Trata-se de uma investigação sobre a influência de alguns fatores no comportamento mecânico de misturas asfálticas densas quanto à estabilidade e à flexibilidade. Foram testados três tipos de ligantes, asfalto convencional, modificado com 4,5% de SBS e modificado com 20% de borracha reciclada de pneu; duas distribuições granulométricas do agregado, centros das faixas B e C do DNER (1997); quatro teores de ligante, escolhidos com base nos valores de volumes de vazios e espessuras de película almejados; três condições de envelhecimento a longo prazo, mistura não envelhecida, envelhecida em estufa ventilada a 85ºC por 5 dias e envelhecida por exposição ao tempo por 4 meses; e duas condições de envelhecimento a curto prazo, mistura não envelhecida e envelhecida em estufa ventilada a 135ºC por 4 horas. A técnica de planejamento e análise de experimentos fatoriais fracionários assimétricos foi utilizada para a consideração simultânea dos fatores citados. O comportamento mecânico das misturas foi avaliado através dos ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência e fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica. A análise de variância dos resultados permitiu a identificação dos fatores com influência significativa nas respostas dos ensaios. O modo como cada fator interferiu nas propriedades apresentadas pelas misturas foi estabelecido através da construção de modelos estatísticos de comportamento. Os resultados mostraram que a adição de modificadores ao asfalto melhora a resistência das misturas à fadiga e à deformação permanente. Os processos de envelhecimento aumentaram os módulos de resiliência das misturas mas diminuíram sua capacidade de recuperação elástica, o que significa queda de resistência à fadiga. Por outro lado, a resistência a deformações permanentes das misturas, inclusive daquelas compostas por asfaltos modificados, aumentou com o envelhecimento. / This work deals with the influence of some factors in the mechanical behavior of asphalt mixtures stability and flexibility. Three types of binders were tested, conventional one, modified with 4,5% of SBS and modified with 20% of recycled tire rubber. Two aggregate gradations were tested, center of B and C gradations of DNER (1997). Four binder contents were chosen based on the air voids and film thickness. Three types of long-term aging were tested, not aged, aged in a forced-draft oven for 5 days at 85ºC and aged through weather exposition for the period of 4 months. Two types of short-term aging were tested; not aged and aged in a forced-draft oven for 4 hours at 135ºC. The technique of design and analysis of asymmetric fractional factorial experiments was used for the simultaneous analysis of the factors. The mechanical behavior of the mixtures was evaluated based on indirect tensile strength test, resilient modulus test and static and dynamic creep tests. The results of the analysis of variance allowed the identification of factors with significant influence in the answers. The influence of the factors in the mixtures properties was established through statistical models of behavior. The results showed that modified binders improves the mixtures resistance in relation to fatigue and to permanent deformation. The aging processes increased the resilient modulus of the mixtures, but also decreased its capacity of elastic return, resulting in a lost of fatigue resistance. On the other hand, the permanent deformation resistance of the aging mixtures increased, including the mixtures with modified binders cases.

Escoamentos viscoelásticos não estacionários com superfícies livres são comuns em muitos processos industriais e diversas técnicas numéricas têm sido empregadas para reproduzir computacionalmente estes processos. A maioria dos modelos empregados utiliza equações diferenciais na definição do tensor de tensões. Porém, para alguns grupos de fluidos complexos, por exemplo, fluidos de Boger, os modelos integrais mostram-se mais capacitados em fornecer uma boa aproximação para os comportamentos não lineares desses fluidos. Este trabalho trata da solução numérica do modelo constitutivo integral KBKZ-PSM para escoamentos transientes bidimensionais com superfícies livres. O método numérico proposto é uma técnica numérica que utiliza diferenças finitas para simular escoamentos com superfícies livres na presença de paredes sólidas. As principais características do método numérico proposto são: solução das equações de conservação de quantidade de movimento e massa utilizando um método semi-implícito; a condição de contorno na superfície livre é acoplada à equação de Poisson, o que garante conservação de massa; a discretização do tempo t é realizada por uma nova técnica numérica; o tensor de Finger é calculado pelo método dos campos de deformação e avançado no tempo pelo método de Euler modificado. Essa nova técnica é verificada em escoamentos cisalhantes e elongacionais. Adicionalmente, uma solução analítica desenvolvida para escoamentos em canais bidimensionais é empregada para verificar e analisar a convergência do método proposto. Com relação a escoamentos com superfícies livres, a convergência é verificada por meio de refinamento de malha nas simulações de um jato incidindo sobre placa rígida e no problema do inchamento do extrudado. Finalmente, o método é aplicado para investigar os problemas jet buckling e inchamento do extrudado de fluidos KBKZ-PSM. / Unsteady viscoelastic free surface flows are common in many industrial processes and a variety of numerical techniques have been employed to simulate these flows. The majority of constitutive models employed are based on differential equations to define the extra stress tensor. However, for some complex fluids, for instance, Boger fluids, integral models are more adequate to approximate the nonlinear behaviour of these fluids. This work deals with the numerical solution of the integral constitutive model KBKZ-PSM for two-dimensional unsteady free surface flows. The proposed numerical method is a numerical technique that employs finite differences to simulate moving free surface flows that interact with solid walls. The main features of the method are: numerical solution of the momentum and mass equations by an implicit method; the pressure condition on the free surface is implicitly coupled with the Poisson equation for obtaining the pressure field from mass conservation; a novel scheme for defining the past times t is employed; the Finger tensor is calculated by the deformation fields method and is advanced in time by the modified Euler method. This new technique is verified by solving shear and uniaxial elongational flows. Moreover, an analytic solution for channel flows is obtained that is used in the verification and convergence analysis of the proposed methodology. For free surface flows, the assessment of convergence lies on the mesh refinement on the simulation of a jet impinging on a flat surface and the extrudade swell problem. Finally, the new method is applied to investigate the jet buckling phenomenon and extrudate swell of KBKZ-PSM fluids.

A atividade de mineração de caulim, no Pará, produz cerca de 1,5 milhões de toneladas/ano de caulim beneficiado para uso na indústria de papel e, em consequência, é gerado um grande volume de rejeito de caulim, cujo aproveitamento como material de pavimentação pode reduzir o passivo ambiental. O objetivo desta pesquisa foi avaliar a viabilidade técnica do uso de rejeito de caulim como fíler em concretos asfálticos, considerando aspectos relacionados à dosagem Marshall e propriedades de engenharia. Para isso, foram produzidas doze misturas asfálticas, que resultaram da combinação dos fatores: tipo de ligante asfáltico (CAP 50/70 e CAP 30/45) e tipo/teor de fíler (granito, 1,5%, 3,0% e 6,0% de caulim, 1,5% de cal e 3,0% de caulim + 1,5% de cal), as quais foram avaliadas à luz dos resultados de dosagens Marshall, de ensaios mecânicos (RT, MR, fadiga e creep estático) e relacionados à durabilidade (de susceptibilidade térmica e ao dano por umidade). Adicionalmente, foram testadas correlações entre os parâmetros de caracterização do fíler \"teor de caulim\", \"D10\", \"D30\", \"D60\" e \"módulo de finura\" (MF) versus parâmetros de dosagens e propriedades mecânicas e de durabilidade. Os resultados das dosagens indicaram que as mudanças do tipo de CAP e/ou do tipo e teor de fíler não influenciaram significativamente os teores de projeto (TP variaram entre 5,3 e 5,6%); no entanto, os valores de estabilidade das misturas com CAP 30/45 foram superiores aos das misturas com CAP 50/70, e as misturas com 6,0% de caulim apresentaram baixa estabilidade e elevada fluência, para ambos os ligantes asfálticos. As misturas sem cal não atenderam a RRT mínima de 70%, o que foi atribuído à má adesividade do granito com os ligantes asfálticos. Por isso, em termos de dosagem, apenas as misturas contendo cal atenderam a todas as exigências do DER/SP. Quanto aos ensaios mecânicos, constatou-se que nas misturas com CAP 30/45, a rigidez e as resistências à tração e à fadiga foram maiores e a susceptibilidade térmica foi menor em relação às misturas com CAP 50/70. Para ambos ligantes asfálticos, a adição de rejeito de caulim aumentou a rigidez e a vida de fadiga e melhorou a susceptibilidade térmica, porém reduziu as resistências à tração e à deformação permanente. Identificou-se que o efeito do tipo de ligante asfáltico está mais relacionado às propriedades mecânicas e à susceptibilidade térmica, e o efeito do tipo de fíler, às propriedades volumétricas, aos parâmetros de deformação permanente e de susceptibilidade ao dano por umidade. Complementarmente, mostrou-se que os parâmetros de caracterização \"teor de caulim\" e \"MF\" se correlacionaram melhor com os parâmetros das dosagens Marshall e do ensaio de creep estático, respectivamente. Por fim, conclui-se que o uso de rejeito de caulim como fíler em concreto asfáltico é tecnicamente viável, para ambos os tipos de ligante asfáltico, em teores de adição de até 3,0% e associado à cal. / Mining activity of kaolin, in Pará, produces around 1.5 million ton/year of processed Kaolin for paper industry, as a consequence, a substantial volume of waste is generated. The use of kaolin waste might reduce the environmental legacy. The main purpose of this research was to evaluate the technical feasibility of kaolin waste as filler in hot mix asphalt, considering aspects related to mix design and engineering properties. For this, twelve asphalt mixtures were produced from the combination of factors: type of asphalt binder (CAP 50/70 e CAP 30/45) and type/content of filler (granite, 1.5, 3.0 and 6.0% of kaolin waste, 1.5% of lime and 3.0% of kaolin waste+1.5% of lime). Asphalt mixtures were evaluated based on results from Marshall design, mechanical (ITS, RM, fatigue and static creep) and durability (thermal and moisture susceptibilities) tests. Additionally, filler-characterization parameters (kaolin content, D10, D30, D60 and fineness modulus, FM) were correlated to the Marshall\'s parameters and to the mechanical and durability properties. Marshall design results indicated that the changes of asphalt binder and types/content of filler did not significantly influence asphalt content (variation from 5.3 to 5.6%), however, stability values of mixtures with CAP 30/45 were higher than the mixtures with CAP 50/70. Mixtures containing 6% of Kaolin presented low stability and high flow, for both asphalt binders. Mixtures without lime did not reach minimum TSR value (70%), which was attributed to the poor adhesion between granite aggregates and asphalt binders. Therefore, regarding Marshall parameters, only asphalt mixtures with lime met all of DOT/Sao Paulo\'s standard requirements. Concerning mechanical tests, it was showed that, in mixtures with CAP 30/45, stiffness, tensile strength and fatigue resistance were higher and the thermal susceptibility was lower when compared to mixtures with CAP 50/70. Kaolin addition increased stiffness and fatigue life, but, decreased tensile strength and rutting resistance. Mechanical properties and thermal susceptibility were quite affected by asphalt binder whereas volumetric and rutting properties and moisture damage were most influenced by filler type and content. Furthermore, kaolin content and FM well correlated with Marshall and rutting parameters, respectively. Finally, it was concluded that the use of kaolin waste as filler in hot mix asphalt is technically feasible, for both tested asphalt binders, at contents up to 3.0% and combined with 1.5% of lime.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-08-16T19:31:06Z No. of bitstreams: 1 DissDAGP.pdf: 24957220 bytes, checksum: d8c9cd6b22c7e40f1a1f5c7c88deb93a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-30T16:50:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDAGP.pdf: 24957220 bytes, checksum: d8c9cd6b22c7e40f1a1f5c7c88deb93a (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (bco.producao.intelectual@gmail.com) on 2018-01-30T16:50:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissDAGP.pdf: 24957220 bytes, checksum: d8c9cd6b22c7e40f1a1f5c7c88deb93a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-30T16:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissDAGP.pdf: 24957220 bytes, checksum: d8c9cd6b22c7e40f1a1f5c7c88deb93a (MD5) Previous issue date: 2017-03-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Biomedical devices currently in use (prostheses, implants) have satisfactory performance in many cases. However, sometimes the body reacts to the device insertion and may lead to its rapid replacement. Some of these disadvantages can be solved by the use of titanium and its alloys, due to their excellent combination of corrosion resistance, wear resistance and biocompatibility compared to other competing biomaterials. This work presents the possibility of obtaining near β titanium alloy with ultrafine grains produced by severe plastic deformation. For this, the Ti-13Nb-13Zr alloy was processed by high-pressure torsion processing method. Samples were processed with different loads and number of turns. The samples were evaluated by Vickers microhardness. As-received and deformed samples were analyzed through X-Ray diffraction. The microstructures were observed by optical microscopy and scanning electron microscope and the microtexture and phase mappings of the material evaluated through the ASTAR equipment in the transmission electron microscope. After characterization, it was observed that there is a refinement of the microstructure and increase of the microhardness of the Ti-13Nb-13Zr alloy deformed by HPT. Due to the superior microhardness of the deformed material and the results of phase transformations indicate a potential application as nanostructured biomaterial. / Os dispositivos biomédicos utilizados atualmente (próteses, implantes) possuem desempenho satisfatório em muitos casos. No entanto, às vezes, o corpo reage à inserção destes dispositivos exigindo a sua rápida substituição. Algumas destas desvantagens podem ser resolvidas pelo uso de titânio e suas ligas, devido à sua excelente combinação de resistência à corrosão, resistência ao desgaste e biocompatibilidade em comparação com outros biomateriais concorrentes. Este trabalho apresenta a possibilidade de obtenção de liga de titânio quase β com grãos ultrafinos produzidos por deformação plástica severa para três diferentes condições iniciais de microestrutura. Para isso, a liga Ti-13Nb-13Zr foi processada pelo método de processamento de torção sob alta pressão (High-Pressure Torsion - HPT). As amostras foram processadas com diferentes cargas e número de voltas e avaliadas por meio de microdureza Vickers. Amostras como recebidas e deformadas foram analisadas através de difração de raios X. As microestruturas foram observadas por meio de microscopia óptica e eletrônica de varredura. A microtextura e mapeamentos de fase do material foram avaliados através do equipamento ASTAR no microscópio eletrônico de transmissão. Após a caracterização, foi observado que existe um refinamento da microestrutura e aumento da microdureza da liga Ti-13Nb-13Zr deformada por HPT. A microdureza superior do material deformado e os resultados de transformações de fase apontam para uma potencial aplicação como biomaterial nanoestruturado.

Neste trabalho foi realizada a avaliação do desempenho do revestimento primário de um trecho experimental de via não pavimentada implantado em Santana do Livramento - RS, Brasil, e a partir dos resultados obtidos, procurou-se estabelecer metodologias e critérios de previsão de desempenho que permitam estimar adequadamente, de maneira prévia, o comportamento esperado da via, quando submetida às ações do tráfego e do clima. A região na qual foi implantado o trecho experimental está inserida dentro da unidade geomorfológica denominada de Depressão Central, numa formação geológica composta de arenito médio a fino, cujo subleito é composto de solo sedimentar arenoso. Duas seções experimentais A e B foram estudadas. A primeira foi composta de uma mistura de dois solos e a segunda composta de uma mistura de solo com agregado natural de arenito. Foram efetuadas medições das deflexões do subleito e da pista pronta com utilização de viga Benkelman. Amostras dos materiais empregados nas misturas e do subleito foram coletadas para a realização de ensaios de laboratório. Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais (difratometria de raio-X, granulometria, peso específico dos grãos, limites de Atteberg e classificação MCT), ensaios para a avaliação da resistência ao desgaste e durabilidade do agregado de arenito (abrasão Los Angeles, sanidade e alteração de rochas água-estufa), ensaios de compactação, Índice de Suporte Califórnia – ISC, ensaios de cisalhamento direto e triaxiais de carga repetida para a obtenção de módulos de resiliência. Na avaliação do desempenho do trecho experimental foi monitorada a evolução de alguns defeitos típicos de vias não pavimentadas (afundamento de trilha de roda, ondulações, buracos e atoleiros, perda de abaulamento, perda de espessura de revestimento e sulcos de erosão). Os estudos para previsão de desempenho consistiram na aplicação de prescrições e modelos matemáticos e estatísticos encontrados na literatura e na avaliação sobre a correlação e compatibilidade dos mesmos com o desempenho real de campo para o caso. Os resultados obtidos demonstraram que a seção A apresentou baixíssima durabilidade, não sendo recomendada sua aplicação futura. A seção B apresentou desempenho razoável, sendo que sua eventual aplicação futura deverá ser precedida de uma avaliação prévia de custo-benefício em comparação a outras possíveis alternativas. A utilização de dados de deflexão para cálculos estruturais voltados à previsão de desempenho de vias não pavimentadas pode ser uma alternativa interessante, desde que os mesmos sejam confiáveis e consistentes. A interpretação adequada dos resultados de ensaios de granulometria por peneiramento, de classificação MCT e de alteração de rochas água-estufa se mostrou eficaz na qualificação inicial dos materiais, uma vez que se observou coerência entre os defeitos previstos e aqueles que de fato ocorreram. Os modelos para a previsão estrutural do desempenho da via propostos por Vésic, Heukelon e Klomp e Chevron se mostraram aplicáveis para o caso estudado. O desenvolvimento da pesquisa permitiu estabelecer procedimentos mínimos que conduzirão a um melhor desempenho de revestimento primário em vias de baixo volume de tráfego. / In this work, the evaluation of the wearing course performance of an experimental unpaved road stretch deployed in Santana do Livramento - RS, Brazil was maked, and from results, we tried to establish methodologies and criteria of performance prediction to estimate properly, in advance, the expected behavior of the way, when subjected to the actions of traffic and weather. The region which was implanted the experimental way is inserted into the geomorphological unit called of the Central Depression, in a geological formation composed of medium to fine sandstone, whose subgrade soil is composed of sandy sediment. Two experimental sections A and B were studied. The first was composed of a mixture of two soils and the second composed of a mixture of soil and aggregate natural sandstone. The deflections of the subgrade were measured and the runway ready with use of Benkelman beam. Samples of the materials used in mixtures and the subgrade soil were collected for laboratory testing. Tests of characterization (X-ray diffraction, particle size distribution, specific gravity of solids, Atteberg limits and MCT classification), tests for to evaluate the wear resistance and durability of the sandstone aggregate (Los Angeles abrasion , soundness of agregatte and wet/dry cycles), compaction tests, California Bearing Ratio - CBR, direct shear tests and repeated loading triaxial tests for resilients modulus determinations were performed. In the evaluation of the performance of the experimental way was monitored the evolution of some typical distress of unpaved roads (rutting, ripples and corrugatings, potholes and puddles, loss of bulging, loss of wearing course thickness and erosion grooves). Studies for performance prediction consisted in the application of requirements and mathematical and statistical models found in the literature and in the evaluation of the compatibility and correlation of these with actual field performance for this case. The results showed that the section A had very poor durability and is not recommended its future application. Section B showed reasonable performance, and its eventual future application must be preceded by a preliminary assessment of cost-effective compared to other possible alternatives. The use of deflection data for structural calculations aimed at predicting performance of unpaved roads can be an interesting alternative, since that they are reliable and consistent. The proper interpretation of tests results of the particle size distribution by sieving, classification MCT and wet/dry cycles proved effective for the initial qualification of materials, because was observed the consistency between the predicted and actually occurred distress. The models for predicting of the way structural performance proposed by Vesic, Heukelon and Klomp and Chevron proved applicable to the case study. The development of the research allowed to establish minimum procedures that will lead to better performance coating primary of low traffic volume way.

O objetivo deste trabalho é tratar da simulação do fenômeno de propagação de ondas em uma haste heterogênea elástico, composta por dois materiais distintos (um linear e um não-linear), cada um deles com a sua própria velocidade de propagação da onda. Na interface entre estes materiais existe uma descontinuidade, um choque estacionário, devido ao salto das propriedades físicas. Empregando uma abordagem na configuração de referência, um sistema não-linear hiperbólico de equações diferenciais parciais, cujas incógnitas são a velocidade e a deformação, descrevendo a resposta dinâmica da haste heterogénea. A solução analítica completa do problema de Riemann associado são apresentados e discutidos. / The objective of this work is the simulation of the wave propagation phenomenon in a heterogeneous elastic rod, composed by two distinct materials (a linear and a non-linear one), each of them with its own wave propagation speed. At the interface between these materials there is a discontinuity, a stationary shock, due to the jump of the physical properties. Employing a reference configuration approach, a nonlinear hyperbolic system of partial differential equations, whose unknowns are the velocity and the strain, describing the dynamical response of the heterogeneous rod. The complete analytical solution of the associated Riemann problem is presented and discussed.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study was developed with the objective to determinate the longitudinal deformations (DRL) resulting from growth stresses in standing and living trees in different clones of Eucalyptus spp. To do this, 12 clones of 9 years-old Eucalyptus spp., were selected, through annual increment means, which were planted at a spacing of 3.0 x 2.7 m. For measurements the variables of this research, 12 trees of each clone were selected, which the some variables were measured: basic density, bark thickness, diameter and total height. The measurements of longitudinal residual strain (DRL) were made in living trees with the extensometer (Growth Strain Gauge) using the CIRADForêt method. The readings were taken at four locations around the trunk of the tree following the guidance of planting (row, between rows). The measurements in the presence of winds were avoid, because with the movement of the tree, the support forces swing inside the trunk, changing the value recorded on the device. For levels of DRL, the results obtained in the study indicated that the clones had large variations between each other, and these had an average value considered high when compared with the literature. The clone 8 produced the lowest levels of deformation and it was considered an excellent genetic material. The clone 1 obtained the highest values of DRL. DRL variation occurred along the circumference of the tree trunk, and it was more pronounced on the east position. Analyzing the correlations among variables, it was found that the DRL was significantly correlated with the bark thickness, diameter and volume of standing tree. Basic density and height didn t have influence on the longitudinal residual strain. Some regression models were adjusted for DRL according to the bark thickness, diameter, height and volume to explain the behavior of this variable for each clone. Just for the basic density was not possible to set a significant model. / O presente estudo foi desenvolvido com o objetivo de determinar as deformações residuais longitudinais (DRL), decorrentes das tensões de crescimento em árvores em pé e vivas de diferentes clones de Eucalyptus spp. Para tanto, foram selecionados 12 clones do gênero Eucalyptus com 9 anos de idade, por meio da área basal (G), sendo, estes, plantados em um espaçamento 3,0 x 2,7 m . Para as medições das variáveis do estudo, foram selecionadas 12 árvores de cada clone, onde foram medidas as variáveis de densidade básica (DB), espessura de casca (EC), diâmetro a altura do peito (DAP) e altura total (H). As medições das deformações residuais longitudinais foram realizadas, em árvores vivas, com o auxílio do extensômetro (Growth Strain Gauge), pelo método CIRAD-Fôret. As leituras foram realizadas em quatro posições ao redor do tronco da árvore, seguindo a orientação do plantio (linha, entre linha). Evitou-se realizar as medições das DRL na presença de ventos, uma vez que, com o movimento da árvore, as forças de sustentação oscilam dentro do tronco, alterando o valor registrado no aparelho. Em relação aos níveis das DRL, os resultados obtidos no estudo indicaram que os clones apresentaram grande variações entre si, obtendo um valor médio considerado elevado quando comparado com a literatura. O clone 8 se destacou por apresentar os menores níveis de deformação, sendo considerado um ótimo material para programas de melhoramento genético. Já o clone 1, apresentou os maiores valores das DRL. Ocorreram variações das DRL, ao longo da circunferência do tronco das árvores, sendo mais acentuada na linha referente à posição Leste. Analisando as correlações entre as variáveis, verificou-se que as DRL apresentou correlações significativas com a EC, DAP e o volume da árvore em pé (VOL). A DB e H não se mostraram influentes sobre a deformação residual longitudinal. Para a DRL, foram ajustados modelos de regressão em função da EC, DAP, H e VOL para explicar o comportamento dessa variável para cada clone. Apenas para a DB não foi possível ajustar um modelo significativo.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-05-04Bitstream added on 2014-06-13T19:21:55Z : No. of bitstreams: 1 prado_aca_dr_rcla.pdf: 6850321 bytes, checksum: ec5c8c8167e177b1043d5ca9fee2fd22 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A maioria das indústrias do Pólo de Santa Gertrudes utiliza as rochas sedimentares da Formação Corumbataí como única matéria-prima para a fabricação de placas cerâmicas para revestimento com absorção de água entre 6,0 e 10,0%. Os minerais geralmente encontrados nessas rochas são illita, albita, quartzo, hematita e, em níveis localizados, carbonatos. A produção de placas de baixa porosidade é complicada principalmente devido aos problemas de instabilidade dimensional causados pela deformação piroplástica. A illita, hematita e carbonatos aumentam a susceptibilidade a esse fenômeno. Este trabalho estudou minuciosamente as características de alguns litotipos da formação e analisou detalhadamente a influência da adição de outras matérias-primas sobre um litotipo rico em feldspato. A adição de diabásio, alumina e feldspato potássico não aumenta a estabilidade dimensional. A adição de caulim reduz a susceptibilidade à deformação piroplástica. A composição formada pelo litotipo feldspático, caulim, feldspato e quartzo mostrou-se mais estável dimensionalmente, porém as peças dessa mistura ficaram fracas. A massa composta pelo litotipo feldspático, diabásio e caulim é menos suscetível à deformação piroplástica. A influência da granulação e da compacidade foi testada em algumas amostras. Massas com distribuição granulométrica próximas às praticadas no Pólo são mais suscetíveis à deformação piroplástica. E uma maior compacidade não necessariamente implica em uma maior estabilidade dimensional. / The majority of Santa Gertrudes Pole's factories use the sedimentary rocks from Corumbataí Formation as the unique raw material for the manufacture of ceramic tiles with the water absorption between 6,0 and 10,0%. The formation generaily is composed by ulite, albite, quartz, hematite and, in specific beds, by carbonates. The production of iow porosity tiles is complicated mainly due to the larger occurrence of dimensional instability problems occasioned by pyroplastic deformation. ulite, hematite and carbonates increase susceptibility to these phenomena. This work studied the characteristics of some formation iithotypes and anaiyzed the influence of other raw materiais over a feldspar rich uithotype. The addition of diabase, alumina and feldspar-K doesn't increase dimensional stability. Kaolin's addition decreases the susceptibility to pyropiastic deformation. The mass composed of feidspar rich lithotype, kaolin, feldspar and quartz generated more dimensional stability, but the tiies were weaker. The blending composed of feldspar rich lithotype, diabase and kaolin is less susceptible to pyroplastic deformation. The influence of particle size distribution and pressing density was experimented in some samples. Blendings with particle size distribution next to those practiced in the Pole are more susceptibie to pyropiastic deformation. A larger pressing density not necessarily implies a greater dimensional stability.

Neste trabalho foi realizada a avaliação do desempenho do revestimento primário de um trecho experimental de via não pavimentada implantado em Santana do Livramento - RS, Brasil, e a partir dos resultados obtidos, procurou-se estabelecer metodologias e critérios de previsão de desempenho que permitam estimar adequadamente, de maneira prévia, o comportamento esperado da via, quando submetida às ações do tráfego e do clima. A região na qual foi implantado o trecho experimental está inserida dentro da unidade geomorfológica denominada de Depressão Central, numa formação geológica composta de arenito médio a fino, cujo subleito é composto de solo sedimentar arenoso. Duas seções experimentais A e B foram estudadas. A primeira foi composta de uma mistura de dois solos e a segunda composta de uma mistura de solo com agregado natural de arenito. Foram efetuadas medições das deflexões do subleito e da pista pronta com utilização de viga Benkelman. Amostras dos materiais empregados nas misturas e do subleito foram coletadas para a realização de ensaios de laboratório. Foram realizados ensaios de caracterização dos materiais (difratometria de raio-X, granulometria, peso específico dos grãos, limites de Atteberg e classificação MCT), ensaios para a avaliação da resistência ao desgaste e durabilidade do agregado de arenito (abrasão Los Angeles, sanidade e alteração de rochas água-estufa), ensaios de compactação, Índice de Suporte Califórnia – ISC, ensaios de cisalhamento direto e triaxiais de carga repetida para a obtenção de módulos de resiliência. Na avaliação do desempenho do trecho experimental foi monitorada a evolução de alguns defeitos típicos de vias não pavimentadas (afundamento de trilha de roda, ondulações, buracos e atoleiros, perda de abaulamento, perda de espessura de revestimento e sulcos de erosão). Os estudos para previsão de desempenho consistiram na aplicação de prescrições e modelos matemáticos e estatísticos encontrados na literatura e na avaliação sobre a correlação e compatibilidade dos mesmos com o desempenho real de campo para o caso. Os resultados obtidos demonstraram que a seção A apresentou baixíssima durabilidade, não sendo recomendada sua aplicação futura. A seção B apresentou desempenho razoável, sendo que sua eventual aplicação futura deverá ser precedida de uma avaliação prévia de custo-benefício em comparação a outras possíveis alternativas. A utilização de dados de deflexão para cálculos estruturais voltados à previsão de desempenho de vias não pavimentadas pode ser uma alternativa interessante, desde que os mesmos sejam confiáveis e consistentes. A interpretação adequada dos resultados de ensaios de granulometria por peneiramento, de classificação MCT e de alteração de rochas água-estufa se mostrou eficaz na qualificação inicial dos materiais, uma vez que se observou coerência entre os defeitos previstos e aqueles que de fato ocorreram. Os modelos para a previsão estrutural do desempenho da via propostos por Vésic, Heukelon e Klomp e Chevron se mostraram aplicáveis para o caso estudado. O desenvolvimento da pesquisa permitiu estabelecer procedimentos mínimos que conduzirão a um melhor desempenho de revestimento primário em vias de baixo volume de tráfego. / In this work, the evaluation of the wearing course performance of an experimental unpaved road stretch deployed in Santana do Livramento - RS, Brazil was maked, and from results, we tried to establish methodologies and criteria of performance prediction to estimate properly, in advance, the expected behavior of the way, when subjected to the actions of traffic and weather. The region which was implanted the experimental way is inserted into the geomorphological unit called of the Central Depression, in a geological formation composed of medium to fine sandstone, whose subgrade soil is composed of sandy sediment. Two experimental sections A and B were studied. The first was composed of a mixture of two soils and the second composed of a mixture of soil and aggregate natural sandstone. The deflections of the subgrade were measured and the runway ready with use of Benkelman beam. Samples of the materials used in mixtures and the subgrade soil were collected for laboratory testing. Tests of characterization (X-ray diffraction, particle size distribution, specific gravity of solids, Atteberg limits and MCT classification), tests for to evaluate the wear resistance and durability of the sandstone aggregate (Los Angeles abrasion , soundness of agregatte and wet/dry cycles), compaction tests, California Bearing Ratio - CBR, direct shear tests and repeated loading triaxial tests for resilients modulus determinations were performed. In the evaluation of the performance of the experimental way was monitored the evolution of some typical distress of unpaved roads (rutting, ripples and corrugatings, potholes and puddles, loss of bulging, loss of wearing course thickness and erosion grooves). Studies for performance prediction consisted in the application of requirements and mathematical and statistical models found in the literature and in the evaluation of the compatibility and correlation of these with actual field performance for this case. The results showed that the section A had very poor durability and is not recommended its future application. Section B showed reasonable performance, and its eventual future application must be preceded by a preliminary assessment of cost-effective compared to other possible alternatives. The use of deflection data for structural calculations aimed at predicting performance of unpaved roads can be an interesting alternative, since that they are reliable and consistent. The proper interpretation of tests results of the particle size distribution by sieving, classification MCT and wet/dry cycles proved effective for the initial qualification of materials, because was observed the consistency between the predicted and actually occurred distress. The models for predicting of the way structural performance proposed by Vesic, Heukelon and Klomp and Chevron proved applicable to the case study. The development of the research allowed to establish minimum procedures that will lead to better performance coating primary of low traffic volume way.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-09T17:18:20Z No. of bitstreams: 1 JACQUELINE FÉLIX DE BRITO - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2005..pdf: 538695 bytes, checksum: cd410bf0dae8b3cd679e8abc8feef00b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-09T17:18:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JACQUELINE FÉLIX DE BRITO - DISSERTAÇÃO PPGMAT 2005..pdf: 538695 bytes, checksum: cd410bf0dae8b3cd679e8abc8feef00b (MD5) Previous issue date: 2005-12 / Neste trabalho, mostramos a existência de soluções para a seguinte classe de problemas elípticos: (Para ver a formula ou equação recomendamos o download da dissertação). As principais ferramentas utilizadas são os Teoremas de Deformação, Passo da Montanha e Ponto de Sela. / In this work, we show the existence of solutions for the following class for elliptic problem: (To see the formula or equation we recommend downloading the dissertation). (To see the formula or equation we recommend downloading the dissertation).