1 |
[en] CUBICAL TRIAXIAL TESTS IN SATURATED SAND / [pt] ENSAIOS TRIAXIAIS CÚBICOS EM AREIAS SATURADASHELENA DAHIA QUARESMA 05 November 2001 (has links)
[pt] Este trabalho apresenta um estudo experimental detalhado do
comportamento tensão-deformação-resistência de uma areia
saturada submetida a uma condição tridimensional de
carregamento. Os ensaios foram realizados nos equipamentos
triaxiais cúbico e convencional. O equipamento triaxial
cúbico apresenta a vantagem de controlar a magnitude das
três tensões principais independentemente ( sigma 1 , sigma
2 , sigma
3 ) sob condições drenada e não drenada. Para o
desenvolvimento do trabalho foi utilizada uma amostra de
areia calcárea. Os corpos de prova utilizados foram
moldados por pluviação submersa. No programa experimental
foram realizados ensaios especiais, seguindo diferentes
trajetórias de tensão. Este programa foi elaborado de modo
a verificar a influência de cada parâmetro de tensão
individualmente e os efeitos da anisotropia inicial de
areias preparadas por pluviação submersa. Verifica-se
através dos resultados de ensaios drenados que as
deformações cisalhante e volumétrica são maiores na
condição axissimétrica do que na de deformação plana. Tal
observação equivale, em solicitações não drenadas, a um
acréscimo de poropressão mais acentuado na condição
axissimétrica. O comportamento anisotrópico de areias
também é revelado com base em ensaios com diferentes
direções ( alfa ) da tensão principal maior. Nos ensaios
onde alfa = 90 graus Celsius (direção do carregamento perpendicular à de
deposição do solo), ocorrem variações de deformação
volumétrica e cisalhante bem mais acentuadas do que para
alfa = 0 . O programa experimental mostrou ainda que
areias calcáreas não cimentadas não apresentam
comportamento tensão-deformação acentuadamente diferente do
comportamento de areias de quartzo, mais usuais no Brasil. / [en] The subject of this dissertation is a detailed experimental
study of the stress-strain-strength behavior of saturated
sand under three-dimensional loading condition.The
investigation was carried out in a cubic triaxial and a
conventional apparatuses. The cubic triaxial apparatus has
the advantage of independently controlling the magnitude of
the three principal stresses (sigma1, sigma2, sigma3 )
under drained and undrained conditions. Reconstituted
specimens of calcareous sand were used in all tests
reported in this thesis.The specimens were prepared by
pluviation of the sand in destilled water. Special tests
were performed following different 3D stress paths. The
experimental program was designed for checking the
influence of each stress parameter individually. The
effects of the inicial anisotropy of sands, caused by the
water pluviation method, were also investigated.The results
of the drained tests show that the shearing and volumetric
strains are larger under axysimmetric than under plane
strain condition. In undrained tests this observation would
be equivalent to obtaining larger porepressure under
axysimmetric conditions. The anisotropic behavior of sands
is also noted in tests with different directions (alfa) of
the major principal stress. In tests where alfa = 90 Celsius degrees (
direction of load perpendicular to pluviation) the
variations in volumetric and shearing strains are much more
accentuated than for alfa = 0.The experimental program also
shows that the stress-strain behavior of uncemented
calcareous sands is not significantly different from the
behavior of quartz sands, which are more common in Brazil.
|
2 |
[en] NEW METHODOLOGY FOR TESTING SHALES UNDER TRIAXIAL STRESSES / [es] NUEVAS METODOLOGÍAS DE ENSAYOS TRIAXIALES DE / [pt] NOVA METODOLOGIA DE ENSAIOS TRIAXIAIS DE FOLHELHOEUDES SIQUEIRA MUNIZ 25 April 2001 (has links)
[pt] Os folhelhos correspondem a mais de 75% das formações
perfuradas para exploração de hidrocarbonetos e cerca de
90% dos problemas de instabilidade em poços de petróleo são
atribuídos a ele. Segundo Steiger & Leung (1991), são
gastos de 600 milhões a 1 bilhão de dólares anuais com
custos adicionais de perfuração, gerados por problemas de
instabilidade em poços.
Este trabalho propõe uma nova metodologia de ensaio
triaxial axissimétrico CIU em folhelhos, capaz de obter os
parâmetros necessários para análises de instabilidade em
períodos de tempo relativamente curtos. Esta metodologia
está baseada em procedimentos normalmente utilizados em
ensaios de solos e emprega equipamentos específicos de
testes em rochas. Foram realizados 12 ensaios triaxiais
divididos em duas campanhas em um folhelho proveniente da
Bacia de Campos. Os resultados dos ensaios comprovam a
eficácia da nova metodologia. O comportamento de
resistência destes folhelhos é descrito utilizando o
critério linear de resistência de Mohr-Coulomb com coesão
de 3,17 MPa e um ângulo de atrito interno de 25,3º. / [en] Shales constitute more than 75% of the drilled rocks in the
search for hydrocarbons and an estimated high 90% of
wellbore instability problems are credited to their
presence. According to Steiger & Leung (1991), more than
600 Million US dollars are spent annually by the oil
industry just to corrent the problems due to instabilities.
This work presents a new methodology for running triaxial
compression tests in shales under undrained conditions.
This methodology allows shorter duration of the tests and
it is based upon adaptation of concepts traditionally
employed in the soil mechanics field. 12 tests have been
carried out in shales obtained from offshore Brazil during
this work. The tests were divided into 2 groups based upon
the nature of the fluid used in the pore pressure lines.
The tests results show that this methodology is very
efficient. The shear strength behavior of the shale is
described and by using the Mohr-Coulomb criterium, the
shear strength parameters are a cohesion of 3,17 MPa and
phase equal to 25,3°. / [es] Los folhelhos corresponden a más del 75% de las formaciones perforadas para exploración de
hidrocarbonetos y a ellos le son atribuidos cerca de 90% de los problemas de inestabilidad en pozos
de petróleo. Según Steiger & Leung (1991), se gastan de 600 millones a 1 billión de dólares anuales
con costos adicionales de perforación, generados por problemas de inestabilidad en pozos. Este
trabajo propone una nueva metodología de ensayo triaxial axisimétrico CIU en folhelhos, capaz de
obter los parámetros necesarios para el análisis de inestabilidad en períodos de tiempo relativamente
cortos. Esta metodología está basada en procedimientos normalmente utilizados en ensayos de
suelos y emplea equipos específicos de pruebas en rocas. Fueron realizados 12 ensayos triaxiales
divididos en dos campañas en un folhelho proveniente de la Bacia de Campos. Los resultados de
los ensayos comproban la eficacia de la nueva metodología. Para describir el comportamiento de la
resistencia de estos folhelhos se utiliza el criterio lineal de resistencia de Mohr-Coulomb con
cohesión de 3,17 MPa y un ángulo de fricción interno de 25,3º.
|
3 |
[en] MECHANICAL BEHAVIOR OF CLAYEY SOIL REINFORCED WITH COCONUT FIBER / [pt] COMPORTAMENTO MECÂNICO DE UM SOLO ARGILOSO REFORÇADO COM FIBRAS DE COCORAFAEL EDUARDO ZACCOUR BOLANOS 10 September 2014 (has links)
[pt] Este estudo apresenta o comportamento de um solo argiloso reforçado e não reforçado com fibras de coco verde (resíduo proveniente do consumo da água de coco), através da realização de ensaios de caracterização e ensaios mecânicos de compactação e de ensaios triaxiais isotropicamente drenados. A fibra de coco utilizada foi obtida por processo mecânico na empresa ECOFIBRA, que possui uma parceria com a Companhia de Limpeza Urbana da cidade do Rio de Janeiro (COMLURB) em projeto piloto de coleta seletiva das cascas de coco verde. O material recebido foi estudado de duas maneiras, as fibras foram inseridas ao solo moídas e cortadas (no comprimento aproximado de 2cm). O solo argiloso, de origem coluvionar, foi retirado do campo experimental da PUC-Rio. Busca-se estabelecer padrões de comportamento que possam explicar a influência da adição da fibra de coco verde, relacionando-a com os parâmetros de resistência ao cisalhamento do solo e dos compósitos. Os ensaios foram realizados em amostras compactadas na densidade máxima e umidade ótima, com teores de fibra moída de 0,5 por cento e 1 por cento e teores de fibra cortada de 0,5 por cento, 0,75 por cento, 1 por cento, 1,25 por cento e 1,5 por cento, em relação ao peso seco do solo. Observa-se um incremento na resistência ao cisalhamento das misturas solo-fibra, uma vez que se observa um discreto aumento do ângulo de atrito e em um expressivo aumento da coesão das misturas reforçadas, em comparação aos dados obtidos para o solo puro. Os resultados se mostraram satisfatórios para aplicação do solo reforçado com fibras de coco em camadas de aterros temporários submetidos a carregamentos estáticos, dando assim uma destinação mais sustentável a este resíduo, atendendo às questões ambientais e sócio-econômicas. / [en] This study presents the behavior of reinforced and unreinforced clay soil with green coconut fibers (waste from consumption of coconut water), by conducting tests for the characterization and mechanical compaction tests and isotropically drained triaxial tests. The coconut fiber used is obtained by a mechanical process in ECOFIBRA company, which has a partnership with the Urban Cleaning Company of the city of Rio de Janeiro (COMLURB) in a pilot project about separate collection of green coconut shells. The received material was studied in two ways; the fibers were inserted into the milled and cut (in the approximate length of 2 cm). The clay soil, with colluvium origin, was removed from the experimental field of PUC-Rio. Seeks to establish patterns of behavior that might explain the influence of the addition of green coconut fiber, relating it to the parameters of shear strength and deformation of soil and composites. The tests were performed on samples compressed at maximum density and optimum moisture content in the milled fiber of 0.5 percent and 1percent fiber content and the cut of 0.5 per cent, 0.75 per cent, 1 per cent, 1.25 per cent and 1.5 per cent on dry weight of the soil. Observed na increase in shear strength of the soil-fiber mixtures, since it was observed a modest increase in friction angle and a significant increase in the cohesion of reinforced mixtures, ompared to the data obtained for the pure soil. The results ere satisfactory for application of soil einforced with coconut fiber layers temporary landfills subjected to static loads, thus giving a more sustainable destination to this residue, given the environmental and socio-economic.
|
4 |
[en] EXPERIMENTAL STUDY OF REINFORCED SOILS WITH GROUND RUBBER OF SCRAP TIRES / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DE SOLOS REFORÇADOS COM BORRACHA MOÍDA DE PNEUS INSERVÍVEISGARY GARY DURAN RAMIREZ 01 August 2013 (has links)
[pt] Este estudo apresenta o comportamento de solos reforçados com borracha moída de pneus inservíveis, através de estudo experimental. Os solos utilizados foram: um solo maduro argiloso de origem coluvionar e uma areia fina, limpa e mal graduada Foram realizados ensaios de caracterização física e mecânica, compactação Proctor Normal e ensaios triaxiais consolidados isotropicamente drenados (CID) para buscar estabelecer padrões de comportamento que possam explicar a influência da adição de borracha moída de pneu, 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 borracha moída de 0 por cento, 5 por cento, 10 por cento, 20 por cento, 30 por cento e 40 por cento, em relação ao peso seco do solo. Os ensaios triaxiais CID em amostras de areia foram realizadas para uma densidade relativa de 50 por cento e umidade de 10 por cento, com teores de borracha moída de 0 por cento, 5 por cento e 10 por cento, em relação ao peso seco do solo. Os resultados mostraram que o teor de borracha e o nível de tensão confinante influenciam o comportamento mecânico final dos compósitos, sendo que não há uma tendência de comportamento bem definida ao analisar cada fator independentemente. Assim, para os compósitos de solo argiloso a inserção de borracha é mais efetiva para tensões de confinamento até 200 kPa, sendo que para tensões maiores a presença de borracha é prejudicial. O teor de borracha ótimo situa-se entre 10 por cento e 20 por cento. Para os compósitos de solo arenoso a inserção de borracha é mais efetiva para tensões de confinamento entre 100 e 200 kPa e o teor de borracha ótimo está entre 0 por cento e 5 por cento. Todos os compósitos possuem características de resistência que poderiam cumprir as exigências de determinadas obras geotécnicas, como por exemplo, em camadas de aterros sanitários, taludes e aterros sobre solos moles. / [en] This study presents the behavior of soils reinforced with ground rubber from waste tires through experimental study. Tow type of soils were used: a coluvionar and lateritic soil and a fine, clean and barely graduated sand. Physical characterization, Standard Proctor and consolidated drained triaxial tests were performed to establish patterns of behavior that may explain the influence of the addition of tire ground rubber, linking it with shear strength parameters. The CD triaxial was performed on samples of clayey soil compacted within the maximum dry density and optimum moisture content with ground rubber ratios of 0 per cent, 5 per cent, 10 per cent, 20 per cent, 30 per cent and 40 per cent by dry weight of soil. CD triaxial tests on sand samples were made to a relative density of 50 per cent and 10 per cent of moisture content, with ground rubber ratios of 0 per cent, 5 per cent and 10 per cent by dry weight of soil. The results showed the rubber content and level of confining pressure influence on the final mechanical behavior of the composite. There is not a define behavior when the composites are analyzed individually. Thus, for the clay composites the ground rubber is more effective for confinement stresses up to 200 kPa, for higher confinement stresses the presence of rubber is detrimental. The optimum rubber content is between 10 per cent and 20 per cent. For sand composites rubber inclusions are more effective confinement stresses between 100 and 200 kPa and the optimum rubber content is between 0 per cent and 5 per cent. All composites have strength characteristics that could accomplish the requirements of certain geotechnical projects like landfills, slopes and embankments on soft soil. Therefore, the use of ground rubber, in these works, contributes with the reduction of consumption of natural resources and consequently reduce the costs of transportation and earthmoving.
|
5 |
[pt] COMPORTAMENTO MECÂNICO DE SOLOS REFORÇADOS COM BORRACHA DE PNEUS / [en] MECHANICAL BEHAVIOR OF SOILS REINFORCED WITH TIRES RUBBERNATALIA ANDREA DURÁN JARAMILLO 03 October 2016 (has links)
[pt] O volume de pneus inservíveis continua aumentando a cada ano, se tornando
um tema de grande preocupação para a sociedade. Motivados por esta problemática
ambiental, o presente estudo experimental propõe utilizar a borracha de pneu
triturada como reforço de solos, em duas diferentes granulometrias (chips e fibras),
como material alternativo para o reforço de dois tipos de solos (areia e solo
argiloso). Com este fim realizaram-se ensaios mecânicos, tais como ensaios de
compactação proctor standard, ensaios triaxiais do tipo consolidado e
isotropicamente drenado e ensaios de adensamento unidimensional, para avaliar os
efeitos da granulometria da borracha de pneu, triturada em chips e fibras (com os
tamanhos médios de 4,6 mm e 2 mm, respectivamente) e do teor de borracha de
pneu (5, 10 por cento e 15 por cento em relação à massa de solo seco), no comportamento mecânico
de misturas de areia-borracha e de misturas solo argiloso-borracha. Os resultados
mostraram que tanto os chips como as fibras de pneu de borracha contribuem no
aumento dos parâmetros de resistência ao cisalhamento de ambos os solos e
aumentam a energia de deformação absorvida durante o cisalhamento. Ao analisar
a resposta obtida em ambos os solos, se evidencia que, tanto para a argila quanto
para a areia, foi mais efetivo o reforço com 10 por cento de fibras de borracha de pneu.
Todos os compósitos estudados possuem características de resistência que
poderiam cumprir as exigências de determinadas obras geotécnicas (aterros sobre
solos moles, reforço de taludes, solo de base de fundações superficiais), portanto o
uso da borracha de pneu como reforço de solos contribuiria com o menor consumo
de material natural e redução dos custos de transporte e volume de material
mobilizado. / [en] The volume of discarded tires continues to increase each year, becoming a
major topic of concern for society. Motivated by this environmental issue, this
experimental study proposes using tire chips and tire buffings as an alternative
material to improve the shear strength of two types of soil (sand and clayey soil).
Because of this, standard Proctor compaction tests, consolidated-drained triaxial
tests and compressibility tests were performed to assess the influence of tire rubber
particle size, (with average sizes of 4.6 mm and 2 mm, respectively) and tire rubber
content (5, 10 percent and 15 percent by dry weight of soil) into the mechanical behavior of
sand and clayey soil. The tests results showed that both, chips and buffings
contribute increasing the shear strength parameters of both the soil and increase the
strain energy absorbed during the shear phase. By analyzing, the mechanical
response both for clayey soil and for sand was found that the best shear strength
improvement was obtained at 10 percent of tire buffings. All the composites showed
resistance characteristics that would ensure the requirements for many geotechnical
applications (embankments over soft soils, slope reinforcement and surface
foundations), so the use of waste tires as a reinforcement material would help solve
problems associated with natural resources and reducing transportation costs and
earthmoving.
|
6 |
[en] BEHAVIOR OF A POLYPROPYLENE REINFORCED SAND UNDER TRIAXIAL EXTENSION TESTS / [pt] COMPORTAMENTO DE UMA AREIA REFORÇADA COM FIBRAS DE POLIPROPILENO SUBMETIDA A ENSAIOS TRIAXIAIS DE EXTENSÃOMIGUEL ANGEL PARODI PALACIOS 18 July 2013 (has links)
[pt] O presente trabalho permite avaliar o comportamento de um solo reforçado e não
reforçado com fibras de polipropileno (teor de 0.5 por cento em relação ao peso seco do solo)
submetido a ensaios triaxiais de extensão, bem como a influência da adição de fibras na
resistência e nos mecanismos de ruptura do solo reforçado. Para tanto, desenvolveu-se
um programa experimental compreendendo a etapa final de um equipamento triaxial do
tipo Bishop e Wesley de grandes dimensões e a execução de ensaios triaxiais drenados
de extensão. Os ensaios triaxiais realizados permitiram a determinação dos parâmetros
de resistência do solo e da mistura solo–fibra. Os resultados obtidos propiciaram a um
melhor entendimento das alterações geradas pela inclusão aleatória de fibras de
polipropileno à matriz da areia estudada. O desempenho das fibras no interior da massa
de solo indica que estas sofreram deformações plásticas de tração, alongando-se, porém
este alongamento é atribuído à fase de adensamento e não à fase de cisalhamento dos
ensaios triaxiais de extensão realizados, já que foi possível observar que a adição das
fibras não incrementa a resistência à tração do solo, quando este estiver submetido a
esforços de extensão. / [en] The present study allows evaluating the behavior of a reinforced and unreinforced
soil with fibers of polypropylene (0.5 per cent content of dry weight of soil) subjected to triaxial
extension tests, as the influence of adding fibers in the resistance and the rupture
mechanisms of reinforced soil. Therefore, it was developed an experimental program
comprising the development of a Bishop and Wesley’s triaxial-type equipment which has a
larger size than conventional triaxial equipment and an execution of drained triaxial
extension tests. The present study submits triaxial tests results aiming the determination of
strength parameters of soil and soil – fiber mixture. The obtained results led a better
understanding of the alterations generated by the random inclusion of polypropylene fibers
to the pattern sand studied. The accomplishment of fiber performance within soil mass
indicates that they undergo tensile plastic deformation, elongating, but this elongating is
attributed to shear stage in the triaxial extension tests realized, as was conferred that the
addition of fiber does not increase the tensile strength of soil.
|
7 |
[en] BEHAVIOR OF POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET) FIBERS REINFORCED SAND / [pt] COMPORTAMENTO DE UMA AREIA REFORÇADA COM FIBRAS DE POLIETILENO TEREFTALATO (PET)PHILLIPE CAMPELLO SENEZ 17 October 2016 (has links)
[pt] O presente estudo teve como principal objetivo demonstrar que fibras
derivadas da reciclagem de garrafas PET (Polietileno Tereftalato), confeccionadas
com 100 porcento do resíduo, pela indústria têxtil, podem ser uma boa alternativa se
utilizadas como reforço de solos, quando submetidos a diferentes níveis de cargas.
Buscando uma melhor aplicabilidade para este material, foram executados ensaios
de compressão triaxial drenados em laboratório, bem como ensaios de prova de
carga em placa e também com simulação de um talude em modelo físico reduzido,
para a determinação do comportamento mecânico de uma areia e do compósito
areia-fibras PET. Para os ensaios triaxiais drenados, foram utilizadas fibras PET
com dois títulos (correspondente ao diâmetro das fibras) e comprimentos distintos
(1,4 dtex com 38 mm e 3,3 dtex com 56 mm), inseridas aleatoriamente na massa
de solo, onde foi utilizado o teor de 0,5 porcento de fibras, em relação ao peso seco do
solo, teor de umidade de 10 porcento e densidade relativa de 50 porcento. Os resultados
mostraram que o comportamento da areia pura é influenciado pela adição de
fibras PET, melhorando os parâmetros de resistência, como o intercepto coesivo e
o ângulo de atrito, definidos pelo critério de Mohr-Coulomb. O compósito
reforçado com as fibras PET de menor título e menor comprimento apresentou um
maior ganho na resistência ao cisalhamento, mas ambos os compósitos, em
comparação ao solo não reforçado, apresentaram uma maior resistência. Para os
ensaios de prova de carga em placa e para a simulação do talude, ambos
realizados em modelo físico reduzido, foram utilizadas as fibras de menor título e
menor comprimento como elemento de reforço. Observa-se que a inserção das
fibras PET melhora o comportamento carga-recalque da areia pura, onde o
compósito reforçado apresenta uma maior capacidade de suporte e a redução dos
recalques, bem como uma mudança na propagação e formação das fissuras ao
redor da placa. Na simulação do talude, a inserção das fibras PET promove uma
alteração completa no mecanismo de ruptura ocorrido no compósito, quando
comparado à ruptura da areia pura. Ressalta-se o emprego positivo das fibras PET
para aplicação como reforço de solos em obras geotécnicas (como por exemplo,
em camadas de aterros sanitários, aterros sobre solos moles, reforço de taludes,
base de fundações superficiais e controle de erosão), além de eliminar problemas
atuais de disposição de resíduos, dando um fim mais nobre a este material, com
benefícios ambientais, sociais e econômicos. / [en] The main objective of this study was to demonstrate that fibers derived from
the recycling of PET (Polyethylene Terephthalate) bottle, 100 percent made from the
residue by the textile industry, can be a good alternative if used as reinforcement
of soil, when submitted to different load levels. Looking for a better applicability
for this material, were executed drained triaxial compression tests in laboratory, as
well as plate load tests, also with slope simulation in a reduced physic model, to
evaluate the mechanical behavior of a sand and a composite sand-PET fibers. For
the drained triaxial tests, were used PET fibers with two different titles
(corresponding to the fiber diameters) and lenghts (1,4 dtex com 38 mm e 3,3 dtex
com 56 mm), distributed randomly in the soil mass, where was used a fiber
contente of 0,5 percent by relation to the soil s dry weight, moisture content of 10 percent and
relative density of 50 percent. The results showed that the pure sand behavior was
influenced by the addition of PET fibers, improving the strenght parameters as the
cohesion intercept and the friction angle, defined by the Mohr-Coulomb criteria.
The composite reinforced with PET fibers with minor title and lenght presented a
better improvement in the shear strenght, but both composites, compared to the
non reinforced soil, showed greater resistence. For the plate load tests and for the
slope simulation, both performed in a reduced physic model, it was used the fiber
with minor title and lenght as reinforcement element. The addiction of PET fibers
improve the load-settlement behavior of the sand, where the reinforced composite
shows a greater bearing capacity, a reduction of the settlements and a change in
the propagation and formation of fissures around the plate. In the slope
simulation, the addiction of PET fibers promove a complete alteration in the
rupture mechanism that occurred in the composite, when compared to the rupture
of the pure sand. It is highlighted the positive use of PET fibers for application as
soil reinforcement in geotechnical works (as an example, in landfill layers,
embankment on soft soil, slope reinforcement, base of shallow foundations and
erosion control), eliminating current problems of waste disposal, giving a noble
end to this material, with environmental, social and economical benefits.
|
8 |
[en] BEHAVIOR OF CLAYEY SOIL STABILIZED WITH MUNICIPAL SOLID WASTE ASHES UNDER STATIC LOAD / [pt] COMPORTAMENTO DE UM SOLO ARGILOSO ESTABILIZADO COM CINZAS DE RESÍDUO SÓLIDO URBANO SOB CARREGAMENTO ESTÁTICOCRISTIAN CHACÓN QUISPE 04 October 2013 (has links)
[pt] A gestão dos Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) e seu consequente reaproveitamento ou não é um problema existente no Brasil e no mundo. No Brasil, a produção de energia mediante incineração de RSU ainda está na sua etapa inicial, como por exemplo, com a implantação da Usina Verde no campus da UFRJ, com a consequente produção de subprodutos, como as cinzas volante e de fundo. Este estudo apresenta o comportamento de um solo coluvionar argiloso estabilizado com cinzas de RSU sob carregamento estático, tendo como principal objetivo avaliar a influência destas cinzas misturadas com o solo para possíveis aplicações em obras geotécnicas. Para isso foram realizados ensaios de caracterização física, química e mecânica, como ensaios de compactação Proctor Normal e ensaios triaxiais consolidados isotropicamente drenados (CID), para o solo puro e misturas solo-cinza. Foram avaliadas as influências do teor de cinzas (20 por cento, 30 por cento e 40 por cento de cinza volante e de cinza de fundo), bem como do tempo de cura (30 e 60 dias). Os resultados mostram que todas as misturas solo-cinza apresentam melhores parâmetros de resistência, em comparação do solo puro, onde as misturas solo-cinza volante apresentaram melhores resultados quando comparadas às misturas solo-cinza de fundo. A variação de teor de cinza adicionado ao solo, sem cura, mostra que para maiores teores de cinza volante a coesão diminui e ocorre o contrário com a cinza de fundo. Com relação ao tempo de cura, na maioria dos casos houve melhora do comportamento das misturas solo-cinza em comparação ao obtido sem cura. O teor de cinza (volante ou de fundo), tempo de cura e a tensão de confinamento influenciam na deformação volumétrica das misturas solo-cinza, apresentando menores deformações volumétricas para maiores teores de cinza e maiores tempos de cura. As misturas com 40 por cento de cinza volante e 30 por cento de cinza de fundo apresentaram as melhores características de resistência e poderiam ser utilizadas como estabilizante no solo estudado, cumprindo exigências geotécnicas e ambientais, além de rebaixar os custos de obra e dar um destino mais nobre para as cinzas de RSU. / [en] Management of Municipal Solid Waste (MSW) and its subsequent reuse or not is an existing problem in Brazil and the world. In Brazil, the production of energy through incineration of MSW is still in its initial stage, for example, with the implementation of Usina Verde on campus at UFRJ, with the consequent production of byproducts, such as fly and bottom ashes. This study presents the behavior of a colluvial clayey soil stabilized with ashes from MSW under static load, with the main objective to evaluate the influence of these ashes mixed with the soil for possible applications in geotechnical works. For this characterization were performed physical, chemical and mechanical tests, as Proctor compaction tests Normal isotropically consolidated and drained triaxial (CID) for the pure and soil-ash mixtures. Were evaluated the influence of the ash content (20 per cent, 30 per cent and 40 per cent fly ash and botton ash) and of curing time (30 and 60 days). The results show that all mixtures soil-ash have better shear strength compared to the pure soil, where the soil- fly ash mixtures showed better results compared to mixtures of soil- bottom ash. The variation of the ash content added to the soil, without curing, shows that higher levels of ash the cohesion decrease and the opposite occurs with the bottom ash. Respect to the curing time, in most cases there was as improvement of the behavior of mixtures soil-ash compared to that obtained without curing. The ash content (fly or bottom), curing time and confinement stress influence the volumetric deformation to soil-ash mixtures, showed lower volumetric deformations to higher concentrations of ash and longer curing times. The mixtures with 40 per cent fly ash and 30 per cent bottom ash, showed the best characteristics of strength and could be used as stabilizer in the studied soil, compliance requirements geotechnical and environmental, in addition to lower labor costs and give a nobler destiny for the ashes of MSW.
|
9 |
[en] EXPERIMENTAL STUDY OF SANDY SOIL STABILIZED WITH MUNICIPAL SOLID WASTE ASHES AND LIME / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DE UM SOLO ARENOSO ESTABILIZADO COM CINZAS DE RESÍDUO SÓLIDO URBANO E CALLUCIANNA SZELIGA 08 April 2015 (has links)
[pt] Este estudo apresenta o comportamento de um solo arenoso estabilizado com cinzas obtidas através da incineração de Resíduo Sólido Urbano (RSU) e cal. Através de um estudo experimental, objetiva-se avaliar a aplicabilidade de misturas solo-cinza e solo-cinza volante-cal em obras geotécnicas como, por exemplo, camadas de aterros sanitários, aterros sobre solos moles e estabilização de taludes. Para isso, foram realizados ensaios de caracterização física, química e mecânica (ensaios triaxiais CID) para os materiais envolvidos. Para as misturas solo-cinza volante-cal, adicionou-se 3 porcento de cal em substituição ao peso seco das cinzas. Foram avaliadas as influências do teor de cinza (30 e 40 porcento) e tipo de cinza (volante - CV e fundo - CF), bem como o tempo de cura (0, 60 e 90 dias) para misturas com cinza volante e cal. Os resultados mostram que tanto as misturas com CV, como CF, apresentam resultados satisfatórios. Para ambas as cinzas, as porcentagens de 30 e 40 porcento apresentaram resultados similares, podendo-se adotar o valor de 40 porcento como teor ótimo, uma vez que proporciona a utilização de uma maior quantidade de resíduo. Comparando-se as cinzas, a CF apresentou resultados mais satisfatórios que a CV. Para as misturas com cura, observou-se que no tempo de 60 dias o material sofreu um maior ganho de resistência. Foram utilizados dois métodos de moldagem de corpo de prova para o ensaio com cura, obtendo-se melhor resultado para o método onde a cura era realizada em um corpo de prova pré-moldado. Portanto o uso das cinzas de RSU em mistura com este tipo de solo se mostra satisfatório, uma vez que apresentou um bom comportamento, contribui com o menor consumo de material natural e proporciona uma destinação ambientalmente correta deste resíduo. / [en] This study presents the behavior of a sandy soil stabilized with municipal solid waste ash, and lime. In order to evaluate the applicability of mixtures soil-ash and soil-fly ash-lime for using in geotechnical projects as layers of landfills, embankment on soft soils and slope stability, an experimental campaign is presented. Thus, physical, chemical and mechanical (isotropically consolidated-drained triaxial test) characterization tests were performed for each material and mixtures. It was used 3 percent of lime in the mixtures soil- fly ash-lime, being added in replacement to the dry weight of fly ash. Were evaluated the influence of ash content (30 and 40 percent), type of ash (fly ash and bottom ash) and curing time (0, 60 and 90 days) for mixtures containing fly ash and lime. The results have shown that mixtures with both kinds of ashes present a satisfactory behavior, increasing or maintaining the shear strength parameters similar to the pure material. For both kinds of ashes the variation of the content has not provided significant changes in the strength parameters, therefore, 40 percent can be considered as best content, once it provides a bigger destination of the residue. Comparing fly and bottom ash, the last has presented better results than fly ash. For mixtures with lime and cure, it has been observed better results for 60 days of cure, with greater gain of strength. Two molding methods have been used for preparing the mixture specimen, being obtained a better result with pre modeled specimen. Therefore, the use of municipal solid waste ash for stabilizing this kind of soil for using in the cited works, could minimize the current problems of waste disposal, contribute with the reduction of consumption of natural resources and give a noble use for this material.
|
Page generated in 0.028 seconds