O presente trabalho tem como objetivo estudar o comportamento de um solo residual melhorado através do uso de técnicas mecânicas de compactação e da adição de cimento. Complementarmente foram realizadas análises numéricas destes materiais tratados quando utilizados como base de fundações superficiais. O programa experimental incluiu a retirada de amostras intactas e de material amolgado para a execução de ensaios triaxiais saturados drenados com medida interna de deformações, a fim de estudar o comportamento do solo natural e do solo tratado, quer por compactação, quer por adição de cimento e compactação. Além disto, tais ensaios são determinantes na obtenção de parâmetros constitutivos para a realização de simulações numéricas. O Método dos Elementos Finitos foi utilizado para simular o comportamento carga versus recalque de placas assentes sobre o solo natural e sobre camadas de solo melhorado. O modelo Hiperbólico foi empregado na análise numérica para modelar o comportamento tensãodeformação dos materiais. Os resultados das simulações dos ensaios de placa sobre camadas de solo melhorado demonstraram que houve um aumento significativo da capacidade de suporte, além de uma redução considerável dos recalques, quando comparados ao comportamento do solo natural. / The aim of this research is to study the behavior of a residual soil improved through compaction and cement addiction. The experimental programme comprises sampling of residual soil in the field and laboratory drained triaxial tests Mth interna1 measurement of deformation. These tests were valuable for examining severa1 aspects of the behavior of the naturally structured residual soil and the improved material. Besides that, results were interpreted for the assessment of constitutive parameters for performing numerical simulations. The Finite Element Method was used to predict the load-settlement behavior of plates in which the Hyperbolic model was employed to describe the stress-strain behavior of the materials. The results of the simulated plate load tests resting on layers of treated soil have shown that there was a significant improvement in bearing capacity and a reduction in settlements when compared to the behavior of the natural residual soil deposits.

O presente trabalho tem como objetivo estudar o comportamento de um solo residual melhorado através do uso de técnicas mecânicas de compactação e da adição de cimento. Complementarmente foram realizadas análises numéricas destes materiais tratados quando utilizados como base de fundações superficiais. O programa experimental incluiu a retirada de amostras intactas e de material amolgado para a execução de ensaios triaxiais saturados drenados com medida interna de deformações, a fim de estudar o comportamento do solo natural e do solo tratado, quer por compactação, quer por adição de cimento e compactação. Além disto, tais ensaios são determinantes na obtenção de parâmetros constitutivos para a realização de simulações numéricas. O Método dos Elementos Finitos foi utilizado para simular o comportamento carga versus recalque de placas assentes sobre o solo natural e sobre camadas de solo melhorado. O modelo Hiperbólico foi empregado na análise numérica para modelar o comportamento tensãodeformação dos materiais. Os resultados das simulações dos ensaios de placa sobre camadas de solo melhorado demonstraram que houve um aumento significativo da capacidade de suporte, além de uma redução considerável dos recalques, quando comparados ao comportamento do solo natural. / The aim of this research is to study the behavior of a residual soil improved through compaction and cement addiction. The experimental programme comprises sampling of residual soil in the field and laboratory drained triaxial tests Mth interna1 measurement of deformation. These tests were valuable for examining severa1 aspects of the behavior of the naturally structured residual soil and the improved material. Besides that, results were interpreted for the assessment of constitutive parameters for performing numerical simulations. The Finite Element Method was used to predict the load-settlement behavior of plates in which the Hyperbolic model was employed to describe the stress-strain behavior of the materials. The results of the simulated plate load tests resting on layers of treated soil have shown that there was a significant improvement in bearing capacity and a reduction in settlements when compared to the behavior of the natural residual soil deposits.

O presente trabalho tem como objetivo estudar o comportamento de um solo residual melhorado através do uso de técnicas mecânicas de compactação e da adição de cimento. Complementarmente foram realizadas análises numéricas destes materiais tratados quando utilizados como base de fundações superficiais. O programa experimental incluiu a retirada de amostras intactas e de material amolgado para a execução de ensaios triaxiais saturados drenados com medida interna de deformações, a fim de estudar o comportamento do solo natural e do solo tratado, quer por compactação, quer por adição de cimento e compactação. Além disto, tais ensaios são determinantes na obtenção de parâmetros constitutivos para a realização de simulações numéricas. O Método dos Elementos Finitos foi utilizado para simular o comportamento carga versus recalque de placas assentes sobre o solo natural e sobre camadas de solo melhorado. O modelo Hiperbólico foi empregado na análise numérica para modelar o comportamento tensãodeformação dos materiais. Os resultados das simulações dos ensaios de placa sobre camadas de solo melhorado demonstraram que houve um aumento significativo da capacidade de suporte, além de uma redução considerável dos recalques, quando comparados ao comportamento do solo natural. / The aim of this research is to study the behavior of a residual soil improved through compaction and cement addiction. The experimental programme comprises sampling of residual soil in the field and laboratory drained triaxial tests Mth interna1 measurement of deformation. These tests were valuable for examining severa1 aspects of the behavior of the naturally structured residual soil and the improved material. Besides that, results were interpreted for the assessment of constitutive parameters for performing numerical simulations. The Finite Element Method was used to predict the load-settlement behavior of plates in which the Hyperbolic model was employed to describe the stress-strain behavior of the materials. The results of the simulated plate load tests resting on layers of treated soil have shown that there was a significant improvement in bearing capacity and a reduction in settlements when compared to the behavior of the natural residual soil deposits.

A compactação do solo em áreas florestais pode causar um aumento na erosão e queda na produtividade. Ela altera as características básicas do solo, impedindo a infiltração de água e dificultando a aeração e a penetração das raízes. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os valores da compactação por ocasião da colheita em uma floresta implantada de Eucalyptus saligna localizada no município de São Miguel Arcanjo, Estado de São Paulo. O experimento foi realizado com três blocos ao acaso, correspondendo a três fileiras com vinte plantas cada bloco. Foram avaliadas as características dimensionais das plantas, cobertura vegetal, a pressão de contato do rodado/solo dos equipamentos, a resistência do solo à penetração e densidade do mesmo. Os resultados obtidos mostraram que os equipamentos utilizados na colheita elevaram a resistência à penetração do solo e densidades do mesmo em áreas localizadas e que os efeitos do preparo do solo permaneceram ao longo do ciclo da cultura: para a resistência à penetração do solo os valores máximos foram obtidos na faixa de 5 a 15 cm de profundidade com valores de 1075,2 kPa e 1666,4 kPa nas amostragens realizadas antes e depois da colheita. Para a densidade do solo os valores máximos ocorreram na faixa de 15 - 20 cm de profundidade, o resultado obtido antes da colheita foi de 1,22 g/cm3 e depois 1,40 g/cm3 / not available

A compactação do solo em áreas florestais pode causar um aumento na erosão e queda na produtividade. Ela altera as características básicas do solo, impedindo a infiltração de água e dificultando a aeração e a penetração das raízes. O presente trabalho teve como objetivo avaliar os valores da compactação por ocasião da colheita em uma floresta implantada de Eucalyptus saligna localizada no município de São Miguel Arcanjo, Estado de São Paulo. O experimento foi realizado com três blocos ao acaso, correspondendo a três fileiras com vinte plantas cada bloco. Foram avaliadas as características dimensionais das plantas, cobertura vegetal, a pressão de contato do rodado/solo dos equipamentos, a resistência do solo à penetração e densidade do mesmo. Os resultados obtidos mostraram que os equipamentos utilizados na colheita elevaram a resistência à penetração do solo e densidades do mesmo em áreas localizadas e que os efeitos do preparo do solo permaneceram ao longo do ciclo da cultura: para a resistência à penetração do solo os valores máximos foram obtidos na faixa de 5 a 15 cm de profundidade com valores de 1075,2 kPa e 1666,4 kPa nas amostragens realizadas antes e depois da colheita. Para a densidade do solo os valores máximos ocorreram na faixa de 15 – 20 cm de profundidade, o resultado obtido antes da colheita foi de 1,22 g/cm3 e depois 1,40 g/cm3 / not available

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo realizado através de diferentes métodos de compactação, procurando-se conhecer o comportamento resiliente e a sucção de dois solos típicos de subleito de pavimentos do Estado do Rio Grande do Sul. Os corpos de prova confeccionados com argila e solo residual de arenito foram submetidos a ensaios de carregamento repetido em câmara triaxial. Foi realizada a medição da sucção com o intuito de verificar a relação entre umidade e módulo de resiliência nos corpos de prova compactados. Os resultados obtidos demonstraram que conforme o método de compactação empregado, o comportamento resiliente apresenta-se diferenciado, segundo o teor de umidade, o nível de tensões aplicado e o tipo de solo da amostra ensaiada. A influência dos métodos de compactação empregados pode ser verificada, também, nos resultados de sucção obtidos, tanto pelo método do papel filtro como pelo uso do transdutor de pressão de alta capacidade durante os ensaios de medição de módulo de resiliência. / This work presents a study on typical subgrade pavements materials in Rio Grande do Sul State, Brazil. Aiming at better understanding the resilient behaviour of soil and different compaction methods, specimens were compacted and tested in dynamical triaxial equipment. Besides, during resilient modulus determination, soil suction was measured. The results show that resilient behaviour is influenced not only by compaction method but by moisture content and level stress as well. Such influence was also observed in suction values, measured either with the filter paper method or the Imperial College Suction Probe used in the resilient modulus test.

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo realizado através de diferentes métodos de compactação, procurando-se conhecer o comportamento resiliente e a sucção de dois solos típicos de subleito de pavimentos do Estado do Rio Grande do Sul. Os corpos de prova confeccionados com argila e solo residual de arenito foram submetidos a ensaios de carregamento repetido em câmara triaxial. Foi realizada a medição da sucção com o intuito de verificar a relação entre umidade e módulo de resiliência nos corpos de prova compactados. Os resultados obtidos demonstraram que conforme o método de compactação empregado, o comportamento resiliente apresenta-se diferenciado, segundo o teor de umidade, o nível de tensões aplicado e o tipo de solo da amostra ensaiada. A influência dos métodos de compactação empregados pode ser verificada, também, nos resultados de sucção obtidos, tanto pelo método do papel filtro como pelo uso do transdutor de pressão de alta capacidade durante os ensaios de medição de módulo de resiliência. / This work presents a study on typical subgrade pavements materials in Rio Grande do Sul State, Brazil. Aiming at better understanding the resilient behaviour of soil and different compaction methods, specimens were compacted and tested in dynamical triaxial equipment. Besides, during resilient modulus determination, soil suction was measured. The results show that resilient behaviour is influenced not only by compaction method but by moisture content and level stress as well. Such influence was also observed in suction values, measured either with the filter paper method or the Imperial College Suction Probe used in the resilient modulus test.

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo realizado através de diferentes métodos de compactação, procurando-se conhecer o comportamento resiliente e a sucção de dois solos típicos de subleito de pavimentos do Estado do Rio Grande do Sul. Os corpos de prova confeccionados com argila e solo residual de arenito foram submetidos a ensaios de carregamento repetido em câmara triaxial. Foi realizada a medição da sucção com o intuito de verificar a relação entre umidade e módulo de resiliência nos corpos de prova compactados. Os resultados obtidos demonstraram que conforme o método de compactação empregado, o comportamento resiliente apresenta-se diferenciado, segundo o teor de umidade, o nível de tensões aplicado e o tipo de solo da amostra ensaiada. A influência dos métodos de compactação empregados pode ser verificada, também, nos resultados de sucção obtidos, tanto pelo método do papel filtro como pelo uso do transdutor de pressão de alta capacidade durante os ensaios de medição de módulo de resiliência. / This work presents a study on typical subgrade pavements materials in Rio Grande do Sul State, Brazil. Aiming at better understanding the resilient behaviour of soil and different compaction methods, specimens were compacted and tested in dynamical triaxial equipment. Besides, during resilient modulus determination, soil suction was measured. The results show that resilient behaviour is influenced not only by compaction method but by moisture content and level stress as well. Such influence was also observed in suction values, measured either with the filter paper method or the Imperial College Suction Probe used in the resilient modulus test.

O presente trabalho estuda a compactação do solo, do ponto de vista da mecânica do solo, isto é, medindo as deformações causadas por forças agindo neste. O equipamento utilizado é um tomógrafo computadorizado de primeira geração que fornece imagens, por transmissão de radiação, de seções transversais de amostras de solo (até aproximadamente 10 cm na configuração utilizada), com precisão de milímetros. Esta imagem é uma matriz de coeficientes de atenuação linear, os quais podem ser correlacionados com a densidade do solo através de uma calibração para cada solo. O trabalho se divide nos seguintes experimentos: a) experimentos básicos de calibração e resolução do equipamento; b) medidas de finas camadas de solo compactado; c) experimentos de transmissão de pressões no solo por implementos agrícolas; d) modelamento pressão-deformação em amostras de solo confinadas, com vários graus de umidade; e) levantamentos de perfis de densidade, com amostras retiradas numa trincheira, comparando com a técnica de penetrômetro. De um modo geral, os resultados evidenciaram um erro de medida da densidade e umidade entre 2 e 3% para uma dada imagem, com resolução espacial da imagem igual a 2 mm. No estudo de finas camadas de solo compactado, foi possível a quantificação de camadas compactadas maiores que 2 mm. Em experimentos de campo, após a passagem de um sulcador num Latossol Vermelho Escuro, para várias condições de densidade, umidade e peso do implemento, foram obtidos resultados desde praticamente nenhum aumento de densidade no perfil da amostra, até 0,08 g/cm3 da superfície de contato solo-implemento para baixo. No experimento com amostras coletadas numa trincheira foi obtida a caracterização de um perfil de densidade com resolução espacial igual a 2 mm, indicando existência de uma região compactada de 30 cm, com densidade de 1,3 a 1,5 g/cm3. Sondagens com o penetrômetro indicaram uma grande dependência deste com a umidade do solo. Sendo que para solo seco, o perfil do penetrômetro se assemelha muito com o perfil de densidade obtido com o TC. No estudo de modelamento pressão-deformação em amostras confinadas, obteve-se uma correlação linear da densidade com a distância da amostra, para uma carga 0,8 mPa, numa dada umidade. Por fim, conclui-se que a TC pode ser utilizada na maioria dos problemas de compactação do solo, com desempenho superior às técnicas tradicionais, tanto em problemas de modelamento pressão-deformação como em problemas de campo. / The soil compaction problem was studied using a first generation computed tomography scanner (CT). This apparatus gets images of soil cross sections samples, with resolution of a few millimeters. We performed the following laboratory and field experiments: a) Basic experiments of equipment calibrations and resolutions studies. b) Measurements of compacted soil thin layers. c) Measurements of soil compaction caused by agricultural tools. d) Stress-strain modelling in confined soil sample, with several moisture degree. e) Characterizations of soil bulk density profile with samples collected in a hole (trench), comparing with a cone penetrometer technique. The results showed errors in soil bulk density and moisture content around 2% and 3%, for an image with 2 mm of spatial resolution. In compacted soil thin layer studies, was possible identified layers grater than 2 mm. Experiments of compacted soil caused by agricultural tools provided results since zero up to 0.08 g/cm3 of soil bulk density increase, in the sample profile. In the experiment with samples collected in a trench, the results shown a compacted region of 30 cm between 1,3 to 1,5 g/cm3. Measurement with cone penetrometer showed a close dependence with soil moisture content. For dry soils, the cone penetrometer profile was very similar to the soil bulk density measured by CT. Stress-strain modelling studies with confined samples, provided an approximatly linear correlation between soil bulk density and sample length, for 0,8 MPa pressure, for a constant moisture content. Finally, we concluded that the CT can be used in the study of soil compaction problems, with better performance than be traditional techniques.

O crescimento de raízes pode ser limitado pelas características físicas e químicas do solo. Objetivou-se descrever e relacionar as características físicas e químicas e a distribuição de raízes no perfil do solo da entrelinha de um pomar adulto de pessegueiros (Prunus persica), implantado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul - RS. Foram coletadas amostras de solo e de raízes nas entrelinhas do pomar de pessegueiros ‘Maciel’ (30°06' S; 51°39' O), enxertados sobre os porta-enxertos umezeiro (P. mume) ‘Okinawa’ e ‘Nemaguard’, a 1,5, 2,0 e 2,5 m a partir do tronco, a cada 10 cm, até 50 cm de profundidade. As amostras de solo foram peneiradas e as raízes lavadas e separadas. A quantificação da densidade de raízes e das classes de diâmetro foram realizadas com auxílio do programa computacional Safira 2.0. Por amostra, foi retirada uma subamostra de solo para análise da fertilidade química. A resistência mecânica do solo à penetração (RP), por penetrometria, foi utilizada como indicador da compactação do solo. A descrição do comportamento das variáveis foi realizada com a elaboração de gráficos de contorno preenchidos e relacionadas entre si pelo método de Spermann Houve uma relação estreita entre as características químicas, RP e a distribuição de raízes. Houve maior densidade de raízes na camada de 0-30 cm do solo, com uma diminuição em profundidade acompanhada de um aumento da saturação por Al3+. Lateralmente, houve uma redução na densidade de raízes pela ocorrência de uma região de solo compactada na camada de 5-25 cm, entre 1,8 e 3,0 m de distância da linha de plantas, local de maior concentração de tráfego de maquinário agrícola. Houve redução da frequência de raízes grossas (Ø > 2 mm) nas amostras coletadas nas porções de solo compactadas e com aumento da profundidade do solo. A distribuição de raízes de pessegueiro é determinada pela presença de Al e pela resistência à penetração na camada superficial. A porção compactada da entrelinha limita lateralmente a distribuição do sistema de raízes de pessegueiros enquanto o Al limita em profundidade. / Root growth can be limited by physical and chemical soil characteristics. This project aimed to describe and relate the physical and chemical soil characteristics and the root distribuition on the interrow soil profile of a mature peach (Prunus persica) orchard, located at UFRGS Experimental Station, in Eldorado do Sul – RS. Soil and root samples were collected on the interrow of ‘Maciel’ cv. peach orchard (30°06' S; 51°39' O), grafted onto P. mume, ‘Okinawa’, and ‘Nemaguard’ rootstocks at 1.5, 2.0 and 2.5 m from the trunk,each sample of 10 cm, until 50 cm deep. The soil samples were sieved and the roots washed and sorted. Root density and diameter classes were quantified using the software Safira 2.0. It was removed a soil subsample for chemical fertility analysis for each sample. The cone index was used as a soil compaction indicator. The behavior description of the variables was performed using filled contour charts, and were related against each other by the method of Spermann. There was a high relationship between the chemical characteristics, cone index and root distribution. There was a higher density of roots in the 0-30 cm soil layer. Deep soil layers decreased the density of roots and increased Al saturation. Laterally, there was a reduction on the density of roots due to the occurrence of a region of compacted soil in the 5-25 cm layer, between 1.8 and 3.0 m away from the line of plants, site of greatest concentration of agricultural machinery traffic. There was a reduction on the frequency of thick roots (Ø> 2 mm) in samples collected at portions of compacted soil and higher soil depth. The roots distribution of peach trees is determined by the presence of aluminum and resistance to penetration in the surface layer. In peaches, soil compaction limits lateral root system distribution and aluminum limits in depth.