade e colapsibilidade, apontando para a necessidade de estudos mais aprofundados sobre esses fenômenos em outras localidades do município / Abstract: The survey has the objective to investigate the geotechnical behavior of a typical soil profile at Bragança Paulista city - São Paulo State - Brazil. This profile is classified by the pedology as Red Yellow Oxisoil. To achieve this aim were accomplished characterization geotechnical tests, triaxial tests and consolidation tests. In the characterization tests was proved the lateritic behavior of the soil. In the consolidation tests when the samples were saturated in the tensions normally stipulated in edifications foundations projects at small and medium conveyance the results had pointed colapsible and expansive soil existence at the referred city / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil
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Avaliação do comportamento mecânico de um solo arenoso fino laterítico reforçado com fibras para uso em pavimentação / Evaluation of the mechanic behavior of fiber reinforcement in a fine sandy lateritic soil applies in pavement layersPaulo Roberto Reschetti Junior 16 February 2009 (has links)
O objetivo do estudo apresentado nesta dissertação é avaliar a influência da inserção de fibras curtas, dispostas aleatoriamente, nas resistências à compressão e tração, na deformabilidade e no módulo de resiliência de um solo arenoso fino laterítico (SAFL) visando sua utilização na base de pavimentos. Foram estudadas fibras de vidro e de polipropileno. A primeira foi adicionada nos teores de 0,5%, 1,0% e 1,5% com comprimentos de 13 mm e 24 mm, já para a segunda, utilizaram-se os teores de 0,2%, 0,4% e 0,6% com comprimentos de 12 mm e 30 mm. O ensaio de compactação resultou em pouca variação da umidade ótima e leve decréscimo da massa específica máxima para as duas fibras. Para se determinar o comportamento mecânico do solo e dos compósitos, realizaram-se ensaios de compressão simples, compressão diametral e compressão triaxial cíclico. Previamente à realização destes ensaios, os corpos-de-prova eram mantidos ao ar durante um dia e posteriormente em câmara úmida, selados, durante dois dias. Esta condição procura aproximar a situação de laboratório às condições de campo. Ensaios complementares na umidade ótima de compactação foram realizados com algumas misturas. Para os ensaios de compressão simples, observou-se que a adição de fibra de polipropileno não influencia a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. Já a adição da fibra de vidro, reduz a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. No caso dos ensaios de compressão diametral, não houve alteração na resistência para a fibra de vidro, enquanto que para a fibra de polipropileno, observa-se um ganho de resistência para os teores mais elevados de fibra. Foram calibrados quatro modelos para representação do módulo de resiliência com o estado de tensão, sendo que o modelo composto foi aquele que apresentou melhor desempenho. Resultados de uma simulação numérica de um pavimento constituído com base de SAFL mostraram que a inclusão de fibras, em qualquer das condições acarreta em diminuição do módulo de resiliência. Finalmente conclui-se que, nas condições e com os materiais utilizados, o emprego de fibras não seria indicado para o reforço de SAFL destinado à base de pavimento. / The propose of this study is to evaluate the effect of the randomly distributed fiber reinforcement in the compression and tension resistances, deformability and resilient modulus of a fine sandy lateritic soil (FSLS) for base layer of pavements. Glass fibers and polypropylene fibers were studied. The first was added in contents of 0,5%, 1,0% and 1,5% with lengths of 13 mm and 24 mm. For the second, the contents of 0,2%, 0,4% and 0,6% were used with lengths of 12 mm and 30 mm. The compaction tests show slight variation of optimum moisture content and a decrease of the maximum dry unit weight for both fibers. Unconfined compression tests, brazilian tension tests and cyclic triaxial compression tests were carried out to determine the mechanic behavior of the soil and composite materials. The samples were dried in ambient condition for 24 hours and than wrapped up in film paper and stored for 48 hours in humid camera to homogenize the humidity. This procedure was adopted intending to simulate the constructive process adopted in pavement with lateritic soil bases. With some mixtures, complementary tests in the optimum moisture content were carried out. For the unconfined compression tests, the reinforcement with polypropylene fiber did not influence in the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. The glass fiber reduced the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. In the diametrical compression tests, there was not any alteration for the resistance adding the glass fiber, while for the polypropylene fiber there was an increase of the resistance for highest fiber contents. Four models were used to represent the resilient modulus behavior with relationship to the tensions state, and, between those, the compost model had the best performance. A simulation of a pavement composed with FSLS bases show that adding fibers, in any condition, the resilient modulus decrease. Finally, concluded that, with the conditions and materials used I this research, the fiber reinforcement would not be indicated for a FSLS apply in a base layer of pavement.
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Avaliação do comportamento mecânico de um solo arenoso fino laterítico reforçado com fibras para uso em pavimentação / Evaluation of the mechanic behavior of fiber reinforcement in a fine sandy lateritic soil applies in pavement layersReschetti Junior, Paulo Roberto 16 February 2009 (has links)
O objetivo do estudo apresentado nesta dissertação é avaliar a influência da inserção de fibras curtas, dispostas aleatoriamente, nas resistências à compressão e tração, na deformabilidade e no módulo de resiliência de um solo arenoso fino laterítico (SAFL) visando sua utilização na base de pavimentos. Foram estudadas fibras de vidro e de polipropileno. A primeira foi adicionada nos teores de 0,5%, 1,0% e 1,5% com comprimentos de 13 mm e 24 mm, já para a segunda, utilizaram-se os teores de 0,2%, 0,4% e 0,6% com comprimentos de 12 mm e 30 mm. O ensaio de compactação resultou em pouca variação da umidade ótima e leve decréscimo da massa específica máxima para as duas fibras. Para se determinar o comportamento mecânico do solo e dos compósitos, realizaram-se ensaios de compressão simples, compressão diametral e compressão triaxial cíclico. Previamente à realização destes ensaios, os corpos-de-prova eram mantidos ao ar durante um dia e posteriormente em câmara úmida, selados, durante dois dias. Esta condição procura aproximar a situação de laboratório às condições de campo. Ensaios complementares na umidade ótima de compactação foram realizados com algumas misturas. Para os ensaios de compressão simples, observou-se que a adição de fibra de polipropileno não influencia a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. Já a adição da fibra de vidro, reduz a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. No caso dos ensaios de compressão diametral, não houve alteração na resistência para a fibra de vidro, enquanto que para a fibra de polipropileno, observa-se um ganho de resistência para os teores mais elevados de fibra. Foram calibrados quatro modelos para representação do módulo de resiliência com o estado de tensão, sendo que o modelo composto foi aquele que apresentou melhor desempenho. Resultados de uma simulação numérica de um pavimento constituído com base de SAFL mostraram que a inclusão de fibras, em qualquer das condições acarreta em diminuição do módulo de resiliência. Finalmente conclui-se que, nas condições e com os materiais utilizados, o emprego de fibras não seria indicado para o reforço de SAFL destinado à base de pavimento. / The propose of this study is to evaluate the effect of the randomly distributed fiber reinforcement in the compression and tension resistances, deformability and resilient modulus of a fine sandy lateritic soil (FSLS) for base layer of pavements. Glass fibers and polypropylene fibers were studied. The first was added in contents of 0,5%, 1,0% and 1,5% with lengths of 13 mm and 24 mm. For the second, the contents of 0,2%, 0,4% and 0,6% were used with lengths of 12 mm and 30 mm. The compaction tests show slight variation of optimum moisture content and a decrease of the maximum dry unit weight for both fibers. Unconfined compression tests, brazilian tension tests and cyclic triaxial compression tests were carried out to determine the mechanic behavior of the soil and composite materials. The samples were dried in ambient condition for 24 hours and than wrapped up in film paper and stored for 48 hours in humid camera to homogenize the humidity. This procedure was adopted intending to simulate the constructive process adopted in pavement with lateritic soil bases. With some mixtures, complementary tests in the optimum moisture content were carried out. For the unconfined compression tests, the reinforcement with polypropylene fiber did not influence in the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. The glass fiber reduced the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. In the diametrical compression tests, there was not any alteration for the resistance adding the glass fiber, while for the polypropylene fiber there was an increase of the resistance for highest fiber contents. Four models were used to represent the resilient modulus behavior with relationship to the tensions state, and, between those, the compost model had the best performance. A simulation of a pavement composed with FSLS bases show that adding fibers, in any condition, the resilient modulus decrease. Finally, concluded that, with the conditions and materials used I this research, the fiber reinforcement would not be indicated for a FSLS apply in a base layer of pavement.
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Comportamento anisotrópico de um solo laterítico compactado / Anisotropic behavior of a compacted laterite soilSantos, Roberto Aguiar dos 04 December 2015 (has links)
A compactação de aterros pode gerar comportamento anisotrópico, a depender do teor de umidade de compactação, entre outros fatores. O principal objetivo deste estudo foi investigar alguns aspectos relacionados à anisotropia inerente induzida pela compactação de um solo laterítico. Após realizar a caracterização mineralógica, geotécnica e microestrutural deste solo, estudou-se a resistência ao cisalhamento, condutividade hidráulica, compressibilidade e deformabilidade. O solo estudado foi classificado como laterítico arenoso (LA\') e apresentou agregação relativa da ordem de 12%. A metodologia desenvolvida no intuito de corrigir o aumento na massa específica seca das camadas inferiores, causado pelo processo de compactação, mostrou-se eficaz. A partir da curva de compactação foram consideradas amostras representativas das três condições de umidade de compactação: ramo seco, umidade ótima e ramo úmido. Corpos de prova foram talhados paralelamente e ortogonalmente às camadas de compactação. Os ensaios de porosimetria revelaram um comportamento bimodal na distribuição do tamanho de poros e também que o teor de umidade de compactação não interferiu no tamanho dos microporos. Para o solo compactado no ramo seco e na umidade ótima, a resistência ao cisalhamento correspondente à direção ortogonal se mostrou superior àquela correspondente à direção paralela às camadas de compactação. Por outro lado, a resistência ao cisalhamento no ramo úmido mostrou-se praticamente independente da direção de talhagem dos corpos de prova. Este comportamento se deve à maior capacidade do solo, em um dado teor de umidade, em absorver a energia aplicada e distribuí-la na direção paralela e ortogonal. Com relação às propriedades elásticas do material, observou-se que o aumento do teor de umidade de compactação contribui para redução da anisotropia de deformabilidade. Dentre as propriedades investigadas, a anisotropia de condutividade hidráulica das amostras correspondente ao ramo úmido foi a mais pronunciada, exibindo fluxo oito vezes maior na direção vertical que na horizontal. Finalmente, as discussões e análises presentadas nesta pesquisa mostraram que o grau de anisotropia depende diretamente do teor de umidade de compactação e que diminui com incremento das tensões aplicadas no solo. / Compacted embankments can have anisotropic behavior, depending on several factors, including the compaction water content. The aim of this study was to investigate some aspects regarding the inherent anisotropy of a lateritic soil, caused by the compaction process. After performing the geotechnical, mineralogical and microstructural characterization, properties of shear strength, hydraulic conductivity, compressibility and deformability were investigated. This soil this soil was classified as lateritic sand. The grainsize distribution curve indicates 12% the fine particle aggregation. The methodology developed in order to correct the increase in dry density of the lower layers, generated by the compression process, was effective. From the compaction curve, representative samples corresponding to the three compaction water content conditions, representing the dry side, the optimal water content and the wet side were considered. Specimens were trimmed parallel and orthogonally to the compaction layers. The porosimetry tests showed a bimodal behavior in the pore size distribution and also that the compaction water content did not influence the size of the micropores. For the compacted soil sample corresponding to the dry side and optimum water content, the shear strength corresponding to the orthogonal direction was higher than that corresponding to the parallel direction to the compaction layers. However, they were almost equal for both the orthogonal and the parallel directions to the compaction layers. This behavior is due to the higher capacity of the soil at a given moisture content, to absorb the energy applied and distribute it in parallel and orthogonal direction. The analysis the values of maximum shear modulus of the material showed that increasing compaction water content reduces the anisotropy degree. Among the investigated properties, the hydraulic conductivity anisotropy of the samples corresponding to the wet branch was the most pronounced, showing permeability eight times higher in the vertical direction than that in the horizontal direction. Finally, the discussions and analyzes presented in this study showed that the degree of anisotropy directly depends on the compaction water content and decreases with increase confining stress applied to the soil specimens.
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[en] LABORATORY EVALUATION OF COLLAPSE AND SOLUTE TRANSPORT CHARACTERISTICS OF A LATERITIC SOIL UNDER INFILTRATION OF A CAUSTIC LIQUEUR / [pt] ESTUDO EM LABORATÓRIO DE CARACTERÍSTICAS DE COLAPSO E TRANSPORTE DE SOLUTOS ASSOCIADAS À INFILTRAÇÃO DE LICOR CÁUSTICO EM UM SOLO LATERÍTICOMONICA PRISCILLA HERNANDEZ MONCADA 02 July 2004 (has links)
[pt] Neste trabalho se analisam as características de colapso de
um solo laterítico submetido à percolação de um licor
cáustico a diferentes concentrações. O solo é uma areia
quartzosa com uma pequena fração de finos cauliníticos. O
licor é um efluente industrial, resultante da produção de
alumínio, a base de soda cáustica. Mediante o presente
estudo, determinou-se o efeito da infiltração do licor
cáustico sobre três aspetos: colapsividade, transporte de
solutos e características de sucção. Isto foi feito através
de um programa experimental que incluiu ensaios de
caracterização física-química do solo e do licor, ensaios
edométricos, em edômetros especiais, para avaliar as
características de colapso e de transporte de solutos, e
ensaios de sucção pelo método do papel filtro. Os
resultados do programa experimental mostraram que o solo é
colapsível em presença de água, sendo sua colapsividade
aumentada em presença do licor cáustico. Também indicaram
que os parâmetros de transporte e sucção são fortemente
afetados pela percolação do licor. A mudança destes
parâmetros é função da concentração do licor. / [en] In this work, characteristics of collapse of a laterítico
soil submitted to percolation of a caustic liqueur to
different concentrations are analysed. The soil comprises a
quartzitic sand with a small fraction of kaolinitic clay.
The liqueur is a caustic fluid, from an aluminium industry.
In the present study, effects of the caustic liqueur
infiltration were observed considering three aspects:
collapse, solute transport and soil suction
characteristics. This was done through an experimental
program that included physical and chemical
characterization of the soil and liqueur, special oedometer
tests to evaluate simultaneously collapse characteristics
and solute transport, and suction tests using the filter
paper method.
The results of the experimental program showed that the
soil suffers volume change in presence of water, and its
colapsivity is increased in presence of the caustic
liqueur. They also indicated that the transport and suction
parameters are affected strongly by the percolation of the
liqueur.
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Avaliação da eficácia de barreiras de proteção ambiental produzidas com solo arenoso estabilizado quimicamente /Rizzo, Rodrigo Pelho. January 2004 (has links)
Orientador: José Augusto de Lollo / Banca: Reinaldo Lorandi / Banca: Milton Dall'Aglio Sobrinho / Resumo: As barreiras de proteção ambiental são os dispositivos mais usados na atualidade para reduzir riscos associados à infiltração de fluidos nocivos no subsolo. O presente trabalho dedicou-se ao estudo, em laboratório, de misturas de solo arenoso fino laterítico com cal e cimento para a produção de barreiras desta natureza. Para tanto, foram compactadas misturas a fim de produzir corpos de prova submetidos a ensaios, visando à avaliação da condutividade hidráulica e da capacidade de retenção de soluções de origem orgânica (chorume e água residuária) e inorgânica (soluções contendo os íons K+, Na+ e Cl-) destas misturas. A condutividade hidráulica foi avaliada com ensaios de permeabilidade em duas condições: à carga variável (corpos de prova de 10cm de diâmetro e 12cm de altura) e em área plena (corpos de prova miniatura - 5cm de altura e diâmetro). Para avaliação da capacidade de retenção foram considerados dois tipos de ensaios: em colunas (25cm de altura e 7cm de diâmetro) e em corpos miniatura (5cm de altura e diâmetro). Os resultados obtidos mostram que os materiais produzidos em tais condições atendem aos requisitos técnicos para seu uso como barreiras de proteção ambiental. Os valores de condutividade hidráulica obtidos foram menores que os exigidos e os processos de retenção observados mostraram resultados muito bons para os fluidos de origem orgânica e resultados bastante promissores para as soluções inorgânicas. / Abstract: Natural liners are the most useful environmental protection systems in order to reduce soil and ground water pollution risks. In this work we made laboratory tests to evaluate hydraulic conductivity and ions retention capability in mixtures produced with soil-cement and soil-lime. Mixtures were compacted, resulting specimens for laboratory tests of hydraulic conductivity and retention capability with organic (leachate and wastewater) and inorganic (solutions with K+, Na+ e Cl-) solutions. For hydraulic conductivity evaluation was used two kinds of tests: variable charge (specimens with 10cm of diameter and 12cm high) and total section test (specimens with 5cm of diameter and high). For retention capability we used also two kinds of tests: column test (specimens with 7cm of diameter and 25cm high) and total section test (specimens with 5cm of diameter and high). Obtained results show that the produced materials obey technical necessities for barriers usage. Hydraulic conductivity obtained show values lesser than the necessary, while capability retention results show good results also for organic and inorganic solutions. / Mestre
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Comportamento anisotrópico de um solo laterítico compactado / Anisotropic behavior of a compacted laterite soilRoberto Aguiar dos Santos 04 December 2015 (has links)
A compactação de aterros pode gerar comportamento anisotrópico, a depender do teor de umidade de compactação, entre outros fatores. O principal objetivo deste estudo foi investigar alguns aspectos relacionados à anisotropia inerente induzida pela compactação de um solo laterítico. Após realizar a caracterização mineralógica, geotécnica e microestrutural deste solo, estudou-se a resistência ao cisalhamento, condutividade hidráulica, compressibilidade e deformabilidade. O solo estudado foi classificado como laterítico arenoso (LA\') e apresentou agregação relativa da ordem de 12%. A metodologia desenvolvida no intuito de corrigir o aumento na massa específica seca das camadas inferiores, causado pelo processo de compactação, mostrou-se eficaz. A partir da curva de compactação foram consideradas amostras representativas das três condições de umidade de compactação: ramo seco, umidade ótima e ramo úmido. Corpos de prova foram talhados paralelamente e ortogonalmente às camadas de compactação. Os ensaios de porosimetria revelaram um comportamento bimodal na distribuição do tamanho de poros e também que o teor de umidade de compactação não interferiu no tamanho dos microporos. Para o solo compactado no ramo seco e na umidade ótima, a resistência ao cisalhamento correspondente à direção ortogonal se mostrou superior àquela correspondente à direção paralela às camadas de compactação. Por outro lado, a resistência ao cisalhamento no ramo úmido mostrou-se praticamente independente da direção de talhagem dos corpos de prova. Este comportamento se deve à maior capacidade do solo, em um dado teor de umidade, em absorver a energia aplicada e distribuí-la na direção paralela e ortogonal. Com relação às propriedades elásticas do material, observou-se que o aumento do teor de umidade de compactação contribui para redução da anisotropia de deformabilidade. Dentre as propriedades investigadas, a anisotropia de condutividade hidráulica das amostras correspondente ao ramo úmido foi a mais pronunciada, exibindo fluxo oito vezes maior na direção vertical que na horizontal. Finalmente, as discussões e análises presentadas nesta pesquisa mostraram que o grau de anisotropia depende diretamente do teor de umidade de compactação e que diminui com incremento das tensões aplicadas no solo. / Compacted embankments can have anisotropic behavior, depending on several factors, including the compaction water content. The aim of this study was to investigate some aspects regarding the inherent anisotropy of a lateritic soil, caused by the compaction process. After performing the geotechnical, mineralogical and microstructural characterization, properties of shear strength, hydraulic conductivity, compressibility and deformability were investigated. This soil this soil was classified as lateritic sand. The grainsize distribution curve indicates 12% the fine particle aggregation. The methodology developed in order to correct the increase in dry density of the lower layers, generated by the compression process, was effective. From the compaction curve, representative samples corresponding to the three compaction water content conditions, representing the dry side, the optimal water content and the wet side were considered. Specimens were trimmed parallel and orthogonally to the compaction layers. The porosimetry tests showed a bimodal behavior in the pore size distribution and also that the compaction water content did not influence the size of the micropores. For the compacted soil sample corresponding to the dry side and optimum water content, the shear strength corresponding to the orthogonal direction was higher than that corresponding to the parallel direction to the compaction layers. However, they were almost equal for both the orthogonal and the parallel directions to the compaction layers. This behavior is due to the higher capacity of the soil at a given moisture content, to absorb the energy applied and distribute it in parallel and orthogonal direction. The analysis the values of maximum shear modulus of the material showed that increasing compaction water content reduces the anisotropy degree. Among the investigated properties, the hydraulic conductivity anisotropy of the samples corresponding to the wet branch was the most pronounced, showing permeability eight times higher in the vertical direction than that in the horizontal direction. Finally, the discussions and analyzes presented in this study showed that the degree of anisotropy directly depends on the compaction water content and decreases with increase confining stress applied to the soil specimens.
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