Orientador: Mauro Mitsuuchi Tashima / Resumo: O modo como são dispostos os resíduos gerados pela indústria, pela agropecuária e pela sociedade gera uma preocupação crescente. Muitas pesquisas têm sido desenvolvidas com a finalidade de diminuir o impacto que estes causam a sociedade e ao meio ambiente. Diversos resíduos têm sido estudados como materiais cimentícios suplementares para substituição de parte da quantidade de cimento, contribuindo para a redução de áreas de aterro e também na diminuição da emissão de CO2 associada à produção de cimento Portland, que é responsável por cerca de 5% a 8% da emissão global de CO2. Um destes resíduos industriais é a cerâmica vermelha, proveniente do descarte de olarias. O objetivo geral dessa pesquisa é estudar a aplicação de resíduo cerâmico proveniente de olarias em misturas de solo-cimento para estabilização de um solo laterítico, avaliando a resistência à compressão, o efeito de expansão e contração, o potencial hidrogeniônico, a condutividade elétrica, a microestrutura e a proporção ideal de mistura (solo + resíduo cerâmico + cimento Portland). Os resultados mostram ganho de resistência e menor contração/expansão para as misturas com cimento, em relação ao solo puro. E que mesmo com a substituição de parte do cimento por resíduo cerâmico, a resistência praticamente não se altera, devido a reação pozolânica existente entre a cerâmica e o hidróxido de cálcio, o que é confirmado nos ensaios de pH e condutividade elétrica e por imagens obtidas por meio de microscopia eletrônica de... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The waste generated by industry, agriculture and society is a growing concern. Much research has been carried out to reduce the impact on society and the environment. Several residues have been studied as supplementary cementitious materials to replace part of the amount of cement, contributing to the reduction of landfill areas and also to the reduction of CO2 emissions associated with the production of Portland cement, which accounts for about 5% of 8% of global CO2 emissions. One of these industrial wastes is red ceramics from the disposal of potteries. The general objective of this research is to study the application of different percentages of the mixture of ceramic residue with Portland cement in the stabilization of a lateritic soil, evaluating the compressive strength, expansion and contraction effect, permeability, hydrogenation potential, electrical conductivity, the microstructure and the ideal mixing ratio (soil + ceramic residue + Portland cement). The results show increased strength and lower contraction / expansion for cement additions, relative to pure soil. And even with the replacement of part of the cement by ceramic waste, the strenght is practically unchanged due to the pozzolanic reaction between the ceramic and the calcium hydroxide, which is confirmed in the pH and electrical conductivity tests and the images of scanning electron microscopy. / Mestre

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2017-08-29T13:39:19Z No. of bitstreams: 2 Ederson_Bugatti2016.pdf: 1227431 bytes, checksum: ecc408ae972a5ec71f17bd55f9cbb474 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-29T13:39:19Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Ederson_Bugatti2016.pdf: 1227431 bytes, checksum: ecc408ae972a5ec71f17bd55f9cbb474 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-10-03 / The generation of hatchery waste has been following the significant increase in poultry activity in Brazil. Due to this waste being aggressive to handle and of difficult recovery of nutrients, especially calcium, chemical treatments may be the solution. This study aimed to assess the feasibility of calcium recovery contained in hatchery waste through reaction with phosphoric and nitric acids in different concentrations. Besides the yield in calcium solubilization, pH and electric conductivity of the liquid fraction from the reaction were determined, as well as the yield of final product derived from lyophilization, probably dicalcium phosphate and calcium nitrate, both products of agronomic, nutritional, and commercial values. The most interesting results considering the yield of calcium solubilization were obtained using phosphoric acid in higher concentrations, i.e. 100 and 90%, namely 84.8 and 78.8%. For the nitric acid, the highest yields were obtained at concentrations of 100, 90, and 80%, with average scores of 72.2, 71.6, and 68.5% respectively. The yield of salt from the reaction with the acid was 2.5 and 2.4 tons of dicalcium phosphate per ton of waste hatchery (dry weight) and 2.0, 1.8 and 1.7 tons of calcium nitrate by tons of hatchery waste (dry mass). It was concluded that phosphoric acid at 100% was more efficient in the recovery of calcium contained in the hatchery waste, although nitric acid promotes further degradation of other components of hatchery waste, which generates a liquid fraction with higher electrical conductivity. / A geração de resíduos de incubatório acompanha o expressivo aumento da atividade avícola do Brasil. Em função de ser um resíduo agressivo ao manejo e de difícil recuperação dos nutrientes nele contido, principalmente o cálcio, tratamentos químicos podem ser a solução. Objetivou-se avaliar a viabilidade da recuperação do cálcio contido nos resíduos de incubatório por meio da reação com os ácidos fosfórico e nítrico em diferentes concentrações. Além do rendimento na solubilização do cálcio, determinou-se o pH e a condutividade elétrica da fração líquida provenientes das reações e o rendimento do produto final derivado da liofilização desta fração, provavelmente o fosfato bicálcico e o nitrato de cálcio, ambos produtos comerciais com valores agronômico e nutricional. Os resultados mais interessantes, considerando o rendimento da solubilização do cálcio, foram obtidos com o uso do ácido fosfórico nas maiores concentrações, ou seja, 100 e 90%, a saber, 84,8 e 78,8%. Para o ácido nítrico, os maiores rendimentos foram obtidos nas concentrações de 100, 90 e 80%, com resultados médios de 72,2, 71,6 e 68,5%, respectivamente. O rendimento do sal proveniente da reação com os ácidos foi de 2,5 e 2,4 toneladas de fosfato bicálcico por tonelada de resíduo de incubatório (massa seca) e 2,0, 1,8 e 1,7 toneladas de nitrato de cálcio por tonelada de resíduo de incubatório (massa seca). Concluiu-se que o ácido fosfórico na concentração de 100% foi mais eficiente na recuperação do cálcio contido nos resíduos de incubatório, embora o ácido nítrico promova uma maior degradação de outros componentes do resíduo de incubatório, o que gera uma fração líquida com maior condutividade elétrica.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao ana lucia.pdf: 3901601 bytes, checksum: 03ec33115672e8cb73a4e8e1ddeb239f (MD5) Previous issue date: 2009-08-25 / The aim of the present study was to evaluate the efficiency of the alkaline treatment of sanitary sewage sludge produced in the upflow anaerobic sludge blanket (UASB) of the Lages Sewage Treatment Plant, located in Aparecida de Goiânia, GO, Brazil and operated by Saneamento de Goiás, S.A. Saneago. The sludge, which was dewatered into drying beds until a mean moisture of 47.55%, was mixed in a cement mixer with hydrated lime and quicklime in two experiments. The limes were mixed with sewage sludge and four treatments were established, one of them without lime and the others with concentrations of, 12.6%, 21% and 29.4% for each experiment, with three repetitions. Samples of the treated sludge in each treatment were collected 0, 15, 30, 60, 90 and 120 days after mixing. Thermotolerant coliforms, total helminth eggs, viable helminth eggs, volatile solids, total solids (TS), pH and moisture were evaluated. All treatments in the two experiments met the condition of reduction in vector attractiveness cited in appendix one of Conama resolution no.375 except the hydrated lime treatment, whose lime dosage was 12.6%. Although growth of thermotolerant coliforms occurred in association with the drop in pH in some treatments during the storage period, in all the results of both experiments the values were below the limit established in Conama resolution no.375 for type A sludge: 1,000 NMP.g.MS-1. Among the species of viable helminth eggs identified, Ascaris sp. was predominated. All the treatments with quicklime reached concentrations of viable helminth eggs below 0.25 egg.g.MS-1, the limit for type A sludge, immediately after mixing, except for the treatment with 12.6% of quicklime. For the hydrated lime treatments, this condition was met within 15 days except for the treatment whose lime dosage was 12.6%. Both, hydrated lime and quicklime, were efficient in meeting the requirements of Conama resolution no.375 for type A sludges in regard to the parameters for thermotolerant coliforms and viable helminth eggs. In terms of dosages applied and storage time, the quicklime treatments stood out because of their greater potential for raising and maintaining pH and because of their greater efficiency in removing thermotolerant coliforms and viable helminth eggs / O presente trabalho objetivou avaliar a eficiência da higienização alcalina do lodo de esgoto sanitário, produzido no reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB), da Estação de Tratamento de Esgotos ETE Lages, localizada em Aparecida de Goiânia GO e operada pela Saneamento de Goiás S.A. Saneago. O lodo desaguado em leitos de secagem, com umidade média de 47,55%, foi misturado em betoneira com cal hidratada e com cal virgem, caracterizando 2 experimentos. As cales foram misturadas ao lodo de esgoto e estabelecidos quatro tratamentos, um testemunha, sem adição de cal, e os demais nas concentrações de 12,6%, 21% e 29,4%, para cada experimento, com três repetições. Foram coletadas amostras do lodo higienizado de cada tratamento logo após a mistura a 0, 15, 30, 60, 90 e 120 dias após a mistura. Avaliaram-se os coliformes termotolerantes, ovos totais e ovos viáveis de helmintos, sólidos voláteis, sólidos totais, pH e umidade. Todos os tratamentos dos dois experimentos atenderam à condição de redução de atratividade de vetores, citada no anexo I da resolução Conama no375, exceto o tratamento com cal hidratada na dosagem de 12,6% de cal. Embora tenha ocorrido o crescimento de coliformes termotolerantes, associado à queda do pH, em alguns tratamentos durante o período de estocagem, em todos os resultados de ambos os experimentos, os valores estiveram abaixo do limite estabelecido pela resolução Conama no375 para lodos tipo A, de 1.000 NMP.g.MS-1. Dentre as espécies de ovos viáveis de helmintos identificadas, Ascaris sp. foi predominante. Todos os tratamentos com cal virgem atingiram concentrações de ovos viáveis de helmintos abaixo de 0,25 ovo.g.MS-1, limite para lodos tipo A, logo após a higienização, exceto para o tratamento com 12,6% de cal. Nos tratamentos com a cal hidratada, essa condição foi atendida aos 15 dias, exceto para o tratamento cuja dosagem foi 12,6% de cal. Considerando o atendimento à resolução Conama no375 para lodos tipo A, com relação aos parâmetros de coliformes termotolerantes e ovos viáveis de helmintos, ambas as cales, virgem e hidratada, foram eficientes. Em função das dosagens aplicadas e do tempo de estocagem, os tratamentos com a cal virgem se destacaram pelo maior potencial de elevação e manutenção do pH e pela maior eficiência na remoção de coliformes termotolerantes e ovos viáveis de helmintos

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). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Kárita Christina Soares Kanaiama Alves - 2015.pdf: 6936934 bytes, checksum: ded492627f968f50b4e27aa48d4c9d22 (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2015-08-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The phosphogypsum is a by-product of process for producing phosphoric acid in the phosphate fertilizers industries and its most common chemical composition is the same as gypsum (calcium sulphate dehydrate). Due to the large amounts produced daily studies are needed to enable its use. As research results, the phosphogypsum is already used in paving, as raw material blocks and boards, in cement industries, in sulphur recovery and sulphuric acid production, and is passed unprocessed to the agricultural sector. 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.

A indústria de papel e celulose representa um dos mais expressivos setores industriais do mundo, sendo de grande importância para a economia mundial. Na América do Sul, devido à grande disponibilidade de recursos florestais, O Brasil e o Chile são os maiores produtores de celulose. O Brasil produz em torno de 6 milhões de toneladas de polpa por ano, dos quais 98% são branqueadas, segundo pesquisas da Unicamp (2004). A produção de papel passou por evoluções ao longo dos anos, que possibilitou o melhoramento da qualidade e velocidade de produção, fazendo com que este setor industrial gerasse um aumento na capacidade produtiva, acarretando um aumento do volume de resíduos gerados pela indústria de papel e celulose. O alto consumo de papel e seus métodos de produção endossam o rol das atividades humanas mais nocivas ao planeta. Para produzir 1 tonelada de papel são necessárias 2 a 3 toneladas de madeira, uma grande quantidade de água (mais do que qualquer outra atividade industrial) e muita energia (está em quinto lugar na lista das que mais consomem energia). O principal objetivo deste trabalho é apresentar resultados da avaliação, em laboratório, de propriedades físicas e mecânicas de misturas constituídas de solo, cal e resíduo da fabricação de papel, visando sua utilização na construção rodoviária. Os ensaios de compactação foram realizados na energia equivalente ao Proctor Normal e o comportamento mecânico das misturas foi avaliado mediante os resultados obtidos dos ensaios de compressão simples, compressão diametral e triaxial cíclico. Para a realização destes ensaios escolheram-se os teores de 0 e 40% de resíduo e os teores 0,5 e 10% de cal. Avaliou-se, também, a rigidez do material mediante o módulo tangente inicial (Eo) e módulo de resistência (Mr). Os corpos-de-prova foram ensaiados sem imersão e após imersão em água por 4 horas, decorridos 7 dias de cura em câmara úmida. Posteriormente, analisou-se a influência do tempo de cura para 0, 2, 7, 28 84 dias de permanência em câmara úmida. Para determinar a periculosidade do resíduo foram executados ensaios ambientais de lixiviação e solubilização. Os resultados mostraram que a adição do resíduo e a influência da água agiram como agentes redutores das propriedades mecânicas. Entretanto, as misturas de solo-cal e solo-resíduo-cal atendem às especificações técnicas da State of the art 5 - Lime stabilization (TRB, 1987), oferecendo uma solução viável para a utilização destas misturas na construção rodoviária. Observou-se, também, que o aumento do tempo de cura e teor de cal conduziu a valores crescentes de resistência e rigidez. Os ensaios ambientais realizados no solo, resíduo da fabricação de papel e na mistura solo-resíduo-cal foram essenciais para se obter parâmetros que permitam acompanhar o desequilíbrio que possa surgir no meio ambiente decorrente da aplicação deste resíduo em camadas de base e sub-base de pavimentos. / The paper and pulp industry represent one of the most expressive industrial sector around the world, being of great importance to the world economy. In South America, because of the wide forest resources, Brazil and Chile are the largest pulp-producing. Brazil produces around 6 million tons of pulp per year, among which 98% of the pulp are produced by the bleaching process, according to research from Unicamp (2004). The paper production has undergone changes through the years, which enabled the improvement of the quality and speed of production. It made that this industrial sector has an increase of productive capacity and of waste\'s volume produced for the paper and pulp industry. The high consumption of paper and its productions ways increase the contingent of human most harmful activities o the planet. To produce 1 ton of paper are necessary from 2 to 3 tons of wood, a lot of water (more than any other industrial activity) and a lot of energy (it is in the fifth place in the list of industries that consume more energy). The main goal of this paper is present results of assessment, in laboratory, of physical and mechanical properties of mixtures of soil, lime and residue from the manufacture of paper, for their use in road construction. The compaction tests were made in the equivalent energy to the normal Proctor and the mechanical behavior of the mixtures was evaluated on the strength of the results of tests for unconfined compressive strength, diametrical compression and cyclic loading triaxial. For these tests have been chosen the levels of 0 and 40% of waste and the levels 0,5 and 10% of lime. It was evaluated also the stiffness of the material by the initial tangent modulus (Eo) and resilient modulus (Mr). The samples were tested without immersion and after immersion in water for 4 hours, after 7 days of cure in a moist chamber. Subsequently, it was analyzed the influence of curing time for 0, 2, 7, 28 and 84 days of stay in a moist chamber. To determine the dangerousness of the residue were performed environmental testing of leaching and solubility. The results showed that the addition of waste and the influence of water acted as reducing agents of mechanical properties. However mixtures of soil-lime and soil-residue-lime meet the technical specifications of the State of the art 5 - Lime stabilization (TRB, 1987), providing a feasible solution to the use of such mixtures in road construction. Observed also that increasing the curing time and content of lime led to increasing values of strength and stiffness. The environmental testing conducted in the soil residue from the manufacture of paper and the mixture soil-residue-lime were essential for obtaining parameters for monitoring the imbalance that may arise in the environment resulting from the application of this waste in layers of base and sub base\'s pavements.

Este trabalho apresenta a avaliação dos efeitos da estabilização química com cal e cimento na condutividade hidráulica e resistência à compressão de um solo arenoso proveniente da Formação Botucatu (Estado de São Paulo, Brasil), com o objetivo de obter um material menos permeável e mais resistente. O projeto e análise de experimentos foram realizados através de um planejamento fatorial 3², com duas variáveis independentes: teor de umidade e porcentagem de estabilizante, variando em três níveis cada. Foi utilizado cal hidratada CH-III, cimento Portland CP II-Z32 e água fornecida pela concessionária local. Os ensaios de condutividade hidráulica (K) foram executados em permeâmetros de carga constante. Foram realizados ensaios de resistência a compressão simples (RC) após 7 e 28 dias de cura. As amostras de solo estabilizado e natural foram compactadas na energia Proctor Normal. Na avaliação da estrutura das amostras de solo estabilizado verificou-se a alteração da matriz de poros promovida pela adição de cal e cimento. Após a obtenção dos resultados, análises estatísticas possibilitaram avaliar os efeitos das variáveis independentes sobre o K e RC. Pelo método de superfície de respostas foi possível demonstrar o comportamento das misturas e identificar a tendência de alteração das propriedades. As amostras de solo-cimento alcançaram reduções de condutividade hidráulica de até 9,5 x 10-7 m/s e o menor valor experimental de K foi de 1,4 x 10-8 m/s. Os ensaios de RC, com 28 dias de cura, apresentaram acréscimo de resistência de até 5,1 MPa e os resultados obtidos possuem uma variação, aproximadamente, entre 0,1 e 5,1 MPa. O procedimento adotado permitiu avaliar a influência dos fatores e determinar as misturas ótimas para cada estabilizante. / A laboratory study was conducted to evaluate the effects of lime and cement stabilization over the hydraulic conductivity and unconfined compressive strength of a sandy soil from Botucatu Formation (São Paulo State, Brazil) with the intend to generate a less permeable and more resistant material. The experiment was performed using the technique of factorial design 3², with the two independent variables: moisture content and stabilizer percentage, varying on three levels each. Hydraulic conductivity (K) was measured in constant-head permeameters. Unconfined compressive strength (CS) was measured after 7 and 28 days of curing. The samples of stabilized and natural soils were compacted with the normal Proctor energy. The evaluation of the stabilized soil structure verified a pore matrix modification promoted by lime and cement addition. With the results of the characterization, statistical analysis allowed to assess the effects of the variable factors on K and CS. The response surface method was used to demonstrate the hydraulic and compressive strength behavior of the stabilized soil. The soil-cement hydraulic conductivity achieved reductions up to 9.5 x 10-7 m/s and the lowest K experimental value was 1.4 x 10-8 m/s. The compressive strength, with 28 days of curing, presented an increase in CS up to 5.1 MPa and the obtained results showed a range between 0.1 and 5.1 MPa. The adopted experimental procedure allows the assessment of the variables influence and the determination of the optimal mixtures for each stabilizer.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-22T14:23:35Z No. of bitstreams: 1 KÊNIA ARAÚJO DE LIMA SCARIOT - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3614373 bytes, checksum: debef6a639457f042d11c7f1a33519ea (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-22T14:23:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KÊNIA ARAÚJO DE LIMA SCARIOT - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 3614373 bytes, checksum: debef6a639457f042d11c7f1a33519ea (MD5) Previous issue date: 2018-06-08 / Capes / Os movimentos de massa de solo em morros, taludes e encostas têm se intensificado nas últimas décadas. A região Nordeste lidera no Brasil o ranking de maior número de desabrigados afetados por problemas de instabilidade, uma vez que a ruptura de um maciço ocasiona danos materiais e perdas sociais e econômicas. Para mitigar os efeitos da instabilidade dos taludes são aplicadas técnicas de consolidação, melhoramento e reforços no intuito de gerar uma redistribuição global das tensões e deformações. Entre elas pode-se citar as técnicas como estabilização química e contenção com geossintéticos. A presente pesquisa teve por objetivo realizar um estudo paramétrico da resistência ao cisalhamento de um solo de baixa capacidade de suporte, no seu estado natural e após o emprego de técnica de estabilização química e da inserção de materiais de reforço (geotêxtil não-tecido e geogrelha). A pesquisa foi dividida em três etapas para atingir os fins propostos: caracterização do solo, estabilização química do solo e avaliação do comportamento mecânico do solo. Na primeira etapa foram realizados ensaios de caracterização física, química e mineralógica do solo. Na segunda fase foram realizados ensaios de compressão simples com o propósito de determinar um teor ótimo para a estabilização química do solo. Posteriormente submeteu-se amostras de solo natural, solo estabilizado e solos reforçados a ensaios de compressão triaxial não adensado e não drenado (UU), a fim de analisar os parâmetros geotécnicos de cada modelo e os ganhos de resistência e de rigidez dos solos melhorados em comparação ao solo natural. Em geral, os resultados indicaram que as inserções do geotêxtil não-tecido e da geogrelha contribuem para o aumento da resistência ao cisalhamento. A técnica de estabilização química do solo, comparada as técnicas de reforço com geossintéticos proporcionou melhor comportamento resistente, visto que a inserção do cimento ao solo promoveu resultados superiores de resistência ao cisalhamento do solo pesquisado. Entretanto, a presente pesquisa não considerou as vantagens técnicas, econômicas e ambientais de cada tecnologia, visto que estes aspectos podem inviabilizar as construções com solo melhorado. / Soil mass movements in hills, slopes and slopes have intensified in recent decades. The Northeast Region is the leader in Brazil of the highest number of homeless people affected by instability problems, since the rupture of a massif causes material damages and social and economic losses. To mitigate the effects of slope instability are applied consolidation techniques, improvement and reinforcement in order to generate a global redistribution of stresses and deformations. Among these may be mentioned the techniques as chemical stabilization and containment with geosynthetics. The objective of this research was to perform a parametric study of the shear strength of a soil with low support capacity, in its natural state and after the use of chemical stabilization technique and the insertion of reinforcement materials (non-woven geotextile and geogrid). The research was divided in three stages to reach the proposed ends: soil characterization, soil chemical stabilization and evaluation of soil mechanical behavior. In the first stage, physical, chemical and mineralogical characterization of the soil were performed. In the second phase, simple compression tests were carried out with the purpose of determining an optimum content for soil chemical stabilization. Subsequently, samples of natural soil, stabilized soil and reinforced soils were submitted to non-densified and non-drained triaxial (UU) compression tests in order to analyze the geotechnical parameters of each model and the strength and stiffness gains of the improved soils in compared to natural soil. In general, the results indicated that the insertions of the non-woven geotextile and the geogrid contribute to the increase in shear strength. The soil chemical stabilization technique, compared to the geosynthetic reinforcement techniques provided better resistant behavior, since the cement insertion in the soil promoted superior results of shear strength of the studied soil. However, the present research did not consider the technical, economic and environmental advantages of each technology, since these aspects can make feasible the constructions with improved soil.

Este trabalho apresenta a avaliação dos efeitos da estabilização química com cal e cimento na condutividade hidráulica e resistência à compressão de um solo arenoso proveniente da Formação Botucatu (Estado de São Paulo, Brasil), com o objetivo de obter um material menos permeável e mais resistente. O projeto e análise de experimentos foram realizados através de um planejamento fatorial 3², com duas variáveis independentes: teor de umidade e porcentagem de estabilizante, variando em três níveis cada. Foi utilizado cal hidratada CH-III, cimento Portland CP II-Z32 e água fornecida pela concessionária local. Os ensaios de condutividade hidráulica (K) foram executados em permeâmetros de carga constante. Foram realizados ensaios de resistência a compressão simples (RC) após 7 e 28 dias de cura. As amostras de solo estabilizado e natural foram compactadas na energia Proctor Normal. Na avaliação da estrutura das amostras de solo estabilizado verificou-se a alteração da matriz de poros promovida pela adição de cal e cimento. Após a obtenção dos resultados, análises estatísticas possibilitaram avaliar os efeitos das variáveis independentes sobre o K e RC. Pelo método de superfície de respostas foi possível demonstrar o comportamento das misturas e identificar a tendência de alteração das propriedades. As amostras de solo-cimento alcançaram reduções de condutividade hidráulica de até 9,5 x 10-7 m/s e o menor valor experimental de K foi de 1,4 x 10-8 m/s. Os ensaios de RC, com 28 dias de cura, apresentaram acréscimo de resistência de até 5,1 MPa e os resultados obtidos possuem uma variação, aproximadamente, entre 0,1 e 5,1 MPa. O procedimento adotado permitiu avaliar a influência dos fatores e determinar as misturas ótimas para cada estabilizante. / A laboratory study was conducted to evaluate the effects of lime and cement stabilization over the hydraulic conductivity and unconfined compressive strength of a sandy soil from Botucatu Formation (São Paulo State, Brazil) with the intend to generate a less permeable and more resistant material. The experiment was performed using the technique of factorial design 3², with the two independent variables: moisture content and stabilizer percentage, varying on three levels each. Hydraulic conductivity (K) was measured in constant-head permeameters. Unconfined compressive strength (CS) was measured after 7 and 28 days of curing. The samples of stabilized and natural soils were compacted with the normal Proctor energy. The evaluation of the stabilized soil structure verified a pore matrix modification promoted by lime and cement addition. With the results of the characterization, statistical analysis allowed to assess the effects of the variable factors on K and CS. The response surface method was used to demonstrate the hydraulic and compressive strength behavior of the stabilized soil. The soil-cement hydraulic conductivity achieved reductions up to 9.5 x 10-7 m/s and the lowest K experimental value was 1.4 x 10-8 m/s. The compressive strength, with 28 days of curing, presented an increase in CS up to 5.1 MPa and the obtained results showed a range between 0.1 and 5.1 MPa. The adopted experimental procedure allows the assessment of the variables influence and the determination of the optimal mixtures for each stabilizer.

A indústria de papel e celulose representa um dos mais expressivos setores industriais do mundo, sendo de grande importância para a economia mundial. Na América do Sul, devido à grande disponibilidade de recursos florestais, O Brasil e o Chile são os maiores produtores de celulose. O Brasil produz em torno de 6 milhões de toneladas de polpa por ano, dos quais 98% são branqueadas, segundo pesquisas da Unicamp (2004). A produção de papel passou por evoluções ao longo dos anos, que possibilitou o melhoramento da qualidade e velocidade de produção, fazendo com que este setor industrial gerasse um aumento na capacidade produtiva, acarretando um aumento do volume de resíduos gerados pela indústria de papel e celulose. O alto consumo de papel e seus métodos de produção endossam o rol das atividades humanas mais nocivas ao planeta. Para produzir 1 tonelada de papel são necessárias 2 a 3 toneladas de madeira, uma grande quantidade de água (mais do que qualquer outra atividade industrial) e muita energia (está em quinto lugar na lista das que mais consomem energia). O principal objetivo deste trabalho é apresentar resultados da avaliação, em laboratório, de propriedades físicas e mecânicas de misturas constituídas de solo, cal e resíduo da fabricação de papel, visando sua utilização na construção rodoviária. Os ensaios de compactação foram realizados na energia equivalente ao Proctor Normal e o comportamento mecânico das misturas foi avaliado mediante os resultados obtidos dos ensaios de compressão simples, compressão diametral e triaxial cíclico. Para a realização destes ensaios escolheram-se os teores de 0 e 40% de resíduo e os teores 0,5 e 10% de cal. Avaliou-se, também, a rigidez do material mediante o módulo tangente inicial (Eo) e módulo de resistência (Mr). Os corpos-de-prova foram ensaiados sem imersão e após imersão em água por 4 horas, decorridos 7 dias de cura em câmara úmida. Posteriormente, analisou-se a influência do tempo de cura para 0, 2, 7, 28 84 dias de permanência em câmara úmida. Para determinar a periculosidade do resíduo foram executados ensaios ambientais de lixiviação e solubilização. Os resultados mostraram que a adição do resíduo e a influência da água agiram como agentes redutores das propriedades mecânicas. Entretanto, as misturas de solo-cal e solo-resíduo-cal atendem às especificações técnicas da State of the art 5 - Lime stabilization (TRB, 1987), oferecendo uma solução viável para a utilização destas misturas na construção rodoviária. Observou-se, também, que o aumento do tempo de cura e teor de cal conduziu a valores crescentes de resistência e rigidez. Os ensaios ambientais realizados no solo, resíduo da fabricação de papel e na mistura solo-resíduo-cal foram essenciais para se obter parâmetros que permitam acompanhar o desequilíbrio que possa surgir no meio ambiente decorrente da aplicação deste resíduo em camadas de base e sub-base de pavimentos. / The paper and pulp industry represent one of the most expressive industrial sector around the world, being of great importance to the world economy. In South America, because of the wide forest resources, Brazil and Chile are the largest pulp-producing. Brazil produces around 6 million tons of pulp per year, among which 98% of the pulp are produced by the bleaching process, according to research from Unicamp (2004). The paper production has undergone changes through the years, which enabled the improvement of the quality and speed of production. It made that this industrial sector has an increase of productive capacity and of waste\'s volume produced for the paper and pulp industry. The high consumption of paper and its productions ways increase the contingent of human most harmful activities o the planet. To produce 1 ton of paper are necessary from 2 to 3 tons of wood, a lot of water (more than any other industrial activity) and a lot of energy (it is in the fifth place in the list of industries that consume more energy). The main goal of this paper is present results of assessment, in laboratory, of physical and mechanical properties of mixtures of soil, lime and residue from the manufacture of paper, for their use in road construction. The compaction tests were made in the equivalent energy to the normal Proctor and the mechanical behavior of the mixtures was evaluated on the strength of the results of tests for unconfined compressive strength, diametrical compression and cyclic loading triaxial. For these tests have been chosen the levels of 0 and 40% of waste and the levels 0,5 and 10% of lime. It was evaluated also the stiffness of the material by the initial tangent modulus (Eo) and resilient modulus (Mr). The samples were tested without immersion and after immersion in water for 4 hours, after 7 days of cure in a moist chamber. Subsequently, it was analyzed the influence of curing time for 0, 2, 7, 28 and 84 days of stay in a moist chamber. To determine the dangerousness of the residue were performed environmental testing of leaching and solubility. The results showed that the addition of waste and the influence of water acted as reducing agents of mechanical properties. However mixtures of soil-lime and soil-residue-lime meet the technical specifications of the State of the art 5 - Lime stabilization (TRB, 1987), providing a feasible solution to the use of such mixtures in road construction. Observed also that increasing the curing time and content of lime led to increasing values of strength and stiffness. The environmental testing conducted in the soil residue from the manufacture of paper and the mixture soil-residue-lime were essential for obtaining parameters for monitoring the imbalance that may arise in the environment resulting from the application of this waste in layers of base and sub base\'s pavements.