Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 0-CAPA 1.pdf: 300598 bytes, checksum: 0e9449ac9ab29b32b36cc8276ea57604 (MD5) Previous issue date: 2009-10-30 / The establishment of transportation infrastructure is critical to the development of the Urucu- AM region, a newly developed oil exploration area in the Amazonas state. The construction of such infrastructure is challenging due to the lack of suitable materials for the construction pavement base and subbase courses and adverse weather conditions, with alternating heavy rainfall and drought periods. Besides the shortage of suitable granular material, the presence of expansive soils is often verified. The presence of expansive soils associated with inadequate moisture content during compaction, results in the occurrence of cracks in the pavements, drastically reducing its performance and lifetime. A quantitative understanding of this type of problem requires the analysis of the interaction between the unsaturated soil surface and the atmosphere and the study the mechanical behavior (stress-strain) of unsaturated soil. Such understanding requires the determination of the variations in soil moisture and total volume. The quantification of tensile stresses also requires the establishment or evaluation of the constitutive relations of the unsaturated expansive soils involved. Experiments were conducted in the laboratory with the objective of characterizing the hydraulic and mechanical behavior of expansive soils from Urucu-AM. Chemical, physical and mineralogy characterization tests were carried out for the soil. Geotechnical characterization and Proctor compaction tests and compression were performed. To study the soil in the unsaturated condition, the main focus of this work, tests were performed using the filter paper technique and the axis translation technique under oedometric conditions. For the suction controlled oedometric tests, a cell developed specially for this purpose was employed. The oedometer allows for the independent control of vertical stress and matric suction and the monitoring of the variation of moisture and total volume study. State surfaces for void ratio, degree of saturation and gravimetric moisture content were determined. The results obtained show the expected mechanical behavior of the soil under wetting paths. / O estabelecimento de uma infra-estrutura de transporte é fundamental para o desenvolvimento da região denominada de província petrolífera de Urucu-AM. A construção desta infraestrutura esbarra em varias dificuldades entre elas a escassez de materiais adequados para a construção de bases e sub-bases de pavimentos e as condições climáticas adversas, com alternância de períodos de alta pluviosidade e períodos de estiagem. Além da escassez de material granular adequado, observa-se com freqüência a presença de solos argilosos expansivos. A presença de tais solos, associada às condições freqüentemente inadequadas de umidade de compactação, resulta na ocorrência de trincas nos pavimentos, reduzindo drasticamente o seu desempenho e vida útil. Um entendimento quantitativo do problema requer a análise da interação entre o solo não saturado de superfície e a atmosfera e o estudo do comportamento mecânico (tensão-deformação) do solo não saturado. Tal entendimento passa pela determinação das variações de umidade do solo e sua variação volumétrica total. A quantificação das tensões de tração requer também o estabelecimento ou avaliação de relações constitutivas dos solos expansivos não saturados envolvidos. Foram conduzidos experimentos em laboratório com o objetivo de caracterizar o comportamento hidráulico e mecânico de solos expansivos de Urucu-AM. Inicialmente foram realizadas análises químicas, caracterização física e determinação da mineralogia, para caracterização das macro e microestruturas dos solos estudados. Foram executados também ensaios de caracterização geotécnica e compactação Proctor. Para o estudo do solo na condição não saturado, principal enfoque desta dissertação, foram realizados ensaios de papel filtro e de adensamento com controle de sucção. Para o ensaio de adensamento com controle de sucção foi utilizada uma prensa oedométrica especialmente desenvolvida para este fim. Como esta prensa foi possível aplicar de forma independente tensões verticais, sucção matricial e monitorar a variação de umidade e de volume do solo em estudo. As superfícies de estado de índice de vazios, grau de saturação de umidade do solo foram determinadas. Os resultados obtidos permitiram a determinação do comportamento do solo compactado durante trajetórias de molhagem.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dis pedro r r adriano geotec - pre text.pdf: 293347 bytes, checksum: 0d38b1697ea8493167fcf7f1b15fd61a (MD5) Previous issue date: 2009-09-29 / The main objective of this research is to investigate a three-dimensional (3D) slope stability analysis technique using the enhanced limit equilibrium method. The other objectives are to evaluate the practical applicability of the 3D analysis method, to interpret the physical significance of 3D stress states to the stability of a slope, and to determine the relationship between two-dimensional and three-dimensional factors of safety. For that, a computer program called SAFE3D was developed. The computer program is used to calculate the three-dimensional factor of safety (FS3D) for pre-established slip surfaces with spherical or ellipsoidal shape. The computer program is based on the two-dimensional analysis method proposed by Kulhawy, combined with an extension of this theory to 3D conditions that is proposed herein. The method developed consists in determining the in-situ stress fields by means of an elastic 3D stress-strain analysis using the finite element method. The 3D stress fields are then used to calculate the normal and shear stresses along any pre-determined slip surface and to determine the value of FS3D. Two slope stability problems widely studied by other researchers were analyzed in order to validate the program SAFE3D. The first problem corresponds to a symmetric cohesive slope and the second problem corresponds to a non-symmetric slope with cohesion and friction. Excellent results were obtained, suggesting that the program SAFE3D is efficient, stable, and robust for the problems studied. The values of FS3D obtained herein are similar to the values presented by other authors using distinct methods of analysis. A parametric study was carried out considering the shape of the slip surface and the shape of the face of the slope, including concave and convex slopes. The results indicate that the values of FS3D are always higher than the two-dimensional factor of safety (FS2D) of the intermediate surface. The value of FS3D decreased for slip surfaces extended across the sliding direction and approached the value of FS2D. It was determined that the Poisson's ratio has an important influence on the FS3D. The value of FS3D increases with the increase of Poisson's ratio. This influence varies with the geometry of the problem and the treatment given to the cinematically inadmissible shear stresses. Finally, a 3D analysis of the historic case of Lodalen is presented. The results indicate that the FS3D at the time of the slide is slightly higher and approaches 1 if the less favorable shear strength parameters determined by previous studies are used. In this case, the values obtained for FS2D are considerably smaller than 1, thereby indicating the potential superiority of the 3D approach. / Esta dissertação tem por objetivo principal investigar uma técnica de análise tridimensional (3D) de estabilidade de taludes pelo método do equilíbrio limite aperfeiçoado. É também objetivo deste trabalho avaliar a aplicabilidade prática do método de análise 3D, interpretar a significância física do estado de tensões 3D na estabilidade de taludes e determinar a relação entre os fatores de segurança bidimensional e tridimensional. Para tal, foi desenvolvido um programa computacional denominado SAFE3D. O programa permite o cálculo do fator de segurança tridimensional (FS3D), considerando superfícies de ruptura pré-estabelecidas, com formato esférico ou elipsoidal. O programa é baseado no método de análise bidimensional proposto por Kulhawy, sendo proposta aqui uma extensão deste método para condições 3D. O método desenvolvido consiste na determinação dos campos de tensões in-situ por meio de análises tensão-deformação 3D elásticas pelo método dos elementos finitos. Os campos de tensões 3D assim determinados são utilizados para o cálculo das tensões normais e cisalhantes ao longo de uma superfície de ruptura qualquer, pré-determinada, e para a determinação do FS3D. Para validar o programa SAFE3D foram feitas análises de dois problemas amplamente estudados por outros pesquisadores, o primeiro correspondendo a um talude simétrico coesivo e o segundo a um talude não-simétrico com coesão e atrito. Foram obtidos excelentes resultados, que sugerem que o programa SAFE3D é eficiente, estável e robusto para os problemas estudados. Os valores de FS3D obtidos são semelhantes àqueles obtidos por outros autores, utilizando métodos distintos. Foram realizadas também baterias de análises paramétricas, considerando o formato da superfície de ruptura e o formato da face do talude, incluindo taludes côncavos e convexos. Os resultados indicam que o FS3D é sempre superior ao fator de segurança bidimensional (FS2D) da superfície intermediária. O valor de FS3D diminuiu para superfícies de ruptura alongadas transversalmente à direção de ruptura, tendendo ao valor de FS2D. Foi determinado que o coeficiente de Poisson possui importante influência no FS3D, sendo que o FS3D cresce com o aumento do coeficiente de Poisson. Tal influência varia de acordo com a geometria do problema e com o tratamento dado às tensões cisalhantes cinematicamente inadmissíveis. Finalmente, é apresentada uma análise 3D do caso histórico de Lodalen. Os resultados obtidos indicam que o FS3D no momento da ruptura é ligeiramente superior e se aproxima de 1, caso sejam utilizados os parâmetros de resistência menos favoráveis, determinados pelos estudos originais. Neste caso, os valores de FS2D são consideravelmente inferiores a 1, indicando a potencial superioridade da abordagem 3D.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Wilson Ferreira Candido.pdf: 2264036 bytes, checksum: d614010b4bb54f817843654b05263106 (MD5) Previous issue date: 2009-09-11 / The alkali-aggregate reaction (AAR) is one of the deterioration processes of concrete that most affects the structures of hydroelectric plants, concrete dams and bridges. In recent years, the efficiency of lithium based compounds to mitigate RAA has been proven in both the prevention and repair of the affected structures. With regards to treatment, the main challenge nowadays is how to ensure the adequate impregnation of concrete with the lithium solution. Given this difficulty, the objective of this research is to investigate in laboratory conditions, the efficiency of various types of treatment, using a product based on lithium nitrate. The treatments sought to prevent or minimize the residual expansion of AAR, in particular the alkali-silica reaction (ASR), already under development in the concrete and mortar. The study was divided into two stages, the first one performed in concrete prisms, from an adaptation of the Brazilian standard NBR 15577-6/2008, and the second stage in mortar bars, from an adaptation of NBR 15577-4/2008. The treatments were performed after the specimens reached a predetermined level of defined expansion: 0.04% for the concretes and 0.18% for the mortars. In the case of the concretes, the treatments were electrochemical lithium impregnation and surface saturation with lithium, in addition to their respective reference procedures (impregnation and surface saturation with water). For the mortars, the situations tested were: vacuum impregnation with lithium, total saturation in lithium, surface saturation in lithium, water immersion and wrapping in plastic film. After each exposure/treatment condition, the specimens returned to the accelerated expansion attack process in order to evaluate the effectiveness of each treatment. The results demonstrated the efficiency of the lithium based composite to mitigate the residual expansion, both in the concretes as well as in the mortars, with a different behavior depending on the conditions used. The treatment that had the best efficiency in the concrete, under the applied experimental conditions, was the surface saturation of lithium, achieving a 90% reduction in the residual values of expansions at the end of the attack (73 days), taking as reference the surface saturation condition with water. The lithium electrochemical impregnation performed was able to mitigate the residual expansions, but only up to the age of 42 days after treatment, at which time the reduction was of 50%. In fact, at 73 days the expansions were similar to those of the untreated sample. All treatments with lithium performed in the mortars were able to mitigate the residual expansions at levels approaching reduction of expansion (about 87%), with the total saturation in lithium the most efficient condition. / A reação álcali-agregado (RAA) é uma das formas de deterioração do concreto que afeta principalmente as estruturas de usinas hidrelétricas, barragens de concreto e pontes. Nos últimos anos, a eficiência dos compostos à base de lítio em mitigar a RAA tem sido comprovada, tanto na prevenção quanto no reparo de estruturas afetadas. O principal desafio atualmente, no que tange ao tratamento, é a maneira de como garantir uma adequada impregnação do concreto com a solução de lítio. Tendo em vista essa dificuldade, o objetivo da presente pesquisa foi investigar, em laboratório, a eficiência de diversos tipos de tratamento, utilizando um produto à base de nitrato de lítio. Buscou-se com os tratamentos combater ou minimizar as expansões residuais da RAA, mais especificamente da reação álcali-sílica (RAS), já iniciada no concreto e argamassa. O estudo foi divido em duas etapas, sendo a primeira realizada em prismas de concreto, a partir de uma adaptação da NBR15577-6/2008, e a segunda etapa em barras de argamassa, a partir de uma adaptação da NBR 15577-4/2008. Os tratamentos foram realizados após os corpos-de-prova atingirem um determinado nível de expansão definido, a saber: 0,04% para os concretos e 0,18% para as argamassas. No caso dos concretos, os tratamentos realizados foram: impregnação eletroquímica de lítio e saturação superficial com lítio, além de suas situações de referência (impregnação e saturação superficial com água). No caso das argamassas, as situações testadas foram: impregnação a vácuo com lítio, saturação total em lítio, saturação superficial em lítio, imersão em água e envolvimento em filme plástico. Após cada condição de exposição/tratamento, os corpos-de-prova retornaram para o processo de ataque acelerado de expansão visando-se avaliar a eficiência de cada tratamento. Os resultados demonstraram a eficiência do composto à base de lítio em mitigar as expansões residuais, tanto nos concretos como nas argamassas, com comportamento diferenciado dependendo das condições empregadas. O tratamento que teve a melhor eficiência em concreto, nas condições empregadas, foi a saturação superficial de lítio, atingindo uma redução de 90% nos valores das expansões residuais, ao final do ataque (73 dias), tomando-se como referência a condição saturação superficial com água. Já a impregnação eletroquímica de lítio realizada foi capaz de mitigar as expansões residuais, mas apenas até a idade de 42 dias pós-tratamento, onde a redução foi da ordem de 50% nesta idade; aos 73 dias as expansões apresentaram-se semelhantes às da amostra não tratada. Todos os tratamentos com lítio realizados nas argamassas foram capazes de mitigar as expansões residuais em níveis próximos de redução das expansões (da ordem de 87%), sendo a saturação total em lítio a condição mais eficiente.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Iniciais.pdf: 371351 bytes, checksum: 472ce466492930efb99bf7d39356b637 (MD5) Previous issue date: 2009-08-29 / The development of the urban environment results in an expansion of impervious ground surfaces that greatly affects the hydrological cycle in the cities. The objective of this research is to evaluate infiltration structures for the control of excess drainage at the origin of runoff. These structures are constructed with the purpose of minimizing the impact of impervious surfaces to the urban environment. An experimental field was established consisting of several infiltration structures, such as small-diameter pilot wells and real scale wells. The real scale wells used perforated concrete pipe casing and brick lining. Falling-head infiltration tests were carried out during 15 months, encompassing the dry and rainy seasons. The infiltration tests were undertaken with initial conditions that correspond to the natural water content at the time of testing. Additional tests were undertaken with previously flooded conditions, reproducing several consecutive rainy days. The monitoring of pilot wells along with real scale wells allowed the evaluation of project parameters obtained from pilot wells. The values of average infiltration rate of different infiltration wells were compared and the performance of the several structures was compared. Laboratory test were carried out for the determination of the hydraulic parameters of the ground profile, including the saturated hydraulic conductivity the soil-water characteristic curve. A numerical model for the simulation of infiltration wells was implemented using the software FlexPDE. Special boundary conditions were developed that take into account the transient relationship between the varying hydraulic head at the well walls and the total volume infiltrated during a test. The numerical simulations contributed for a better understanding of the infiltration mechanism, the influence of the hydraulic conductivity to the infiltration rate, and the determination of the wetting front and pore-water pressures during infiltration. A design criterion for infiltration wells was proposed using daily compensation, considering the daily water balance during 25 years, and the precipitation historical series of the site. The proposed design criterion makes possible the selection of the group of infiltration structures that meet the project goals. The design criterion also allowed the evaluation of the theoretical performance of wells designed using two conventional criteria / A expansão do ambiente urbano causa o aumento das superfícies impermeabilizadas, alterando o ciclo hidrológico nas cidades. Esta pesquisa buscou avaliar estruturas de infiltração para o controle de fluxos superficiais na fonte, construídas com a finalidade de minimizar os impactos da impermeabilização nas cidades. Foi estabelecido um campo experimental composto por diversas estruturas de infiltração, incluindo poços piloto de pequeno diâmetro e poços em escala real. Os poços em escala real foram revestidos em tubo de concreto perfurado e em tijolo maciço assentado em crivo. Ensaios de infiltração com carga variável foram realizados durante 15 meses, abrangendo as estações seca e chuvosa. Os ensaios de infiltração foram realizados em condição inicial de umidade natural e em condição pré-inundada, procurando reproduzir vários dias consecutivos de chuva. O monitoramento dos poços piloto, juntamente com estruturas de infiltração em escala real, permitiu a avaliação dos parâmetros de projetos obtidos a partir dos poços piloto. Os valores de taxa de infiltração média foram comparados entre os diferentes elementos de infiltração e permitiram comparar o desempenho das estruturas. Foram realizados ensaios de laboratório para obtenção de parâmetros hidráulicos do perfil de solo do campo experimental. Dentre as propriedades avaliadas destacam-se a permeabilidade do solo saturado e a curva característica. Um modelo numérico foi implementado utilizando o programa FlexPDE. Foram desenvolvidas condições de fronteira especiais que consideram a dependência transiente entre a carga hidráulica nas paredes do poço e o volume total infiltrado durante o ensaio. A simulação numérica permitiu o melhor entendimento do mecanismo de infiltração, a influência da permeabilidade na taxa de infiltração e a determinação da frente de saturação e da distribuição de poro-pressão durante a infiltração. Foi proposto um critério de dimensionamento de poços de infiltração através da compensação diária, analisando todos os dias durante 25 anos e utilizando a série histórica de chuvas da região. Esse critério permite selecionar e dimensionar a estrutura ou um grupo de estruturas que melhor atenda ao projeto. O critério proposto permitiu também avaliar o desempenho teórico de sistemas dimensionados utilizando dois critérios convencionais

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PRE TEXTO DISSERTACAO EDER.pdf: 124262 bytes, checksum: 341b7782cf7b9bd27e25fca751a05985 (MD5) Previous issue date: 2010-02-26 / Since 1983, when the experiment of dynamic load has been plunged in Brazil, the execution of this kind of experiment has become a common practice in foundation sites on precast inserted piles. In many cases the experiment of dynamic load doesn t mobilize the ultimate strength of the tested pile; the causes of these events may be due to: the available equipment at the site isn t capable of obtaining enough kinetic energy to mobilize the ultimate strength; the structural element presents ruptures; the client desire of not mobilizing all the ultimate strength; among others. Knowing the necessity of determining the ultimate strength in order to adapt the construction to the security factors required by NBR 6122/1996, this essay pursuits developing a methodology of extrapolation of the curve of mobilized static resistance versus the maximum displacement obtained through the dynamic load proof (dynamic load experiment of crescent energy), applying the Simplified Method CASE, to inserted precast piles. Studying 21 (twenty-one) proofs of dynamic load (PDL), an extrapolation methodology has been developed entitled as Simplified Extrapolation Methodology of CASE Method (SEM-CASE). The methodology is based on the criteria of complementary energy, presented by Aoki in 1997. The results have demonstrated that the method SEM-CASE has presented itself as easy manipulation. The estimated values of ultimate complementary strength calculated by the SEM-CASE has presented pretty close to the measured values, existing only one pile which presented a value error bigger than 10%. The estimated values of ultimate pile strength, obtained by the SEM-CASE, showed themselves similar to the measured values, also having a value error inferior to 10%. The exponential function has obtained better results of adjustment coefficient (R2) related to the points of the curve of mobilized static resistance versus the maximum displacement measured in the dynamic load proof. Besides, applying model selection criteria was obtained that the exponential function is more efficient to estimate the curve of mobilized static resistance versus the maximum displacement than the hyperbolic and parabolic functions. / Desde 1983, quando o ensaio de carregamento dinâmico foi introduzido no Brasil, a execução deste tipo de ensaio vem se tornando uma prática comum em obras de fundação em estacas de concreto pré-moldado cravadas. Em vários casos o ensaio de carregamento dinâmico não mobiliza a resistência última da estaca ensaiada, as causas desses eventos podem ser devido a: o equipamento disponível na obra não é capaz de obter energia cinética necessária para mobilizar a resistência última; o elemento estrutural apresenta rupturas; o cliente não desejar mobilizar toda resistência última; entre outros motivos. Sabendo a necessidade da determinação da resistência última, para a adequação da obra com os fatores de segurança exigidos pela NBR 6122/1996, este trabalho procura desenvolver uma metodologia de extrapolação da curva resistência estática mobilizada versus deslocamento máximo obtida pela prova de carga dinâmica (ensaio de carregamento dinâmico de energia crescente), empregando o Método Simplificado CASE, para estacas de concreto pré-moldado cravadas. Por meio de estudos de 21 (vinte e uma) provas de carga dinâmica (PCD), desenvolveu-se uma metodologia de extrapolação intitulada como Método de Extrapolação Simplificado do Método CASE (MES-CASE). A metodologia é baseada no critério da energia complementar, apresentada por Aoki em 1997. Os resultados demonstraram que o método MES-CASE apresentou-se de fácil manuseio. Os valores estimados de energia complementar última, calculados pelo método MES-CASE, apresentaram-se bem próximos dos valores medidos, havendo apenas uma estaca que apresentou valor de erro maior que 10%. Os valores estimados de resistência estática última, obtidos pelo método MES-CASE, mostraram-se semelhantes aos valores medidos, tendo também um erro inferior a 10%. A função exponencial obteve os melhores resultados de coeficiente de ajuste (R2) em relação aos pontos da curva resistência estática mobilizada versus deslocamento máximo medidos na prova de carga dinâmica. Além disso, empregando critérios de seleção de modelo obteve-se que a função exponencial é mais eficaz para estimar a curva resistência estática mobilizada versus deslocamento máximo do que as funções hiperbólica e parabólica.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-04-23T19:28:37Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Victor Mark Pontes dos Santos - 2014.pdf: 4740430 bytes, checksum: 86ddafe465639f636facb827295fa18a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-04-23T19:30:26Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Victor Mark Pontes dos Santos - 2014.pdf: 4740430 bytes, checksum: 86ddafe465639f636facb827295fa18a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-23T19:30:26Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Victor Mark Pontes dos Santos - 2014.pdf: 4740430 bytes, checksum: 86ddafe465639f636facb827295fa18a (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2013-08-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work explores the use of reliability techniques for selecting strut and tie models and explores the use of topology optimization techniques to generate these models automatically. A literature review is presented exploring probability concepts useful in reliability analysis, concepts about classic approaches to generate strut and topology optimization. The formulation is based on concepts of the limit analysis thus they are the theoretical basis of the strut and tie model. Formulations used in reliability analysis are presented, such as the Monte Carlo simulation and the methods FOSM and FORM. These techniques are applied in nine numerical applications. The first two examples explore alternative techniques on the topology optimization field so as enable appropriate strut and tie results consistent with the project of concrete structures. The following examples are used to validate the tools used in the reliability analysis and in the limit analysis. Finally the four following examples apply reliability analysis with failure function based on limit analysis to compare classic models with those obtained by using topology optimization and analyze the security level of the models with respect to changes in concrete strength, reinforcement provided by the ties and thickness of the struts. / Este trabalho tem o objetivo de utilizar técnicas de confiabilidade para a seleção de modelos de bielas e tirantes e verificar a viabilidade da utilização de técnicas de otimização de topologia para geração automática desses modelos. Apresenta-se uma revisão bibliográfica com conceitos de probabilidade úteis na análise de confiabilidade, conceitos sobre modelos de bielas e tirantes e sobre a otimização de topologia. A metodologia do trabalho emprega formulações utilizadas na análise limite por ser a base teórica do modelo de bielas e tirantes. Apresentam-se também formulações utilizadas na análise de confiabilidade como a simulação de Monte Carlo e os métodos FOSM e FORM. Essas técnicas são utilizadas em nove exemplos de aplicação. As primeiras aplicações exploram variações nas técnicas de otimização de topologia que possibilitam resultados de modelos de bielas e tirantes mais adequados ao projeto de estruturas de concreto armado. As aplicações seguintes validam as ferramentas utilizadas na análise de confiabilidade e na análise limite. Por fim, nas últimas quatro aplicações, aplica-se a análise de confiabilidade com função de falha baseada na análise limite para comparar modelos clássicos e modelos obtidos com otimização de topologia e analisar o nível de segurança dos modelos em relação a algumas variáveis como resistência do concreto, área de aço e espessura de bielas.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-27T15:25:17Z No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (1).pdf: 4813708 bytes, checksum: 1d9f47d43918bba38729e74a5014833d (MD5) Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (2).pdf: 12360828 bytes, checksum: 0c969028600897645eaa255c2ea06346 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-04-27T15:28:35Z (GMT) No. of bitstreams: 3 Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (1).pdf: 4813708 bytes, checksum: 1d9f47d43918bba38729e74a5014833d (MD5) Dissertação - Sandra Kurotusch de Melo - 2010 - (2).pdf: 12360828 bytes, checksum: 0c969028600897645eaa255c2ea06346 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-27T15:28:35Z (GMT). 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These concretes were undergone to temperature rise by heat of hydration. It was produced two types of pumped concrete with cement content of 350 kg/m3 and 450 kg/m3 containing basaltic aggregate. Two big specimens were cast containing 200 liters of concrete and were immediately submitted to adiabatic temperature rise tests. After that, several specimens were drilled from them in order to evaluate compressive strength and elasticity modulus, as well as microstructural investigations by scanning electron microscopy (SEM) and X Ray diffraction (XRD) along 270 days. In addition, it was cast several cylindrical and prismatic samples with concrete containing 350 kg/m3of cement. Some of them were stored at the same condition of those during the thermal cure and others were conditioned in a moist room as reference, for properties and microstructural investigation. Prismatic ones were submitted to mass variation study, ultrasonic wave tests and also expansion tests. In order to complement this experimental program, a specific study on cement pastes was performed. This involved casting three series of cylindrical samples submitted to different cure cycles followed by evaluation of mass variation, ultrasonic velocity and also microstructure investigation by SEM and XRD. Main results proved that rising internal temperature of concrete by hydration heat above 60ºC promote delayed ettringite formation by microstructural analyses, although this formation had not caused negative consequences on mechanic properties of concretes up to age of 270 days evaluated. The study on the cement pastes confirmed that high temperatures affects the microstructure of cement matrix and also the formed products, collaborating to the formation of hydrated alumina phases besides ettringite. The presence of suggestive thaumasite at advanced ages seems to indicate that this calcium silicate sulfo-carbonate hydrate can accompany DEF process. / A formação da etringita tardia - Delayed Ettringite Formation (DEF) é um tipo especial de ataque por sulfato interno, em que os íons SO42- são provenientes do cimento. O processo se distingue pela neoformação da etringita em concretos curados termicamente às elevadas temperaturas e expostos às altas umidades na etapa de serviço. Tal fenômeno pode promover expansão e consequente fissuração, culminando na ruptura e lascamento do material, levando-o à severa deterioração. Este trabalho, de caráter experimental, objetivou investigar a formação da etringita tardia em concretos de cimento Porltand pozolânico, contendo cinza volante, submetido à elevação da temperatura devido ao calor de hidratação do cimento. Para isso, foram produzidos dois concretos bombeados, contendo agregados basálticos, e com consumos de cimento de 350 kg/m3 e 450 kg/m3, com os quais foram moldados dois corpos-de-prova (CPs) de 200 litros, que foram, separadamente, submetidos aos ensaios de elevação adiabática de temperatura. Após o ciclo de cura térmica nestes ensaios, deles foram extraídos corpos-de-prova para a avaliação da resistência à compressão e módulo de elasticidade, além de investigações microestruturais por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de Raios X (DRX) durante 270 dias. Adicionalmente, foram moldadas duas séries de corpos-de-prova cilíndricos e prismáticos com o primeiro concreto, sendo que uma foi armazenada na câmara adiabática juntamente com o CP de 200 L e a outra curada continuamente em câmara úmida, servindo de referência para as análises do comportamento mecânico e investigações microestruturais dos CPs cilíndricos. Os CPs prismáticos foram utilizados para a avaliação da variação de massa, velocidade ultrassônica e expansão. Para complementar a pesquisa, realizou-se, também, um estudo específico em pastas de cimento, sendo moldadas três séries de CPs cilíndricos, que foram submetidas a três diferentes ciclos de cura seguidas por uma avaliação da variação de massa e velocidade ultrassônica, além de investigações microestruturais por MEV e DRX. Os principais resultados mostraram que o aumento da temperatura interna do concreto, acima de 60ºC, por calor de hidratação do cimento, propiciou a formação da etringita tardia, constatada pela presença de etringita neoformada durante as análises microestruturais, porém sem efeito negativo sobre as propriedades mecânicas avaliadas até a idade investigada de 270 dias. O estudo de pasta comprovou que as altas temperaturas influem na porosidade da microestrutura da matriz cimentícia e sobre o tipo de produto formado, favorecendo a formação de aluminatos hidratados ao final do ciclo térmico e da etringita durante a estocagem sob alta umidade. A sugestiva presença da taumasita, em idades mais avançadas, parece indicar que este sulfocarbonato de cálcio e sílica hidratado pode acompanhar o processo de DEF.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-19T19:53:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-19T19:56:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T19:56:36Z (GMT). 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However, the use of massive paving does not guarantee recycling of this waste, because the market is not able to consume more than 50% of the material, resulting in the need for application in other types of geotechnical. Thus, this research aims to verify the technical feasibility of using RCC in landfill cover system. In terms of methodology, the physical characterization were performed (granulometry, Atterberg limits, density, chip and method of the methylene blue), hydro-mechanical tests (density, direct shear, permeability, filter paper) and erodibility (disaggregation test, crumb test, pinhole test and inderbitzen) in Soil samples, RCC and misture. The results showed that the soil and misture were characterized as low plasticity silt and RCC as silty sand. With permeability values, it was found that the soil and the mixture comply with the proposed permeability requirements for the top layer of coverage, but do not meet for the hydraulic barrier, mainly due to grain size arrangement having these materials. And the permeability of RCC isn´t appropriate to be used in any of these layers. The influence of deformation coefficients are larger than the pre-consolidation stress, since the deformation of the RCC is greater than the soil and mixing behavior are close to the RCC. As for the friction angle and cohesion obtained the RCC had values similar to those of granular soils and he sample of soil and the mixture obtained typical values of low plasticity clay. In analyzing the disaggregation of the three materials, and found that soil mixture is stable material in the presence of water unlike the RCC, which proved to be an unstable material in the presence of water. In relation to the test Inderbitzen, the RCC has greater mass loss of the sample soil as expected by that be a non-cohesive material. Moreover mixture showed the lowest weight loss value during the test. In the analysis of internal erosion Solo and the mixture are classified as a non-disintegrating and non-dispersive material and RCC is an easily disintegrating material, but not dispersive. With the analysis made it was found that the increase of percentage of 50% of tropical soil in RCC did the material had a better hydro-mechanical behavior compared to pure RCC as well as being a less erodible material. From the results, it is concluded that the mixture is a viable alternative for use in surface layer and protection in a landfill cover system. / A geração de resíduo de construção civil (RCC) se destaca pela quantidade produzida e pelo volume ocupado na disposição. Dessa forma, surge a necessidade de reutilização desse material e uma alternativa viável é o uso em obras geotécnicas. A utilização dos resíduos em obras geotécnicas, também permite a substituição dos materiais geotécnicos naturais, de forma que ajuda a diminuir a exploração desordenada das jazidas. No Brasil desde a década de 1980, existem pesquisas desenvolvidas utilizando resíduos de construção os quais a maioria em obras de pavimentação, onde o uso destes materiais é promissor e tecnologicamente adequado. Todavia, o uso em pavimentação não garante uma reciclagem massiva deste resíduo, porque o mercado não é capaz de consumir mais de 50% deste material, surgindo à necessidade da aplicação em outros tipos de obras geotécnicas. Dessa forma, esta pesquisa objetiva verificar a viabilidade técnica do uso de RCC em sistema de cobertura de aterro sanitário. Em termos metodológicos, foram realizados os ensaios de caracterização física (granulometria, limites de Atterberg, massa específica, método da pastilha e azul de metileno), ensaios hidro-mecânico (adensamento, cisalhamento direto, permeabilidade, papel filtro) e os de erodibilidade (desagregação, crumb test, pinhole test e inderbitzen) nas amostras de Solo, RCC e Mistura. Os resultados mostraram que o Solo e a Mistura foram caracterizados como um silte de baixa compressibilidade e o RCC como uma areia siltosa. Com os valores de permeabilidade, foi verificado que o Solo e a Mistura atendem aos requisitos de permeabilidade propostos para a camada superior da cobertura, mas não atendem para a barreira hidráulica, devido principalmente ao arranjo granulométrico que possui estes materiais. E a permeabilidade do RCC não atende o requisito para ser utilizado em nenhuma dessas camadas. Os resultados do adensamento mostra que a influência dos coeficientes de deformabilidade são maiores que da tensão de pré-adensamento, visto que a deformação no RCC é maior que a do solo e a mistura têm comportamento próximo ao do RCC. Quanto aos ângulos de atritos e a coesão obtidos o RCC teve valores semelhantes à de solos granulares e a amostra de Solo e a Mistura obtiveram valores típicos de argilas de baixa plasticidade. Na análise da desagregação dos três materiais, verificou que o Solo e Mistura é um material não estável em presença da água ao contrário do RCC, que mostrou ser um material instável na presença de água. Em relação ao ensaio de Inderbitzen, o RCC tem maiores perdas de massa que a amostra de Solo, conforme o esperado por aquele ser um material não coesivo. Por outro lado a Mistura apresentou menor valor de perda de massa no decorrer do ensaio. Na análise da erosão interna o Solo e a Mistura são classificados como um material não desagregável e não dispersivo e o RCC é um material facilmente desagregável, mas não dispersivo. Com as analises feitas verificou-se que o percentual de acréscimo de 50% de solo tropical no RCC fez com que o material tivesse um melhor comportamento hidro-mecânico em relação ao RCC puro, além de ser um material menos erodível. A partir dos resultados, conclui-se que a Mistura é uma alternativa viável para uso em camada superficial e de proteção em um sistema de cobertura de aterro sanitário.

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-22T16:58:51Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge Hernan Garcia Homez - 2014.pdf: 6822156 bytes, checksum: ee54639ad53f9e91bb703af1cb86d568 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-22T18:14:52Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Jorge Hernan Garcia Homez - 2014.pdf: 6822156 bytes, checksum: ee54639ad53f9e91bb703af1cb86d568 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-22T18:14:52Z (GMT). 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This investigation was developed with the goal to made structural and functional analysis of restored pavements using full depth reclamation technique with gravel addition, to evaluate if the solutions defined in the projects enable the restored pavements meet, or not, the technical parameters of the current road standards, and therefore provide parameters for the incorporation of these reconstruction techniques in future projects. For this study were select three roads with pavements reconstruction in progress, in which procedures for recycling and compacting base monitored by sand bottle test, Speedy Moisture Test and the Dynamic Cone Penetrometer (DCP). Also deformed samples of recycled material for laboratory testing were collect, aiming to propose a model that relates California Bearing Ratio (CBR) with the Penetration Index (DN) for bases added crushed gravel, obtained from the analysis with the DCP in compacted specimens. For structural analysis, were performed field DCP tests to determine the resistance to dynamic penetration and stratigraphic evaluation. As well as testing with Benkelman beam for determining deflections. With the stratigraphy data collected from DCP and displacement basins with the Benkelman beam were determined resilience modulus through back analysis with the aid of the KENLAYER iterative tool. The results obtained with DCP showed thickness variation in the recycled layers, showing the need for greater control during restoration process. Respect to the penetration index determined for the tested bases, these values had increased variability that may be associated with loss control in the executive process, now for sub-base and subgrade layers were determined heterogeneous values, concluding that although high strength present in the recycled bases, this resistance, as well as the thickness of the bases, is heterogeneous. In terms of deflection, the three studied roads showed values within a satisfactory variation range, although some parts were identify with large values of deflection. In terms of back calculated modules, the obtained results can be considered heterogeneous, which may be associated to the recycling technique used or the fact that were adopt different restoration solutions along the evaluated section on a highway. As such, is concluded that even being adopted similar recycling solutions in the three studied roads, the analysis shows distinct behaviors connected mainly to executive processes used. / Estudos desenvolvidos pela Agência Goiana de Transportes e Obras (AGETOP) a respeito da infraestrutura rodoviária do estado de Goiás, no ano 2010, indicaram a necessidade de reconstrução de 60% para recompor seu nível de serviço. Para tanto, em 2011, foi criado o programa de restauração rodoviário “Rodovida”, o qual visa recuperar a infraestrutura viária do estado ao longo de quatro anos. Com a finalidade de obter parâmetros para avaliação dos serviços executados, foi firmado um convênio entre a Controladoria Geral do Estado de Goiás (CGE-GO) e a Universidade Federal de Goiás (UFG). Esta dissertação foi desenvolvida com o objetivo de realizar análises estruturais e funcionais de rodovias restauradas com emprego da técnica de reciclagem profunda a frio “in situ” e incorporação de brita, visando avaliar se as soluções definidas nos projetos possibilitam que os pavimentos restaurados atendam, ou não, parâmetros técnicos das normas rodoviárias atuais, e assim fornecer parâmetros para a incorporação dessas técnicas de reconstrução em futuros projetos. Para tanto foram selecionadas três obras de reconstrução de pavimentos em andamento, nas quais foram monitorados os procedimentos de reciclagem e compactação de base através de ensaios de frasco de areia, “Speedy Moisture Test” e o Penetrômetro Dinâmico de Cone (DCP). Também foram coletadas amostras deformadas do material reciclado para ensaios de laboratório, visando propor um modelo que relacione o Índice de Suporte California (ISC) com o Índice de Penetração (DN) para bases de cascalho com acréscimo de brita, obtido a partir do ensaio com o DCP em corpos de prova compactados. Para a análise estrutural, foram realizados ensaios de DCP em campo para determinação da resistência à penetração dinâmica e avaliação estratigráfica, assim como ensaios com a viga Benkelman, para a determinação das bacias de deflexões. Com os dados de estratigrafia coletados com o DCP e as bacias de deslocamento com a viga Benkelman, foram determinados os módulos de resiliência por meio de retroanálise interativa com auxílio do programa KENLAYER. Os resultados obtidos com o DCP mostraram a variação nas espessuras das camadas recicladas, gerando a necessidade de realizar um maior controle durante a execução. Com relação ao índice de penetração determinado para as bases ensaiadas, esses valores apresentaram maior variabilidade que pode estar associada à falta de controle no processo executivo; já nas camadas de sub-base e subleito foram determinados valores heterogêneos, concluindo que embora as bases recicladas apresentem elevada resistência, essa resistência, assim como a espessura das bases, é heterogênea. Em termos de deflexão, as três rodovias apresentaram valores dentro de uma faixa de variação considerada satisfatória, apesar de serem identificadas algumas regiões com elevados valores de deflexão. Em termos de módulos retroanalisados, os resultados obtidos podem ser considerados heterogêneos, o qual pode ser associado ou com a técnica de reciclagem utilizada ou ao fato de terem sido adotadas diferentes soluções de restauração ao longo do trecho avaliado numa rodovia. Sendo assim, conclui-se que mesmo sendo adotadas soluções de reciclagem semelhantes nas três rodovias estudadas, as análises realizadas mostram comportamentos distintos vinculados, principalmente, a processos executivos utilizados.

Submitted by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-03-29T12:49:05Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kárita Christina Soares Kanaiama Alves - 2015.pdf: 6936934 bytes, checksum: ded492627f968f50b4e27aa48d4c9d22 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-03-29T12:50:59Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kárita Christina Soares Kanaiama Alves - 2015.pdf: 6936934 bytes, checksum: ded492627f968f50b4e27aa48d4c9d22 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-29T12:50:59Z (GMT). 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In this context, the main objective of this work was the study of phosphogypsum subjected to heat treated (TT) in mixtures with tropical soil in order to enable and expand its use in geotechnical works. To that end, it made the thermal treatment of phosphogypsum, which promotes its dehydration. For definition of mixtures were carried out Atterberg limits, compaction and expansion tests in samples containing soil, phosphogypsum TT and cement. The choice was made so that if using the highest percentage of phosphogypsum TT, since the samples having greater or equal to 7 plasticity index and expansion less than 0.5%. From this mixture, four mixtures were defined with tropical soil, phosphogypsum TT or dihydrate (DH), with or without cement. Miniature compaction tests were carried out with wet curing times of 5min, 25min and 2h so check their influence on compaction parameters of mixtures. In the analysis of hydromechanical behaviour, were carried out expansion testing, mini-CBR, expansability, simple compression test, slaking test and permeability test. To complement the analysis, scanning electron microscopy images were made, as also energy dispersive spectroscopy and testing of X-ray diffraction. For the reactions of phosphogypsum TT in the presence of water, the study of its rehydration was conducted and analysed the implications in its hydromechanical behavior. From the results it was observed that occurs the formation of hemihydrate and anhydrous gypsum by thermal treatment, and the formation of hemihydrate occurs from 110°C. The dry unit weight of mixtures with phosphogypsum TT decreases with increase of wet cure time, which is related to the growth of gypsum crystals during the rehydration process. The hydro-mechanical behavior of the mixtures containing phosphogypsum TT is better than those with DH phosphogypsum, and although rehydration occurs, the resistance of these mixtures are still higher than for mixtures containing phosphogypsum DH not subject to saturation. The mixture of soil and phosphogypsum TT showed high resistance, even after being subjected to saturation, which suggests that the cement used is unnecessary. / O fosfogesso é um subproduto da produção de ácido fosfórico nas indústrias de adubos e fertilizantes fosfatados e sua composição química mais comum é a mesma do gesso natural (sulfato de cálcio diidratado). Devido às grandes quantidades produzidas diariamente são necessários estudos que viabilizem seu aproveitamento. Como resultados de pesquisas, o fosfogesso já é utilizado na pavimentação, na construção civil como matéria prima de blocos e placas, nas indústrias de cimento, de recuperação de enxofre e de produção de ácido sulfúrico, além de ser repassado sem processamento ao setor agrícola. Nesse contexto, o objetivo principal deste trabalho foi realizar o estudo do fosfogesso tratado termicamente (TT) em misturas com solo tropical, a fim de viabilizar e ampliar sua utilização em obras geotécnicas. Para tanto, foi feito o tratamento térmico do fosfogesso, o qual promove a sua desidratação. Para definição das misturas, foram realizados ensaios de limites de consistência, de compactação e de expansão em amostras contendo solo, fosfogesso TT e cimento. A escolha foi feita de modo que se utilizasse a maior porcentagem de fosfogesso TT, desde que os ensaios apresentassem índice de plasticidade maior ou igual a 7 e expansão inferior a 0,5%. A partir dessa mistura, foram definidas no total quatro misturas com solo tropical, fosfogesso TT ou diidratado (DH), com ou sem cimento. Foram realizados ensaios de compactação miniatura, com tempos de cura úmida de 5min, 25min e 2h de modo a verificar sua influência nos parâmetros de compactação das misturas. Na análise do comportamento hidromecânico, foram realizados os ensaios de expansão, mini-CBR, expansibilidade, resistência à compressão simples, desagregação e permeabilidade. Para complementação das análises, foram feitas imagens de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva e ensaios de difração de raios X. Pelas reações do fosfogesso TT na presença de água, foi desenvolvido o estudo da reidratação do mesmo e as implicações no comportamento hidromecânico. Dos resultados foi possível observar que ocorre a formação do fosfogesso hemidratado e anidro pelo tratamento térmico, sendo que a formação do hemidratado ocorre a partir dos 110ºC. O tempo de cura úmida diminui o peso específico seco das misturas com fosfogesso TT, o que está relacionado ao crescimento de cristais de fosfogesso TT durante o seu processo de reidratação. O comportamento hidromecânico das misturas com fosfogesso TT é melhor do que o daquelas com o fosfogesso DH, e que, embora ocorra a reidratação, as resistências dessas misturas ainda são superiores aos das misturas com fosfogesso DH não submetidas à saturação. A mistura de solo e fosfogesso TT mostrou elevadas resistências, mesmo após ser submetida à saturação, o que sugere que o uso do cimento seja desnecessário.