O objetivo desse trabalho foi avaliar os possíveis danos causados pelo tráfego acidental de veículos agrícolas sobre as soqueiras de cana-de-açúcar no momento da colheita mecanizada. Isto foi feito através da aplicação de diferentes cargas em soqueiras recém colhidas, sob condição controlada, tendo como referência as cargas típicas aplicadas ao solo por um conjunto trator-transbordo, identificando seus efeitos no solo e na planta. Foram conduzidos experimentos em duas áreas com características homogêneas, porém com diferentes texturas de solo, sendo uma área mais argilosa e outra mais arenosa. Foi utilizado um trator para reprodução das cargas de tráfego sobre a soqueira e foram definidos cinco tratamentos, sendo três deles simulando possíveis condições de tráfego sobre as soqueiras, um tratamento que simulou uma condição de perfeito controle de tráfego e a testemunha, sem tráfego. Após as simulações de tráfego foram avaliadas características de solo (compactação e densidade), da planta (falhas de brotação, perfilhamento, biometria e produtividade) além da análise tecnológica da matéria-prima. Os resultados indicaram forte influência do tráfego acidental sobre as soqueiras em relação ao aumento da compactação do solo. Na área experimental com maior teor de argila houve significativa redução da produtividade nos tratamentos onde houve tráfego sobre as soqueiras e na área experimental de textura arenosa as diferenças não foram significativas. Não houve influência dos tratamentos na qualidade da matéria-prima nem nas falhas de brotação e perfilhamento. Para as características biométricas, o tráfego sobre as soqueiras causou redução do comprimento dos colmos na área mais argilosa. O experimento permitiu concluir que o tráfego acidental sobre as soqueiras promoveu alterações no solo, que foram mais intensas no solo argiloso, gerando reflexos negativos nas plantas e que o controle de tráfego permitiu alta intensidade de tráfego de rodados sem nenhuma influência na dinâmica da cultura da cana-de-açúcar. / This work aimed to evaluate possible damages caused by accidental traffic of agricultural vehicles to sugar cane ratoon at the moment of mechanized harvest. The evaluation was carried out by applying different loads on recently harvested sugar cane roots, under controlled conditions, using, as reference, typical loads applied to the soil by a sugar cane transport system composed by a tractor and infield wagons and identifying their effects on the soil and plant. The experiments were performed in two areas with similar characteristics, however with distinct soil textures - clay and sandy. A tractor was used to apply the loads and five treatments were defined, in which three of them simulated possible situation of accidental traffic on sugar cane roots, one treatment simulated the perfect condition of controlled traffic and the control (no traffic). After simulations of traffic, characteristics of soil (cone index and density) and the plant (sprout failure, sprouting number, biometrics characteristics, yield and raw material quality) were evaluated. Results show strong influence of accidental traffic on the sugar cane ratoon due to the increase of soil compaction. In the clay soil, there was significant yield reduction in the treatments where there was traffic on the sugar cane ratoon and in the sandy soil, differences were not significant. There was no difference of the treatments on the raw material quality, sprout failure and sprouting number. For the biometrical characteristics, traffic on the sugar cane ratoon caused reduction of the stem length on the clay soil. The experiments allowed to conclude that accidental traffic on the sugar cane ratoon promotes modifications in the soil, that was more intense on the clay soil, bringing negative effects on the plant and that controlling traffic permits high intensity of wheeled vehicles without affecting the dynamics of the sugar cane crop.

Orientador: Cássio Eduardo Lima de Paiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-25T22:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Teixeira_Ivonei_M.pdf: 3299832 bytes, checksum: 49e4c7c6bea1e5cf410366de156c53e7 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Foi realizada uma pesquisa com um solo do tipo Laterítico Argiloso (LG¿) e avaliados seus resultados nos ensaios de Compactação, Compressão Simples, Índice de Suporte Califórnia (CBR) e Triaxiais Cíclicos no estado puro e após o uso de Estabilização. As técnicas utilizadas foram Estabilização Química com o uso de uma bioenzima e de cimento; Mecânica com variação da Energia de Compactação e, finalmente, a Granulométrica com a incorporação de Areia Descartada de Fundição (ADF). Na compactação foram utilizadas todas as técnicas e o aumento da Massa Específica Aparente Seca máxima e diminuição da Umidade Ótima em relação ao material puro foi atingida com a estabilização Mecânica na energia Modificada, estabilização Granulométrica com todos os teores de ADF e a estabilização Química com a adição de 10% de cimento. A maior Massa Específica foi atingida com 70% de ADF. Na Compressão Simples foi utilizada a Estabilização Química e o Valor Mínimo de Norma de 2,1 MPa foi atingido apenas a partir de 10% de cimento. Nos ensaios de Módulo de Resiliência foram utilizadas variação da energia de compactação e bioenzima. Todos os ensaios mostraram comportamento de material coesivo sendo mais influenciado pela Tensão Desvio, posto que com o aumento desta, há uma redução do módulo. O aumento da energia de compactação e o aumento dos teores de bioenzima resultaram em aumento do módulo; porém, considerando os mesmos teores, houve redução com o aumento do Período de Cura. Considerando-se a obtenção de maiores valores de módulo, seria recomendável a utilização de maiores teores de bioenzima, tais como 0,6 e 0,8 ml/10 kg de solo, a julgar por maiores ganhos com relação a menores teores e a menor redução com o passar do tempo. No CBR e uso da energia modificada, todos os teores de bioenzima e os com a adição de 70% de ADF superaram o valor do solo puro. Para aplicação como camada de sub-base, os materiais que atingiram o valor mínimo estabelecido por norma de 20% de CBR foram o solo puro nas energias intermediária e modificada, todos os teores de bioenzima e os teores de 40 a 80% de ADF; e como camada de base, somente o solo-cimento a partir de 10% na energia intermediária / Abstract: A research program was carried out to study the stabilization of a lateritic clay soil, so named, LG' by MCT soil system classification and reported their results in compaction tests, unconfined compressive strength, resilient modulus and California bearing ratio in the pure state and after the use of stabilization. The techniques used are chemical stabilization with the use of a bioenzyme and cement, varying the compaction effort and finally the grain size with the addition of waste foundry sand WFS. In compactation, it was used all the techniques, and the increase in maximum dry density and optimum moisture content decreased compared to pure material was achieved with mechanical stabilization in modified energy, stabilize grain size with all levels of WFS and chemical stabilization with adding 10% of cement. The maximum dry density was achieved with 70% WFS. In unconfined compressive strength tests, chemical stabilization was used and the minimum value of 2,1 MPa was reached only after 10% of cement. In resilient modulus tests were used, variations in compaction and bioenzyme, all tests showed cohesive material behavior, and it is more influenced by the axial strength, and, with this increase, it occurs a reduction of the modulus; increased energy compacting and increased levels of bioenzyme resulted in increased modulus, but considering the same levels, a reduction with increasing curing time. With the aim to achieving higher modulus values, it would be recommended to use higher levels of bioenzyme, such as 0.6 and 0.8 ml/10 kg of soil, there seen the biggest gains with respect to lower grades and smaller reduction over time. In the CBR, the techniques that exceeded the value of pure soil were, the use of the modified energy, all contents of bioenzyme and with the addition of 70% WFS. For application as sub-base layer, the materials that have reached the minimum value set by the standard CBR of 20% were, pure soil in the intermediate and modified energy, all contents of bioenzyme and contents of 40 to 80% of the WFS; and as a base layer only the soil-cement from 10 % in the intermediate energy / Mestrado / Transportes / Mestre em Engenharia Civil

Orientadores: Zigomar Menezes de Souza, Reginaldo Barboza da Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-20T23:31:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_GustavoSoaresde_D.pdf: 2647640 bytes, checksum: 16829b5386093b4e4869edac0f73f3e9 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O sistema de produção da cana crua, sem queima da palha e com frequente uso da mecanização agrícola promove o tráfego intenso sobre o solo, resultando na sua compactação. O sistema de manejo com controle de tráfego agrícola representa uma alternativa viável para o setor agrícola, pois separa as zonas de tráfego e não tráfego, concentrando a passagem de pneus em linhas permanentes, diminuindo a influência da compactação sobre a cultura. O objetivo deste trabalho foi comparar os sistemas de manejo com e sem controle de tráfego agrícola em relação à qualidade física de um Latossolo Vermelho, indicada por meio da análise de atributos físicos e mecânicos do solo, e seu efeito na cana-de-açúcar colhida mecanicamente e sem queima. A pesquisa foi desenvolvida em lavoura comercial com os manejos: ausência de controle de tráfego (T); controle de tráfego com ajuste da bitola do trator e transbordos para 3,0 m (CT1); e controle de tráfego com ajuste da bitola e piloto automático. Os atributos do solo avaliados foram: densidade, porosidade, resistência à penetração, conteúdo de água, estabilidade de agregados, teor de carbono e curva de retenção de água do solo. O solo foi amostrado nas linhas de plantio e do rodado e no canteiro, nas camadas 0,00-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m. A qualidade física do solo foi avaliada por meio do intervalo hídrico ótimo. A estrutura do solo foi avaliada por meio de análise de imagens digitalizadas de monólitos de solo, quantificando a forma e tamanho dos poros. Foram coletadas amostras indeformadas para análise da capacidade de suporte de carga do solo. A cana foi colhida mecanicamente e a produtividade medida por meio de balança específica para transbordo. Amostras de colmo foram coletadas em cada parcela para determinação das variáveis tecnológicas. As raízes foram coletadas em monólitos, separadas do solo por peneiramento. Densidade, porosidade e resistência do solo a penetração demonstraram diferenças entre os sistemas de manejo, com melhores condições físicas nos manejos com controle de tráfego na linha da soqueira e no canteiro. Os índices de agregação e o teor de carbono do solo não diferiram entre os manejos. Foram observadas alterações na retenção de água do solo entre tratamentos. O intervalo hídrico ótimo foi maior no canteiro e linha de plantio nos manejos com controle de tráfego. Predomínio de poros arredondados e complexos indicaram maior porosidade e menor compactação no manejo com controle de tráfego na linha de plantio. A testemunha apresentou maior pressão de pre- consolidação na linha de plantio, enquanto o manejo com controle de tráfego apresentou maior capacidade de suporte de carga na linha do rodado. Os manejos com controle de tráfego apresentaram maior produtividade e rendimento de açúcar. As variáveis tecnológicas não diferiram entre os manejos. O manejo com controle de tráfego apresentou maior massa seca, superfície e volume radicular. Os manejos com controle de tráfego proporcionaram compactação na linha do rodado e preservaram a qualidade física do solo na região da soqueira, resultando no maior desenvolvimento do sistema radicular, com aumento de 18% na produtividade e 20% no rendimento de açúcar / Abstract: The sugarcane production system without straw burning and with frequent use of agricultural mechanization promotes the excessive traffic on the soil, resulting in their compaction. The management with controlled traffic farming is a viable alternative for the agricultural sector, because it separates the areas of traffic and no-traffic, focusing on the passage of tires in permanent lines, reducing the influence of compaction on the crop. The objective this work was to compare the management systems with and without controlled traffic farming in relation to soil physical quality, indicated by the analysis of attributes physical and mechanical soil and its effects on sugarcane harvested mechanically and without burning. The research was developed in a commercial farm with the managements: non-controlled traffic (T); controlled traffic with adjustment of the tractor and trailer gauge to 3.0 m (CT1), and controlled traffic with adjustment of the gauges and autopilot (CT2). The soil attributes evaluated were: bulk density, porosity, penetration resistance, water content, aggregate stability, carbon content and soil water retention curve. Soil samples were collected in plant and wheel rows and in the seedbed, in the layers 0.00 to 0.10; 0.10 to 0.20 and 0.20 to 0.30 m. The soil physical quality was evaluated using the least limiting water range. The soil structure was evaluated by digitized images analysis of soil monoliths, quantifying shape and size of the pores. Undisturbed samples were collected for analysis of soil load carrying capacity. The sugarcane was mechanically harvested and the productivity was measured by weighing the sugarcane trailer. Sugarcane stalks were collected from each plot to determine the technological variables. The roots were collected in monoliths, separated from the soil by sieving. Bulk density, porosity and penetration resistance showed differences among management systems, with better physical conditions in the managements with controlled traffic in the plant row and seedbed. The aggregation indices and carbon content didn't differ between managements. There were changes in soil water retention curve between treatments. The least limiting water range was higher in the seedbed and plant row in the controlled traffic. Predominance of rounded and complexes pores showed higher porosity and lower compaction in the controlled traffic in the plant row. The management with non-controlled traffic had a higher soil preconsolidation pressure in the plant row, while the management of controlled traffic had a higher load carrying capacity in the wheel row. The management of controlled traffic had a higher cane productivity and sugar yield. The technological variables didn't differ between managements. The handling with controlled traffic had higher dry mass, surface and volume of roots. The management with controlled traffic promoted soil compaction in wheel row and preserved the soil physical quality in the plant row, resulting in greater root development, with 18% increase in productivity and 20% on yield of sugar / Doutorado / Engenharia de Água e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientadores : Carlos Roberto Espindola, Luiz Antonio Daniel / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-01T06:09:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Soares_JorgeLuisNascimento_D.pdf: 3084210 bytes, checksum: 76a23d63b99147562ca2152c998cf90b (MD5) Previous issue date: 2001 / Doutorado

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-06-14T16:55:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4464000 bytes, checksum: 503c1f5235a6455946dac48455929c93 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-14T16:55:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 4464000 bytes, checksum: 503c1f5235a6455946dac48455929c93 (MD5) Previous issue date: 2018-02-28 / Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta computacional para a análise e interpretação do ensaio de adensamento com taxa de deformação constante (CRS), denominada AnáliseCRS. No programa desenvolvido foram implementados algoritmos de cálculo com base em uma teoria linear e outra não linear. A validação dos algoritmos de cálculo, com base em resultados publicados na literatura, mostrou que o programa desenvolvido processa os cálculos de forma rápida e coerente com os trabalhos tomados como referência. A comparação dos resultados de ensaios de adensamento incremental e CRS, realizados em corpos de prova compactados, mostrou que as teorias implementadas no programa AnáliseCRS representam muito bem os resultados do ensaio incremental. Estes resultados reforçam as afirmações da literatura de que o ensaio CRS é uma excelente opção para substituir os ensaios de adensamento incremental. No entanto, por ser de interpretação trabalhosa, a ferramenta computacional desenvolvida nessa pesquisa pode auxiliar em muito na análise e interpretação do ensaio CRS, além de estimular o uso do mesmo. / This paper presents the development of a computational tool for the analysis and interpretation of the constant rate of strain (CRS) test, called AnáliseCRS. In the developed software, computational algorithms were implemented based on a linear and non-linear theory. The validation of the calculation algorithms, based on results published in the literature, showed that the developed program processes the calculations quickly and coherently with the works taken as reference. Comparison of incremental densification and CRS results on compacted specimens showed that the theories implemented in the AnáliseCRS program represent very well the results of the incremental test. These results support the assertions in the literature that the CRS assay is an excellent option to replace incremental densification assays. However, because of the laborious interpretation, the computational tool developed in this research can greatly assist in the analysis and interpretation of the CRS test, besides stimulating its use.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2016-09-23T16:07:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Lizete Stumpf.pdf: 4733186 bytes, checksum: 23ffa1dbdff5505a9beaa92369e29c37 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2016-09-23T18:45:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Lizete Stumpf.pdf: 4733186 bytes, checksum: 23ffa1dbdff5505a9beaa92369e29c37 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-23T18:45:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese Lizete Stumpf.pdf: 4733186 bytes, checksum: 23ffa1dbdff5505a9beaa92369e29c37 (MD5) Previous issue date: 2015-04-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O desenvolvimento do solo a partir da recomposição de áreas mineradas fornece oportunidade para expandir o conhecimento existente sobre formação e estabilização de agregados, acumulação e distribuição da matéria orgânica e da biomassa microbiana, pois devido à magnitude da perturbação do ecossistema, criase um cenário de “tempo zero. Trabalhos sobre recuperação de áreas degradadas têm atribuído ao sistema radicular das plantas muitas das melhorias nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo, entretanto poucos estudos são realizados para comprovar que tal comportamento é verdadeiro. Portanto, o objetivo geral do presente trabalho é analisar o desenvolvimento radicular de gramíneas perenes em solos construídos após a mineração de carvão e relacionar seus resultados com os atributos físicos e químicos do solo após 103 meses de implantação das espécies vegetais. O solo foi construído no início de 2003 e o experimento instalado em novembro/dezembro de 2003. As espécies vegetais avaliadas foram a Hemarthria altissima, o Paspalum notatum cv. Pensacola, o Cynodon dactylon cv Tifton e a Urochloa brizantha. No intuito de avaliar as mudanças decorrentes da construção do solo e o tempo aproximado de recuperação dos atributos do novo perfil formado, foi utilizado o solo natural sob vegetação nativa como referência. A amostragem de raízes foi realizada com a retirada de 16 monólitos de solo até a profundidade de 0,30m e a amostragem de solo foi feita através da coleta de 48 amostras com estrutura não preservada e 96 amostras com estrutura preservada até a profundidade de 0,30m. Após 103 meses de revegetação, as raízes das gramíneas promoveram a recuperação das condições físicas na camada de 0,00-0,10m através da formação de novos agregados, da diminuição da densidade, da resistência do solo à penetração e do aumento da macroporosidade do solo. A restrição do desenvolvimento radicular e o achatamento das raízes de todas as espécies em profundidade refletem as condições físicas inadequadas abaixo da camada de 0,00- 0,10m, devido à presença de agregados formados originalmente por compressão, e consequentemente alta densidade e resistência do solo à penetração e baixa macroporosidade. Abaixo dos 0,20m de profundidade, mesmo onde ocorre a presença de estéril com desenvolvimento do processo de sulfurização ativa, se observa a presença de uma pequena proporção de raízes. Independente da camada avaliada, todas as espécies vegetais apresentaram maior concentração de raízes de diâmetro 0,25-0,49mm, consideradas muito finas. Entretanto, nas camadas abaixo de 0,00-0,10m, a Urochloa brizantha aumentou a emissão de raízes com diâmetro de 0,50-0,99mm, enquanto que a Hemarthria altissima, o Paspalum notatum e o Cynodon dactylon aumentaram ainda mais a emissão de raízes no diâmetro de 0,25-0,49mm. Entre as espécies, a Urochloa brizantha se destaca pela sua maior densidade, volume, área e comprimento radicular, apresentando assim um maior potencial em recuperar os atributos físicos de áreas degradadas, principalmente abaixo das camadas de 0,00-0,10m. A indicação desta e das demais espécies na recuperação de solos construídos após mineração de carvão deve levar em conta a espessura da camada de solo reposta sobre os estéreis, pois as raízes destas espécies apresentam potencial de desenvolvimento em profundidade, podendo acelerar o processo de sulfurização. Nos primeiros 0,20m do solo construído, os atributos químicos mostram-se adequados ao desenvolvimento radicular. O baixo teor de carbono nas frações leve livre e leve oclusa até a profundidade de 0,20m estão relacionados à degradação da estrutura do solo, que dificulta o desenvolvimento das raízes em profundidade, assim como a presença de organismos do solo responsáveis pela transformação dos resíduos radiculares em matéria orgânica. A recuperação dos atributos físicos do solo construído, principalmente abaixo da camada de 0,00-0,10m, mostra ser lenta quando comparada com os atributos de um solo natural, possivelmente devido ao baixo aporte inicial de carbono orgânico no sistema. / The constructed soil development in mined areas provides an opportunity to expand the existing knowledge on the formation and stabilization of aggregates, as well as on the accumulation and distribution of organic matter and microbial biomass, since due to the magnitude of ecosystem disturbance, it creates a scenario of "zero time". Scientific research on the recovery of degraded areas has attributed to the root system of plants many of the improvements in physical, chemical and biological soil attributes; however, few studies have been done to prove that such behavior is real. Therefore, the overall objective of this study is to analyze the root development of perennial grasses in minesoils constructed after coal mining and relate the results of the physical and chemical soil attributes after 103 months of establishment of plant species. The soil was constructed in early 2003 and the treatments started in November/December 2003. The plants species evaluated were Hemarthria altissima, Paspalum notatum cv. Pensacola, Cynodon dactylon cv Tifton, and Urochloa brizantha. In order to evaluate changes due to soil construction and the estimated recovery time of the attributes of the new formed profile, a natural soil under native vegetation was used as reference. Sixteen (4x4) soil monoliths to a depth of 0.30m were taken for root sampling, 96 undisturbed samples and 48 disturbed samples were taken to a depth of 0.30m for determining soil attributes. After 103 months of revegetation, the roots of grasses are promoting the recovery of physical conditions along the 0.00 to 0.10m soil layer, through the formation of new aggregates, the decrease in soil bulk density and soil penetration resistance and increased soil macroporosity. The decrease in root development and the flattening of the roots of all species reflect the inadequate soil physical below the 0.00 to 0.10m layer due to the presence of aggregates formed originally by compression, high bulk density and soil resistance to penetration and low macroporosity. Below 0.20m depth, even in the presence of spoils with active sulfurization process, it is observed the presence of a small proportion of roots. Regardless of the layer evaluated, all the plant species showed higher concentration of roots with diameter from 0.25 to 0.49mm, considered very fine. However, in the layers beneath 0.00-0.10m the Urochloa brizantha increased emission of roots with diameter from 0.50 to 0.99mm, while Hemarthria altissima, the Paspalum notatum, Cynodon dactylon increased even more the roots with diameter between 0.25 to 0.49mm. Among the species, Urochloa brizantha stands out for its higher density, volume, area and root length, thus presenting a greater potential to recover the physical attributes of constructed soils from degraded areas by coal mining, especially those below the surface layer of 0.00 to 0.10m. The indication of this and other species for the recovery of soils constructed after coal mining should take into account the thickness of the topsoil layer placed over the overburden, because the roots of these species have potential to deepen their root system and thus accelerate the sulfurization process. In the first 0.20m layer of the constructed soil the chemical attributes are suitable for root development. Low carbon content in free light and occluded light fractions from 0.00 to 0.20m are related to degradation of soil structure, which hinders root development in depth, as well as the presence of soil organisms responsible for transforming the root residues in organic matter. A recovery of physical attributes of constructed soil, mainly below of 0,00-0.10-0.20m layer, proves to be slow compared to the attributes of a natural soil, possibly due to the low initial contribution of organic carbon in the system.

Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-05T14:15:06Z No. of bitstreams: 2 TESE Nayra Vicente.pdf: 6766112 bytes, checksum: f86cc3020d7d4206f08a4438b250092c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-05T14:15:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE Nayra Vicente.pdf: 6766112 bytes, checksum: f86cc3020d7d4206f08a4438b250092c (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-04-30 / PRH-26, Agência Nacional de Petróleo, Petrobrás S/A / Compactação é um mecanismo relevante em muitos problemas da engenharia geotécnica e de reservatórios, no qual as deformações do meio poroso e o deslocamento dos fluidos no seu interior estão diretamente relacionados. Na indústria de petróleo este mecanismo tem sido abordado devido aos eventos ocorridos no passado que trouxeram grandes consequências econômicas (ex. Mar do Norte - Ekofisk). A compactação, em alguns trabalhos, é apontada como um fenômeno geomecânico resultante de processos físico-químicos na interação rocha mineral-fluido. Neste caso, o fluido é um agente de degradação que enfraquece rocha/solo e compromete seu comportamento mecânico segundo a resistência e rigidez, como caracterizado no efeito water-weakening. Apesar de ser um assunto ainda em discussão, alguns estudos apontam a pressão capilar (sucção) como um parâmetro chave da interação rocha-fluido para este “enfraquecimento”. Além da ação capilar outros mecanismos têm sido utilizados para explicar o fenômeno water-weakening na circunstância da compactação e subsidência, como o intemperismo químico. No entanto, para o entendimento de problemas que envolvem múltiplas físicas é necessário modelos matemáticos capazes de representar os processos simultâneos que ocorrem neste problema. Neste contexto, estudam-se aqui problemas acoplados hidro-mecânico e hidro-mecânico-químico envolvendo o mecanismo de compactação capilar e química pelo efeito do enfraquecimento do solo/rocha devido às interações rocha fluido, abrangendo o fenômeno water-weakening. Para modelar numericamente este enfraquecimento, variáveis associadas à capilaridade e ao processo químico serão consideradas na relação tensão-deformação do modelo constitutivo mecânico. A ferramenta numérica utilizada para as simulações foi o código em elementos finitos CODE-BRIGHT (COupled DEformation BRIne Gas and Heat Transport), formulado para problemas acoplados THMC (termo-hidro-mecanico-quimico). Como modelo constitutivo adotou-se o BBM (Modelo Básico de Barcelona), que é um modelo elasto-plástico que considera o efeito da sucção, introduzindo uma modificação para descrever as deformações plásticas decorrentes do efeito químico, representando a degradação química. Esta proposta foi baseada no modelo químico-elastoplástico de Castellanza e Nova (2004), aplicados a rochas e solos cimentados. Para validação do modelo proposto foram simulados ensaios divulgados na literatura. O modelo foi utilizado também para analisar um exemplo de compactação em reservatório de petróleo e aquífero, no qual foi possível observar que as deformações irreversíveis podem ocorrer tanto devido ao efeito da pressão (pressão capilar/sucção) e estado de tensão bem como, pelo ataque químico aos minerais.

Orientadores: Zigomar Menezes de Souza, Edson Eiji Matsura / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agrícola / Made available in DSpace on 2018-08-22T04:49:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Araujo_FernandoSilva_D.pdf: 5020372 bytes, checksum: af978a8271ef4c982fd82d0d223e486b (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: É crescente a demanda global por fontes de energia renováveis, tais como o etanol, o qual no Brasil, possui como principal matriz energética a cultura da cana-de-açúcar. Neste contexto faz-se necessário a incorporação de novas tecnologias, como a mecanização da colheita, para o uso racional das áreas manejadas com cana-de-açúcar. O acúmulo superficial de resíduos vegetais da cana-de-açúcar na superfície do solo promove o enriquecimento das camadas superficiais com matéria orgânica bem como o incremento do intervalo hídrico ótimo, mitigando os efeitos da compactação do solo causados pelo tráfego de máquinas no sistema de cana colhida mecanicamente sem queima. Portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar as alterações no comportamento físico e mecânico de um Latossolo Vermelho produzido pelo enriquecimento do conteúdo de matéria orgânica e, ainda, a capacidade dos resíduos vegetais acumulados na superfície do solo dissiparem cargas aplicadas sobre o mesmo, em áreas cultivadas com cana-de-açúcar colhidas com e sem queima. O projeto foi desenvolvido em três áreas cultivadas com cana-de-açúcar: 1- cana-de-açúcar sem queima e corte mecanizado, desde 1996 (com 16 anos de implantação do sistema de cana crua); 2- cana-de-açúcar sem queima e corte mecanizado, desde 2004 (com 8 anos de implantação do sistema de cana crua); 3- cana-de-açúcar com queima e corte manual, desde 1973 (cana queimada). Os atributos físicos avaliados foram: análise granulométrica, consistência do solo, densidade do solo, estabilidade de agregados, porosidade do solo e resistência do solo à penetração nas profundidades de 0,00-0,10 m, 0,10-0,20 m e 0,20-0,30 m. Determinou-se ainda o intervalo hídrico ótimo para desenvolvimento das plantas. Foram avaliadas as relações entre o teor de matéria orgânica e a compressibilidade do solo, as relações entre teor de matéria orgânica do solo e a umidade crítica para a compactação e as relações entre quantidade de resíduos vegetais na superfície e a densidade do solo obtida pelo teste Proctor. Os atributos de solo estudados apresentam estrutura de dependência espacial. O intervalo hídrico ótimo e ?p mostraram-se sensíveis as alterações ocorridas no solo em detrimento dos sistemas de manejo estudados. A área sob colheita manual da cultura da cana-de-açúcar apresentou menor valor de densidade crítica para o intervalo hídrico ótimo, sendo que a maior produtividade da cultura concentrou-se nas regiões de maior amplitude do intervalo hídrico ótimo e maior capacidade suporte de carga do solo / Abstract: An increasing global demand for renewable energy sources such as ethanol, which in Brazil, has as its primary energy matrix culture of sugar cane. In this context it is necessary to incorporate new technologies, mechanization of the harvest, for the rational use of managed areas with cane sugar. The accumulation of surface plant residues of sugar cane on the soil surface promotes the enrichment of the surface layers with organic matter as well as increasing the optimal water, mitigating the effects of soil compaction caused by machinery traffic on the system cane mechanically harvested without burning. Therefore, the aim of this work was to study the changes in physical and mechanical behavior of soil produced by enriching the content of organic matter, and also the ability of plant debris accumulated on the soil surface dissipate loads applied on it, in cultivated areas sugar cane harvested with and without burning. The project was developed in three areas cultivated with sugar cane: 1 - harvested with manual cutting and burning since 1973; 2 - mechanically harvested without burning since 2004 (8 years of implantation of sugarcane), 3 - mechanically harvested unburned since 1996 (16 years of implantation of sugarcane). The physical attributes were: particle size analysis, soil consistency, soil bulk density, and aggregate stability, soil porosity and soil resistance to penetration depths of 0.00 to 0.10 m, 0.10-0.20 me 0.20-0.30 m. It was determined the optimal water yet to identify the critical limits of soil density where resistance to penetration and aeration porosity are restrictive to plant development. We evaluated the relationship between the organic matter content and soil compressibility, the relationships between organic matter content and soil moisture critical for the compression and the relationship between the amount of crop residue on the surface and soil density obtained by the Proctor test. The soil attributes have studied the spatial dependence structure. The least limiting water range and ?p were sensitive to changes in the soil instead of studied treatments. The area under cultivation of manual harvesting cane sugar showed a lower value of the critical density for optimal water, and the greater crop concentrated in regions of higher altitude and lower load-bearing capacity / Doutorado / Agua e Solo / Doutor em Engenharia Agrícola

Orientador : David de Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-09-11T20:59:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PaschoalinFilho_JoaoAlexandre_M.pdf: 2788009 bytes, checksum: f9f30d51a99cdcce84e9e7552ed5225a (MD5) Previous issue date: 2002 / Mestrado

Há poucos estudos sobre a influência da mineralogia no comportamento do solo em relação aos atributos de resistência física. Neste sentido, o estudo tem como hipótese que independentemente do potencial matricial de água no solo a composição mineralógica da fração argila interfere na pressão de préconsolidação, modificando a capacidade de suporte de carga dos solos. Assim, objetivou-se caracterizar a composição mineralógica de classes de solos representativas no Rio Grande do Sul; Determinar parâmetros físico-mecânicos dos solos; E estabelecer correlações entre parâmetros físico-mecânicos com mineralógicos melhorando o entendimento da capacidade de suporte de carga. Para tal, foram selecionados sete solos de duas classes de solos; três Argissolos e quatro Latossolos. As amostras deformadas e indeformadas foram coletadas sob vegetação natural na camada de 10 a 15 cm de profundidade. Na fração TFSA, foram realizadas análises físicas (granulometria e área superficial específica), químicas (carbono orgânico total, teor de óxidos de ferro pedogênicos e óxidos de baixa cristalinidade) e mineralógicas (difratometria de raio x e refletância difusa). Nas amostras indeformadas foram realizadas as análises de permeabilidade ao ar e o ensaio de compressão uniaxial. Os dados foram analisados por correlações de Pearson. Os solos avaliados possuem a caulinita como principal mineral da fração argila, no entanto diferenças com relação aos óxidos de ferro foram encontradas, os quais correlacionaram com a pressão de pré-consolidação. A hematita influenciou positivamente sobre a pressão de pré-consolidação à 100 kPa, assim, dependendo do potencial matricial de água no solo. / There are few studies on the influence of mineralogy on the ground behavior in relation to physical resilience attributes. The is study has hypothesized that regardless of the matric potential of soil water the mineralogical composition of the clay fraction interferes with the pre-consolidation pressure by modifying the soil bearing capacity. Therefore, this study aimed to characterize the mineralogical composition of representative soil classes in Rio Grande do Sul; determine physical-mechanical parameters of the soil; and establish correlations between physico-mechanical parameters mineralogical improving the understanding of the load-bearing capacity. To this end, it was selected seven soils of two soil classes; three Ultisols and four Oxisols. The disturbed and undisturbed samples were collected under natural vegetation in the layer from 10 to 15 cm deep. In TFSA fraction, physical analyzes were performed (particle size and specific surface area), chemical (total organic carbon content of pedogenic iron oxides and low crystallinity oxides) and mineralogical (x ray diffraction and diffuse reflectance). In undisturbed soil samples were carried out air permeability tests and uniaxial compression test. Data were analyzed by Pearson correlations. The evaluated soils have kaolinite as the main mineral of the clay fraction, however differences with respect to iron oxides were found, which correlated with the pressure of pre-consolidation. The hematite had a positive effect on the pre-consolidation pressure of 100 kPa, thus depending on the matric potential of soil water.