Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-23T14:07:59Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Matheus P. S. Silva.pdf: 2830915 bytes, checksum: c6f42e6a9aedf5ccc332c112b241847f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-02-23T14:08:14Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação_Matheus P. S. Silva.pdf: 2830915 bytes, checksum: c6f42e6a9aedf5ccc332c112b241847f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-23T14:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Matheus P. S. Silva.pdf: 2830915 bytes, checksum: c6f42e6a9aedf5ccc332c112b241847f (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2017-10-16 / There is a major concern on the global stage with the scarcity of natural resources and global warming. In this context, the paving has been looking for alternatives aimed at reducing fuel consumption and the consequent reduction of the emission of greenhouse gases, highlighting the use of warm mixtures as an option. In the local scenario, the urban roads of the city of Manaus / AM show historically premature deterioration, instigating the evaluation of regional asphaltic compositions notably regarding permanent deformation. On the other hand, besides the usual pathologies, the frequent increase in the volume of traffic and loads has generated the appearance of new pathologies, not considered in the traditional methods of designing asphalt mixtures. These facts led to the study of the warm mixtures applied in the city of Manaus / AM, in terms of their mechanical performance, and in particular, from the perspective of triaxial compression and dynamic creep tests. In this research, the physical characterization of the composite materials of the asphaltic composite, the dosage of this mixture according to the Brazilian specifications, as well as the results obtained in the mechanical tests were evaluated. The physical characterization, the dosage and the mechanical behavior indicated: a) the asphalt binder was classified as type 50/70, meeting the specifications of the ANP. However, for the local reality, it does not present adequate, since in the range of service temperature has already reached its softening point; b) the mineral dosage indicated that the formulation studied can be used for Range B and C of DNIT; and c) the analysis of the Marshall parameters, from the point of view of the DNIT specification, showed that the researched composition can only be applied as a rolling layer; d) the results of the triaxial test indicated that the cohesion decreases drastically by the variation of the ambient temperature to the service condition; e) in the dynamic creep test, the mathematical model proved to be more adequate with respect to the traditional methodology, since the minimum deformation rate per cycle did not correspond to the transition point from the secondary stage to the tertiary stage; and f) all NF results, either by the mathematical or traditional method, indicate that the regional coatings are subject to premature pathologies of the permanent deformation type. / Há no cenário global uma grande preocupação com a escassez de recursos naturais e o aquecimento global. Neste contexto, a pavimentação vem buscando alternativas visando à redução no consumo de combustíveis e a consequente redução da emissão de gases causadores do efeito estufa, destacando-se como opção o uso de misturas mornas. No cenário local, as vias urbanas da cidade de Manaus/AM mostram historicamente prematura deterioração, instigando a avaliação das composições asfálticas regionais notadamente quanto à deformação permanente. Por outro lado, além das usuais patologias, o frequente aumento do volume de tráfego e de cargas tem gerado o surgimento de novas patologias, não consideradas nos métodos tradicionais de dimensionamento de misturas asfálticas. Tais fatos suscitaram o estudo das misturas mornas aplicadas na cidade de Manaus/AM, quanto ao seu desempenho mecânico, e em particular, sob a ótica dos ensaios de compressão triaxial e creep dinâmico. Nesta pesquisa, avaliou-se a caracterização física dos materiais partícipes do compósito asfáltico, a dosagem desta mistura de acordo com as especificações brasileiras, bem como os resultados obtidos nos ensaios mecânicos. A caracterização física, a dosagem e o comportamento mecânico indicaram: a) o ligante asfáltico classificou-se como do tipo 50/70, atendendo as especificações da ANP. No entanto, para a realidade local, não se apresenta adequada, uma vez que na faixa de temperatura de serviço já atingiu seu Ponto de amolecimento; b) a dosagem mineral indicou que a formulação estudada pode ser empregado para Faixa B e C do DNIT; e c) a análise dos parâmetros Marshall, sob a ótica da especificação do DNIT, mostrou que a composição pesquisada pode ser aplicada somente como camada de rolamento; d) os resultados do ensaio triaxial indicaram que a coesão diminui drasticamente pela variação da temperatura ambiental para condição de serviço; e) no teste de creep dinâmico, o modelo matemático mostrou-se mais adequado referente à metodologia tradicional, uma vez que a taxa mínima de deformação por ciclo não condizia com o ponto de transição do estágio secundário para o estágio terciário; e f) todos os resultados de FN, seja pelo método matemático ou tradicional, apontam que os revestimentos regionais estão sujeitos a prematuras patologias do tipo deformação permanente.

Em muitas partes do mundo, engenheiros geotécnicos freqüentemente lidam com solos não saturados, e o desempenho de obras nestes solos depende de suas características mecânicas, como a resistência ao cisalhamento. A determinação experimental da resistência de solos não saturados pode ser feita em laboratório utilizando técnicas que permitem controle ou medida da sucção, sendo uma delas o ensaio de compressão triaxial com teor de umidade constante. Neste contexto, essa pesquisa analisa a resistência ao cisalhamento de um solo arenoso compactado não saturado por meio de ensaios de compressão triaxial. Ensaios do tipo adensado-drenado e adensado-não drenado foram realizados com solo saturado, enquanto ensaios com teor de umidade constante foram realizados para caracterizar o comportamento do solo não saturado. Os resultados dos ensaios com solo saturado foram combinados e forneceram uma envoltória de resistência comum em termos de tensões efetivas. Para o solo não saturado, as curvas tensão-deformação foram representadas pela diferença de tensões principais e por esta normalizada por algumas das variáveis de estado de tensão do solo. Tais curvas se assemelham a curvas típicas de um material plástico, com exceção das obtidas para a menor tensão confinante, nas quais se observou a ocorrência de picos de resistência. Já a sucção apresentou um comportamento comum a todos os ensaios, com redução inicial seguida de estabilização. As diferentes representações da curva tensão-deformação permitiram definir superfícies planares de resistência no espaço tensão x sucção x resistência, nas quais foram observadas pequenas variações nos valores de coesão efetiva e ângulo de atrito com relação à sucção. Apesar do bom ajuste destas envoltórias planares, os resultados mostraram alguma não-linearidade. Por fim, testaram-se os métodos de Khalili e Khabbaz (1998) e Vilar (2007) de previsão da resistência ao cisalhamento de solos não saturados. / In many parts of the world, geotechnical engineers frequently deal with unsaturated soils, and the performance of constructions on such soils depends on their mechanical characteristics, and among them, the shear strength. The unsaturated soil shear strength can be experimentally determined by using techniques which allow soil suction control or measurement and one of the available techniques is the constant water content triaxial compression test. In this context, this research analyzes the shear strength of an unsaturated compacted sandy soil using triaxial compression tests. Consolidated-drained and consolidated-undrained triaxial compression tests were performed with the saturated soil, while constant water content triaxial compression tests were performed to characterize the unsaturated soil behavior. Results of tests with saturated soil were gathered and yielded a common shear strength envelope in terms of effective stress. Regarding the unsaturated soil, the stress-strain curves were represented by the deviator stress and the deviator stress normalized by some stress state variables of the soil. Such curves were similar to typical curves of a plastic material, except for those obtained for the lower confining pressure, in which peak of stress were observed. Suction development during shearing presented a common behavior to all the tests, with initial reduction followed by stabilization. The different representations of stress-strain curves allowed defining shear strength planar surfaces on stress x suction x strength space, which showed small variations of effective cohesion and angle related to suction. Despite of the good adjustment of these planar shear strength envelopes, the results showed some non-linearity. Finally, the methods proposed by Khalili and Khabbaz (1998) and Vilar (2007) for predicting the shear strength of unsaturated soils were tested.

Submitted by Jeferson Fernandes (jefersonbfengenheiro@gmail.com) on 2016-08-27T15:11:37Z No. of bitstreams: 1 Rev 04_A.pdf: 51308604 bytes, checksum: 0fe8e8124a2d018508341a4d78a6a787 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-08-30T14:51:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 fernandes_jb_me_bauru.pdf: 51308604 bytes, checksum: 0fe8e8124a2d018508341a4d78a6a787 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-30T14:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 fernandes_jb_me_bauru.pdf: 51308604 bytes, checksum: 0fe8e8124a2d018508341a4d78a6a787 (MD5) Previous issue date: 2016-08-05 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O principal objetivo deste trabalho é estudar o comportamento geomecânico de um solo tropical não saturado, a fim de avaliar o efeito da sucção nos resultados de ensaios de resistência e de deformabilidade. As amostras são classificadas como areia fina pouco argilosa, de composição granulométrica semelhante nas três profundidades estudadas (1,5, 3,0 e 5,0 m). Além desses solos apresentarem praticamente nenhuma plasticidade, as curvas de retenção da água mostraram que eles têm valores de entrada de ar próximo a 2 kPa e zonas de dessaturação verticalizadas. As envoltórias de resistência determinadas a partir de ensaios triaxiais saturados e não saturados mostraram que o acréscimo no ângulo de atrito e na coesão é devido principalmente à sucção e às características físicas do solo de cada profundidade. Verificou-se que a previsão da resistência não saturada pode ser feita empregando uma função hiperbólica em conjunto com uma função da porosidade quando a razão entre os ângulos de atrito ϕb/ϕ’ no estado saturado é menor que a unidade. Estudou-se também a variação do módulo de cisalhamento máximo (G0) para diferentes condições de sucção, confinamento e de carregamento. A determinação de G0 desses solos foi feita por meio de ensaios triaxiais equipados com transdutores de flexão, chamados de bender elements. Esses resultados mostraram que a variação de G0 em função do estado de tensões e de deformações pode ser adequadamente representada por modelos matemáticos que levam em consideração, além do estado de tensões, o efeito das variações na sucção e na porosidade. Por meio dos dados experimentais obtidos, verificou-se ainda que a compressibilidade desses solos pode ser inserida como variável independente no modelo que considera o efeito da porosidade nas variações de G0. / The objective of this work is to study the geomechanical behavior of a tropical unsaturated soil in order to evaluate the influence of the soil suction on shear strength and deformability test data. The soil samples are classified as clayed fine sand with similar grain size constitution in the three studied depths (1.5, 3.0 and 5.0 m). Besides these soils have almost no plasticity, the water retention curves indicated that these soils present air entry value near to 2 kPa and a vertical desaturation zone. Shear strength envelopes determined via saturated and unsaturated triaxial tests showed that the increase in friction angle and cohesion is mainly due to the suction and to the soil physical characteristics at each depth. When the saturated friction angle ratio (ϕb/ϕ’) is less than one, the unsaturated shear strength prediction can be made using a hyperbolic function together with a function of porosity. The variation of the maximum shear modulus (G0) at different conditions of suction, liquid confining pressure and loading are also studied. The G0 values were determined for these soils in triaxial tests equipped with bender elements. These results indicated that the variation of G0 as a function of the stress and strain state can be properly represented by mathematical models, which take into account the effect of the suction and porosity variation besides the stress state. It was also found by means of the experimental data that the compressibility of these soils can be plugged as an independent variable in a model which considers the influence of soil porosity in the G0 variations.

Em muitas partes do mundo, engenheiros geotécnicos freqüentemente lidam com solos não saturados, e o desempenho de obras nestes solos depende de suas características mecânicas, como a resistência ao cisalhamento. A determinação experimental da resistência de solos não saturados pode ser feita em laboratório utilizando técnicas que permitem controle ou medida da sucção, sendo uma delas o ensaio de compressão triaxial com teor de umidade constante. Neste contexto, essa pesquisa analisa a resistência ao cisalhamento de um solo arenoso compactado não saturado por meio de ensaios de compressão triaxial. Ensaios do tipo adensado-drenado e adensado-não drenado foram realizados com solo saturado, enquanto ensaios com teor de umidade constante foram realizados para caracterizar o comportamento do solo não saturado. Os resultados dos ensaios com solo saturado foram combinados e forneceram uma envoltória de resistência comum em termos de tensões efetivas. Para o solo não saturado, as curvas tensão-deformação foram representadas pela diferença de tensões principais e por esta normalizada por algumas das variáveis de estado de tensão do solo. Tais curvas se assemelham a curvas típicas de um material plástico, com exceção das obtidas para a menor tensão confinante, nas quais se observou a ocorrência de picos de resistência. Já a sucção apresentou um comportamento comum a todos os ensaios, com redução inicial seguida de estabilização. As diferentes representações da curva tensão-deformação permitiram definir superfícies planares de resistência no espaço tensão x sucção x resistência, nas quais foram observadas pequenas variações nos valores de coesão efetiva e ângulo de atrito com relação à sucção. Apesar do bom ajuste destas envoltórias planares, os resultados mostraram alguma não-linearidade. Por fim, testaram-se os métodos de Khalili e Khabbaz (1998) e Vilar (2007) de previsão da resistência ao cisalhamento de solos não saturados. / In many parts of the world, geotechnical engineers frequently deal with unsaturated soils, and the performance of constructions on such soils depends on their mechanical characteristics, and among them, the shear strength. The unsaturated soil shear strength can be experimentally determined by using techniques which allow soil suction control or measurement and one of the available techniques is the constant water content triaxial compression test. In this context, this research analyzes the shear strength of an unsaturated compacted sandy soil using triaxial compression tests. Consolidated-drained and consolidated-undrained triaxial compression tests were performed with the saturated soil, while constant water content triaxial compression tests were performed to characterize the unsaturated soil behavior. Results of tests with saturated soil were gathered and yielded a common shear strength envelope in terms of effective stress. Regarding the unsaturated soil, the stress-strain curves were represented by the deviator stress and the deviator stress normalized by some stress state variables of the soil. Such curves were similar to typical curves of a plastic material, except for those obtained for the lower confining pressure, in which peak of stress were observed. Suction development during shearing presented a common behavior to all the tests, with initial reduction followed by stabilization. The different representations of stress-strain curves allowed defining shear strength planar surfaces on stress x suction x strength space, which showed small variations of effective cohesion and angle related to suction. Despite of the good adjustment of these planar shear strength envelopes, the results showed some non-linearity. Finally, the methods proposed by Khalili and Khabbaz (1998) and Vilar (2007) for predicting the shear strength of unsaturated soils were tested.