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[en] ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF SOILS MIXTURES WITH MINERAL COAL FLY ASH AND LIME / [pt] ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE MISTURAS DE SOLOS COM CINZA VOLANTE DE CARVÃO MINERAL E CALAMANDA MARIA CHRISPIM MELIANDE 19 May 2015 (has links)
[pt] Este estudo apresenta o comportamento de misturas de areia e solo argiloso com teores variados de cinza volante, proveniente do processo de queima de carvão mineral no Complexo Termelétrico Jorge Lacerda, localizado no município Capivari de Baixo, no estado de Santa Catarina. O objetivo da presente pesquisa consiste em avaliar a aplicabilidade do uso de misturas solo-cinza e solocinza- cal em obras geotécnicas, como camadas de aterros sanitários, solos de fundação e estabilização de taludes. Foram realizados ensaios de caracterização física, química e mecânica (ensaio de compactação e ensaio de cisalhamento direto). Os ensaios de cisalhamento direto foram realizados em amostras de solo argiloso compactadas na umidade ótima e no peso específico seco máximo correspondente, com teores de cinza volante de 15 por cento e 30 por cento em relação ao peso seco do solo. Já os ensaios em amostras de areia foram realizados para uma densidade relativa de 50 por cento e umidade ótima de 10 por cento, com teores de cinza volante de 15, 30 e 40 por cento em relação ao peso seco do solo. Para as misturas solo-cinza-cal, adicionou-se 3 por cento de cal em substituição ao peso seco da cinza. Foi analisada a influência do tipo de solo, teor de cinza, adição de cal e tempo de cura (0, 30, 100, 125 e 140 dias) para as misturas, sendo a cura adotada somente para as misturas com areia. Os resultados mostraram-se mais satisfatórios para as misturas com solo argiloso, sendo a adição de cal mais eficiente para a mistura com menor teor de cinza. Na ausência de cal, o melhor comportamento obtido foi para a mistura com 15 por cento de cinza. Quanto às misturas com areia e sem cal, os resultados foram inferiores à areia; já no caso das misturas areia-cinza-cal, não foi possível definir um padrão do comportamento com relação ao tempo de cura, pois ainda que tenha havido um aumento da coesão a determinados dias, este ganho veio acompanhado de uma redução no ângulo de atrito, fazendo com que a areia mantivesse um comportamento melhor. Contudo, o teor de 27 por cento de cinza, sob 140 dias de cura, proporcionou ao solo um aumento de ambos os parâmetros, sendo, portanto, o teor ótimo a ser utilizado. Dessa forma, ainda que o emprego da cinza volante em misturas com o solo argiloso tenha se mostrado mais satisfatório, este material também pode ser utilizado em misturas com areia, desde que submetido a elevados períodos de cura e que contenham uma porcentagem de cinza em torno do teor ótimo encontrado, o que viabiliza o emprego positivo deste material em aplicações geotécnicas, possibilitando uma destinação ambientalmente correta deste resíduo e dando um fim mais nobre a este material. / [en] This study presents the behavior of sand and clay soil mixtures with different contents of fly ash, which comes from the coal burning process in Thermoelectric Complex Jorge Lacerda, located in the city of Capivari de Baixo, in Santa Catarina. The aim of this research is to assess the applicability of using soil-ash and soil-ash-lime mixtures in geotechnical works, like landfill layers, foundation soils and slope stabilization. Physical, chemical and mechanical (compaction test and direct shear test) were performed. Direct shear tests were performed on clay soil samples compacted at the optimum moisture content and the corresponding maximum dry specific gravity, with fly ash contents of 15 and 30 per cent, related to the dry weight of soil. Tests on sandy soil samples were performed at the relative density of 50 per cent and optimum humidity of 10 per cent, with fly ash contents of 15, 30 and 40 per cent related to the dry weight of soil. For soil-ash-lime mixtures, it was added 3 per cent of lime to replace the dry weight of ash. It was studied the influence of different parameters: soil type, ash content, lime addition and curing time (0, 30, 100, 125 and 140 days) for the mixtures. Curing process was adopted only for sandy soil mixtures. Results were more suitable for clay soil mixtures, and lime addition was more efficient for the mixture with the lowest ash content, related to 12 per cent. In the absence of lime, the best performance was obtained for the mixture with 15 per cent of ash. For sandy soil mixtures and without lime, the results were inferior to sand; and in the case of soil-ash-lime mixtures, it was not possible to define a pattern of behavior to the curing time, because although there has been an increase in cohesion certain days, this gain was followed by a reduction in friction angle, which has maintained the best performance of sand. However, the ash content of 27 per cent, at 140 days of curing, caused an increase of both parameters, what means that this ash content is the optimum content to be used. Thus, although the use of fly ash in mixtures with clay soil has been more satisfactory, this material can also be used in mixtures with sandy soil, since it contains an ash content around the optimum content found, and since it has been submitted to elevated curing periods, what enables the positive employment of this material in geotechnical applications, providing an environmentally correct disposal of this waste and giving it a noblest destination.
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[en] ANALYSIS OF SOIL MIXTURES BEHAVIOR WITH SUGARCANE BAGASSE ASHES AND RICE HUSKS ASHES / [pt] ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE MISTURAS DE SOLOS COM CINZAS DE BAGAÇO DE CANA-DE-AÇÚCAR E CINZAS DE CASCA DE ARROZSANDRA HELENA TRINDADE SANTOS 28 July 2016 (has links)
[pt] Apresenta-se o estudo experimental do comportamento de um solo arenoso
e de um solo argiloso, reforçado e não reforçado com cinza de bagaço de cana-deaçúcar
e com cinza de casca de arroz, por meio da realização de ensaios de
caracterização física e química e de ensaios de cisalhamento direto. Busca-se
estabelecer padrões de comportamento que possam explicar a influência da adição
das cinzas, relacionando-os com os parâmetros de resistência ao cisalhamento e de
deformação do solo. Os ensaios foram realizados em amostras com teores que
variaram entre 5-20 por cento. Por meio dos resultados obtidos, foi possível concluir que a
inserção de cinza de bagaço de cana-de-açúcar, aos solos argiloso e arenoso em
estudo, mostra-se viável, uma vez que resultaram em melhoria dos parâmetros de
resistência ou não causaram alterações significativas. Para a cinza de casca de
arroz, em misturas com solo arenoso, a aplicação não se mostrou viável, visto que,
para ambos os teores de cinza, houve um decréscimo no ângulo de atrito e
nenhum acréscimo de coesão. Nas misturas com solo argiloso, a aplicação da
mesma cinza mostrou-se viável, haja vista que sua aplicação resultou em melhoria
dos parâmetros de resistência. Quanto ao teor de cinza para as misturas com solo
argiloso, verificou-se que o melhor comportamento obtido foi com o teor de 20 por cento,
para as misturas com ambas as cinzas. Para as misturas com areia, como não
houve um aumento proporcional da resistência com o aumento do teor das cinzas
foi difícil determinar um teor ótimo de cinza a ser utilizado. Os resultados obtidos
neste estudo, em geral, mostraram-se satisfatórios e cumpriram os objetivos
iniciais propostos com relação à investigação do comportamento solo-cinza para
utilização em obras geotécnicas. / [en] This paper presents the experimental study of the behavior of a sandy soil
and a clay soil, reinforced and unreinforced with sugarcane bagasse ash and rice
husk ash, by performing physical and chemical characterization tests and direct
shear tests. The aim is to establish patterns of behavior that may explain the
influence of the addition of ashes, relating them to the shear strength parameters
and soil deformation. The tests were carried out on samples with concentrations
ranging from 5-20 percent. Through the results, it was possible to conclude that the
inclusion of sugarcane bagasse ash, to clay and sandy soils under study, proves
viable, since it resulted in improved strength parameters or did not cause
significant alterations. For the rice husk ash in mixtures with sandy soil, the
application was not feasible, since for both ash contents there was a decrease in
the friction angle and no increase in the cohesion. In blends with clay soil, the
application of the same ash proved to be feasible, given that its application
resulted in improvement of resistance parameters. As for the ash content for
mixtures containing clay soil, it was found that the best performance was obtained
with 20 percent content for mixtures with both ashes. For mixtures with sand, as there
was not a proportional increase in resistance with increasing content of ash it was
difficult to determine an optimal ash content to be used. The results of this study
generally were satisfactory and met the initial proposed objectives in relation to
soil-ash behavioral research for use in geotechnical works.
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[en] ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF REINFORCED SOIL WITH EXPANDED POLYSTYRENE / [pt] ANÁLISE DO COMPORTAMENTO DE SOLOS REFORÇADOS COM POLIESTIRENO EXPANDIDOALENA VITKOVA CALHEIROS 22 November 2018 (has links)
[pt] Este estudo apresenta o comportamento de solos reforçados com adição de pérolas de EPS (Poliestireno Expandido) através de estudo experimental. Os solos utilizados foram: um solo argiloso de origem coluvionar, uma areia limpa, mal graduada e bentonita. Foram realizados ensaios de caracterização física e de caracterização mecânica, como ensaios de compactação Proctor Normal, ensaios triaxiais consolidados isotropicamente drenados (CID) e ensaios de cisalhamento direto para buscar estabelecer padrões de comportamento que possam explicar a influência da adição de pérolas de EPS, relacionando-a com os parâmetros de resistência ao cisalhamento. Os ensaios triaxiais CID foram realizados em amostras de solo argiloso compactadas na densidade máxima seca e umidade ótima, com teores de pérolas de EPS de 0 por cento, 0,25 por cento, 0,50 por cento, 0,75 por cento e 1 por cento, em relação ao peso seco do solo e os ensaios triaxiais CID em amostras de areia foram realizados para uma densidade relativa de 50 por cento e umidade de 10 por cento, com teores de pérolas de EPS de 0 por cento, 0,50 por cento e 0,75 por cento, em relação ao peso seco do solo. Os ensaios de cisalhamento direto com bentonita foram realizados com teores de pérolas de EPS de 0 por cento, 0,50 por cento e 0,75 por cento, em relação ao peso seco do solo. Os resultados mostraram que o tipo de solo, o teor de pérolas de EPS e o nível de tensão confinante influenciam positivamente o comportamento mecânico final dos compósitos com relação aos parâmetros de resistência, porém não há uma tendência de comportamento bem definida ao analisar cada fator independentemente. Portanto, o uso de pérolas de EPS em obras geotécnicas de carregamento estático contribuiria com o menor consumo de material natural e a consequente redução dos custos de transporte e volume de material mobilizado. / [en] This study presents the behavior of soils reinforced with EPS (Expanded Polystyrene) beads through experimental study. The soils used were a coluvionar soil, a clean and barely graduated sand and bentonite. Physical characterization, Standard Proctor, consolidated drained triaxial and direct shear tests were performed to establish patterns of behavior that may explain the influence of the addition of expanded polystyrene beads, linking it with shear strength parameters. The CID triaxial was performed on samples of clayey soil compacted within the maximum dry density and optimum moisture content with expanded polystyrene beads ratios of 0 percent, 0.25 percent, 0.50 percent, 0.75 percent and 1 percent by dry weight of soil. CID triaxial tests on sand samples were made to a relative density of 50 per cent and 10 per cent of moisture content, with EPS beads ratios of 0 percent, 0.50 percent and 0.75 percent by dry weight of soil. The direct shear tests with bentonite were made with EPS beads ratios of 0 percent, 0.50 percent and 0.75 percent by dry weight of soil. The results showed that the kind of soil, the EPS content and level of confining stress level influence positively on the final mechanical behavior of the composites with respect to strength parameters, but there is no well-defined pattern of behavior to examine each factor independently. Therefore, the use of EPS beads in geotechnical works, contribute to lower consumption of natural material and the consequent reduction in transport costs and volume of mobilized material.
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