Mestrado Integrado. Engenharia Civil - Especialização em Construções. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Estágio realizado na Vicoustic e orientado pelo Eng. Jorge Manuel Mendes Silva Castro / Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil- Área de Especialização de Construções Civis. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Tese de mestrado. Engenharia de Minas e Geo-Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2011

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

Tese de Mestrado Integrado. Engenharia Civil. Área de Especialização de Materiais e Processos de Construção. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2016-03-02T20:13:41Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Valdemar Martins da Silva Junior- 2015.pdf: 3819482 bytes, checksum: 97968b41a20cc121c38122d649390f5b (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2016-03-03T12:18:00Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Valdemar Martins da Silva Junior- 2015.pdf: 3819482 bytes, checksum: 97968b41a20cc121c38122d649390f5b (MD5) license_rdf: 19874 bytes, checksum: 38cb62ef53e6f513db2fb7e337df6485 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-03T12:18:00Z (GMT). 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This research was motivated by the agreement between the university (Universidade Federal de Goiás) and the government inspection agency (Controladoria Geral do Estado de Goiás – CGE-GO) and its main objective to evaluate laboratory if the solutions specified in the project are technically suitable for the pavements offer a satisfactory performance. The research has the specific objectives: to determine if the amount of gravel added to recycling is the amount specified in the project and, if indeed, this percentage is the one submitting the best mechanical results and check whether there was or not the breaking of aggregates during the compaction. Initially, a deformed sample of recycling material of four roads were collected in the field and from the accomplishment of conventional laboratory tests (characterization, compaction, expansion and California Bearing Ratio) and dynamic triaxial tests their characteristics and properties were determined and analyzed. Furthermore, a dosage study related to the amount of gravel added to the mixture was also carried out to check which content would provide a better performance to the pavement. The stress analysis was performed using the computer program Sigma / W and from the stresses acting in the bases of the roads was obtained the resilient modulus values of each base material used in the reconstructions and the results were compared with values obtained in existing similar studies. Among the base materials used in the reconstructions of the four roads studied, three showed resilient modulus in the laboratory higher to 400 MPa. From the analysis of the results, it appears that the recycled base with the addition of gravel has potential of application in the region of study. However, to be successful in the practice and the best relation for money, it is important to make a preliminary study of dosage, set the adequate compaction power, perform executive control on the site and evaluate the technical basis of specifications which they consider mechanistic parameters, still little existing in Brazil. / A técnica de reciclagem profunda de pavimentos consiste na reutilização dos materiais granulares das camadas existentes, bem como dos materiais granulares e betuminosos que compõem o revestimento deteriorado, podendo ainda adicionar agregados ou estabilizantes químicos, dando origem a uma nova base que irá receber um novo revestimento asfáltico. Além de eliminar a necessidade de áreas destinadas ao bota fora do material proveniente do revestimento asfáltico deteriorado, essa técnica confere maior agilidade à obra e uma redução nos custos. A realização desta pesquisa foi motivada pelo convênio firmado entre a Universidade Federal de Goiás (UFG) e a Controladoria Geral do Estado de Goiás (CGE-GO) e tem como objetivo principal avaliar laboratorialmente se as soluções especificadas em projeto são adequadas tecnicamente para o pavimento oferecer um desempenho satisfatório. A pesquisa tem como objetivos específicos: verificar se a quantidade de brita adicionada à reciclagem é a especificada em projeto e, se de fato, esse percentual é o que apresenta o melhor resultado mecânico e verificar se houve ou não a quebra de agregados durante o processo de compactação. Inicialmente, foram coletadas em campo amostras deformadas do material proveniente da reciclagem do pavimento de quatro rodovias e a partir da realização de ensaios laboratoriais convencionais (caracterização, compactação, expansão e California Bearing Ratio) e de ensaios triaxiais dinâmicos suas características e propriedades foram determinadas e analisadas. Além disso, um estudo de dosagem referente à quantidade de brita adicionada à mistura também foi realizado para verificar qual teor proporcionaria um melhor desempenho ao pavimento. A análise de tensões foi realizada através do programa computacional Sigma/W e a partir das tensões atuantes nas bases das rodovias obteve-se os valores de módulo resiliente de cada material de base utilizado nas reconstruções e os resultados encontrados foram comparados com valores obtidos em estudos similares existentes. Dentre os materiais de base utilizados nas reconstruções das quatro rodovias estudadas, três apresentaram módulo resiliente em laboratório superior a 400 MPa. A partir da análise dos resultados, verifica-se que a base reciclada com adição de brita tem potencial de aplicação na região de estudo. No entanto, para ter sucesso no emprego da prática e a melhor relação custo benefício, é importante realizar estudo preliminar de dosagem, definir a energia de compactação adequada, realizar controle executivo na obra e avaliar a técnica com base em especificações que considerem parâmetros mecanísticos, ainda pouco existentes no Brasil.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-08-30T15:40:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mirella Talitha Rocha - 2016.pdf: 5610966 bytes, checksum: a480f957a8e5ca103e387a6d96cdc48e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-09-03T11:46:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mirella Talitha Rocha - 2016.pdf: 5610966 bytes, checksum: a480f957a8e5ca103e387a6d96cdc48e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T11:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mirella Talitha Rocha - 2016.pdf: 5610966 bytes, checksum: a480f957a8e5ca103e387a6d96cdc48e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of alternative materials as subbases and bases stabilization is being increasingly in asphalt pavements, especially in areas with lack of granular materials. The chemical stabilization using additives such as Portland cement and hydrated lime is used since antiquity, with the aim of improving the geotechnical characteristics of natural materials. The treated soils exhibit complex behavior, influenced by several factors such as chemical reactions, soil types, added amount of stabilizing, moisture content and the time and type of curing. Generally, the procedure for determining the minimum lime or cement content to be added to the mixture refers to the initial estimate and attempts the standard recommendations to meet the parameters of mechanical tests, in order to define a minimum additive amount present resistance compatible with the paving design. The focus of this research was initially to analyze the dosage employed in the base layer of the GO-080 highway, in the stretch between Neropolis-GO and the BR-153 where the pavement structure consists of 20 cm thick granulometrically stabilized subbase, gravel laterite base with 20 cm thick and stabilized with 20% sand, 2% Portland cement (PC II-Z-32) and asphalt concrete surface with 5 cm thick. In addition, the aim was also to study the mechanical properties of natural gravel and their behavior when mixed with three levels (2%, 4% and 6%) of cement and hydrated lime. Therefore, laboratory tests for soil characterization, compaction tests on intermediate Proctor energy, determination of expansion and California Bearing Ratio, unconfined compression and resilient modulus of the molded mixture at the optimum moisture for three times cure (0, 7 and 28 days) were carried out. The resilient moduli results were evaluated by numerical analysis using KENLAYER software. To complement the analysis of strength parameters, diffraction X-ray and scanning electron microscopy tests were performed. The results show that for the studied soil, the chemical stabilization with lime contributed little to the increase of strength parameters, but the use of cement showed greater potential use. Differences on behavior observed in unconfined compression tests and dynamic triaxial were explained by changes that occur in the microstructure during the stabilization process. Finally, it is clear that the tropical soil stabilization process is complex, with over current mechanical tests, such as dynamic triaxial, and unconventional parameters for pavement soil analysis, such as water/cement ratio and porosity, should be analyzes incorporated in order to obtain more consistent results. / O emprego de materiais alternativos em sub-bases e bases está sendo cada vez mais frequente em pavimentos asfálticos, principalmente em regiões com ausência de materiais granulares. A estabilização química utilizando aditivos como o cimento Portland e a cal hidratada é empregada desde a antiguidade, com o objetivo de melhorar as características geotécnicas dos materiais naturais. Os solos tratados apresentam comportamento complexo, influenciados por diversos fatores como reações químicas, tipos de solo, quantidade adicionada de estabilizante, teor de umidade e o tempo e tipo de cura. Geralmente, o procedimento para determinar o teor mínimo de cal ou cimento a ser adicionado à mistura refere-se a uma estimativa inicial e segue as recomendações normativas para atender os parâmetros de ensaios mecânicos, de forma a definir um valor mínimo de aditivo que apresente resistência compatível com o projeto do pavimento. O foco desta pesquisa consistiu, inicialmente, em analisar a dosagem empregada na camada de base da rodovia GO-080, no trecho entre Nerópolis-GO e o entrocamento da BR-153, onde a estrutura do pavimento é constituída por sub-base estabilizada granulometricamente com 20 cm de espessura, base de cascalho laterítico com 20 cm de espessura e estabilizada com 20% de areia e 2% de cimento Portland (CP II-Z-32) e revestimento em concreto asfáltico de 5 cm de espessura. Além disso, objetivou-se, ainda, estudar as propriedades mecânicas do cascalho sem mistura e seu comportamento ao ser misturado com três teores (2%, 4% e 6%) de cimento e de cal hidratada. Para tanto, foram realizados ensaios laboratoriais para a caracterização do solo, ensaios de compactação na energia Proctor intermediária, determinação da expansão e do Índice de Suporte Califórnia, da resistência à compressão simples e módulo de resiliência das misturas moldadas na umidade ótima, para três tempos de cura (0, 7 e 28 dias). Para interpretação dos resultados em termos de módulo de resiliência, foram realizadas análises numéricas com o programa KENLAYER. Para complementação das análises dos parâmetros de resistência, foram realizados ensaios de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostram que para o solo em questão, a estabilização química com cal pouco contribuiu com o aumento dos parâmetros de resistência. Já o uso do cimento apresentou maior potencial de utilização. As diferenças de comportamento observadas nos ensaios de compressão simples e triaxial dinâmico foram explicadas por mudanças que acontecem na microestrutura durante o processo de estabilização. Por fim, conclui-se que o processo de estabilização de solos tropicais é complexo, sendo que ensaios mecânicos mais atuais, como o triaxial dinâmico, e parâmetros não convencionais para análise de solos para pavimentação, como a relação água/cimento e porosidade, devem ser incorporados nas análises para a obtenção de resultados mais consistentes.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissetacao_Rosely_Rufo.pdf: 4926522 bytes, checksum: b40411bb583a2d66970bff3f3b79dc4d (MD5) Previous issue date: 2009-08-21 / The phosphogypsum, subproduct of the manufacture of the phosphoric acid, became the objective of studies, due that it requires the availability of large areas to be stored. The disposal this waste increases the cost of generating company and can even cause a series of environmental problems. In this context, It has been arisen the interest to study the application of phosphogypsum in pavement construction, to minimized environmental damage caused by its storage and to obtained low-cost pavement with satisfactory performance. The objective of this research was analyzed the behavior of mixtures composed of phosphogypsum (produced in Catalão-GO region), regional tropical soils and lime, to the implementation of waste in pavement. Laboratory tests of specific gravity of solids, consistency limits, grain size, compaction in the intermediate energy, expansion and California Bearing Ratio - CBR, Methodology Miniatura Compactada Tropical - MCT, were performed for evaluation of the soil, phosphogypsum, soil-mixtures of phosphogypsum, soil-lime and soil-phosphogypsumlime behavior. Additional tests of simple compression strength, permeability and chemical analysis were also performed. The mixture was called Mixture 1 (90% soil + 10% phosphogypsum), Mixture 2 (80% soil + 20% phosphogypsum), Mixture 3 (70% soil + 30% phosphogypsum) Mixture 4 (97% soil + 3% limestone lime CHIII), Mixture 5 (94% soil + 6% limestone lime CHIII), Mixture 6 (91% + 9% limeston lime CHIII), Mixture 7 (81.9% Catalão-GO soil + 9.1% phosphogypsum + 9% lime CHIII), Mixes 8 (81.9% Catalão-GO soil + 9.1% phosphogypsum+ 9% dolomitic lime), Mixes 9 (84.6% Goiânia-GO soil + 9.4% phosphogypsum + 6% lime CHI). The results are valid for phosphogypsum generated through the dihydrate process obtained in Catalão-GO city. The results were concluded that between the soil-phosphogypsum mixtures, the mixture 2 showed the best performance and can be used in sub-base of pavements. For the lime-soil mixtures, the mixture 6 showed the possibility to be use on base of pavement with low traffic volume, by presenting CBR greater than 60%. Soil, lime and phosphogypsum mixtures showed no resistance to be used in layers of pavement due to the occurrence of chemical reactions between the three materials. These reactions cause the appearance of mineral etringita. They increase the plasticity and the values of expansion. In principle, the risk of contamination occurs in the subsoil or groundwater if the soil-phosphogypsum mixtures are used in works is minimum. However, when waste is used in pavement construction is necessary to adopt preventive measures and carry out monitoring. The use of unconventional materials, i.e. phosphogypsum and tropical soil mixtures, can be considered an interesting alternative from a technical, environmental and economic point of view / O fosfogesso, subproduto da fabricação do ácido fosfórico, por ser um resíduo que necessita da disponibilidade de grandes áreas para ser estocado, tornou-se objeto de estudos, uma vez que sua disposição eleva os custos da empresa geradora e pode, ainda, acarretar numa série de problemas ambientais. Neste contexto, tem surgido o interesse de estudar a aplicação do fosfogesso em obras de pavimentação, visando minimizar os danos ambientais causados pela sua estocagem, além da obtenção de pavimentos de baixo custo com desempenho satisfatório. O objetivo desta pesquisa foi analisar o comportamento mecânico de misturas compostas de fosfogesso (produzido na região de Catalão-GO), solos tropicais regionais e cal, visando à aplicação desse resíduo em pavimentação. Para avaliar o comportamento do solo, fosfogesso, das misturas solo-fosfogesso, solo-cal e solo-fosfogesso-cal foram realizados ensaios laboratoriais de peso específico dos grãos, limites de consistência, granulometria, compactação na energia intermediária, expansão e California Bearing Ratio CBR, Metodologia Miniatura Compactada Tropical MCT. Também foram realizados a caracterização química das amostras, difração de raios-X e ensaios complementares de compressão simples e permeabilidade. As misturas foram denominadas Misturas 1 (90% solo + 10% fosfogesso), Misturas 2 (80% solo + 20% fosfogesso), Misturas 3 (70% solo + 30% fosfogesso), Misturas 4 (97% solo + 3% cal calcítica CHIII), Misturas 5 (94% solo + 6% cal calcítica CHIII), Misturas 6 (91% solo + 9% cal calcítica CHIII), Mistura 7 (81,9% solo Catalão-GO + 9,1% fosfogesso + 9% cal CHIII), Mistura 8 (81,9% solo Catalão-GO + 9,1% fosfogesso + 9% cal dolomítica), Mistura 9 (84,6% solo Goiânia-GO + 9,4% fosfogesso + 6% Cal CHI). Os resultados encontrados nesta pesquisa são válidos para o fosfogesso gerado através do processo dihidratado obtido no município de Catalão-GO. Com base nos resultados obtidos pôde-se concluir que dentre as misturas solo-fosfogesso, a Mistura 2 apresentou melhor desempenho podendo ser utilizada em sub-base de pavimentos. Para as misturas solocal, a Mistura 6 apresentou possibilidade de aplicação em bases de pavimento para vias de baixo volume de tráfego, por apresentar CBR superior a 60%. As misturas de solo, fosfogesso e cal não apresentaram resistência para serem utilizados em camadas de pavimentos devido à ocorrência de reações químicas entres os três materiais, provocando o surgimento do mineral etringita, causando aumento de plasticidade e elevados valores de expansão. Em princípio, o risco de ocorrer contaminação do subsolo ou do lençol freático caso misturas de solofosfogesso sejam utilizadas em obras é mínino. No entanto, sempre que for utilizar um resíduo em obras de pavimentação, torna-se importante adotar medidas preventivas e realizar monitoramentos. Tem-se, então, que utilização de materiais não convencionais, como misturas de fosfogesso e solo tropical, pode ser considerada uma alternativa interessante do ponto de vista técnico e ambiental.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao part1 Nelson Luis da Cunha.pdf: 8015945 bytes, checksum: 4d6119f1259b4290890438622c5cd008 (MD5) Previous issue date: 2011-03-29 / The city of Aparecida de Goiania-GO has a current estimate of 16,782,313 m² of urban roads, and there are still 51.5% to be paved. However, the technical staff of the mayor is facing a challenge related to the purchase of lateritic gravel for paving of these streets. Taking into account that most roads in the city has a low volume of traffic (N ≤ 5.105), it becomes necessary to find an alternative solution to this adversity to show technical and economic viability. Through a partnership between the Federal University of Goiás (UFG) and the city hall of Aparecida de Goiânia-GO, it was started a study to propose the use of nonconventional materials in paving. This way, initially a study was developed through laboratory tests of characterization, compactation, swelling, California Bearing Ratio and dynamic triaxial with the following materials: soil typical abundant in the area, crushed rock, quarry waste and hydrated lime type III and lateritic gravel. The results of these tests presented better performances for the mixtures soil (50%)-crushed rock(50%), soil(50%)- quarry waste(50%) and soil(91%)-lime(9%) which were the samples chosen for use in experimental pavement. To evaluate the behavior of these mixtures and lateritic gravel at layer pavement were used tests of Dynamic Cone Penetrometer (DCP), loading plate and beam Benkelman during construction of subgrade, on base and at coating pre-mixed cold (PMF) and also six and twelve months after opening to traffic. At the end was made a cost estimate of materials used in each subarea for assessment of the economical viability and the possible replacement of lateritic gravel by these materials. It is possible to conclude that the mixtures studied in this research present technical, economical and environmental viability and can be used to replace the lateritic gravel traditionally used in paving in the region. / O município de Aparecida de Goiânia-GO tem uma estimativa atual de 16.782.313 m² de vias urbanas, sendo que deste total ainda faltam 51,5% para serem pavimentados. No entanto, a equipe técnica da prefeitura enfrenta um desafio relacionado à aquisição de cascalho para pavimentação dessas ruas. Tendo em vista que a maioria das vias do município apresenta baixo volume de tráfego (N≤ 5.105), torna-se necessário encontrar uma solução alternativa a essa adversidade que apresente viabilidade técnica e econômica. Uma parceria realizada entre a Universidade Federal de Goiás (UFG) e a Prefeitura de Aparecida de Goiânia-GO, iniciou um estudo para utilização de materiais não convencionais nas obras de pavimentação. Inicialmente foi desenvolvido um estudo laboratorial com ensaios de caracterização, compactação, expansão, Índice de Suporte Califórnia e triaxial dinâmico com os seguintes materiais: solo fino típico abundante na região, brita 1, expurgo de pedreira, cal hidratada do tipo CH-III e cascalho. Os resultados desses ensaios indicaram melhor desempenho para as misturas solo(50%)-brita1(50%), solo(50%)-expurgo(50%) e solo(91%)-cal(9%) que foram as amostras escolhidas para utilização em um trecho experimental. Para avaliar o comportamento dessas misturas e do cascalho laterítico na camada de base do pavimento foram realizados ensaios de penetrômetro dinâmico de cone (DCP), prova de carga sobre placa e viga Benkelman durante a construção no subleito, sobre a base e no revestimento de pré misturado a frio (PMF) e também seis e doze meses após abertura ao tráfego. Ao final realizou-se estimativa de custo dos materiais utilizados em cada subtrecho para avaliação da viabilidade econômica e a possível substituição do cascalho por esses materiais. Conclui-se que as misturas estudadas nesta pesquisa apresentam viabilidade técnica, econômica e ambiental e podem ser utilizados em substituição ao cascalho laterítico tradicionalmente usado nas obras de pavimentação da região. OBS: Está sobrescrito o 5 em 5.105. O programa não copia algumas formatações.