Tese de mestrado integrado. Engenharia Mecânica. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Submitted by Geyciane Santos (geyciane_thamires@hotmail.com) on 2015-10-02T14:43:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Antonio Cleiton Lopes da Silva.pdf: 4158609 bytes, checksum: df0a9c601a830a898dc186dd5c7baec7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-02T20:01:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Antonio Cleiton Lopes da Silva.pdf: 4158609 bytes, checksum: df0a9c601a830a898dc186dd5c7baec7 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2015-10-02T20:07:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Antonio Cleiton Lopes da Silva.pdf: 4158609 bytes, checksum: df0a9c601a830a898dc186dd5c7baec7 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-02T20:07:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Antonio Cleiton Lopes da Silva.pdf: 4158609 bytes, checksum: df0a9c601a830a898dc186dd5c7baec7 (MD5) Previous issue date: 2014-03-31 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In mechanistic analysis, the complex modulus is a parameter of fundamental importance for the construction of constitutive models of the behavior of asphalt concrete. Among the more modern options for obtaining it, are the bending tests to four points, widespread in Europe. As an alternative to national evaluation of these parameters, in this study is carried out four-points bending tests to obtain the dynamic modulus and phase angle of the asphalt concrete, employing conditions representative of the Amazônia on the coarse aggregate and temperature on the road surface, with almost 60 ° C for many hours a day. As aggregate, against a regional shortage of stone material, we used the ASAC - Synthesized Calcined Clay Aggregate, promising material in front of plenty of raw materials and feasibility financial and technical. As a result of the tests, it has been found dynamic modulus and phase angle at different frequencies and temperatures. Master curves were constructed by applying the principle of time-temperature superposition and data fit to a phenomenological model representing the dynamic module by a continuous function. Furthermore, it was demonstrated that some imperfections recorded by the device in low loads are not only noise or errors but arise from interference of natural vibration of the beam. Finally, considering the local conditions of temperature and traffic, the dynamic module presented abrupt change, showing a drop of up to 93.3 % in value, in which the surface appears very susceptible to permanent deformation, recurring problem in pavements local asphalt. / Na análise mecanicista, o módulo complexo é um parâmetro de importância fundamental para construção de modelos constitutivos do comportamento do concreto asfáltico. Dentre as opções mais modernas para sua obtenção, encontram-se os testes de flexão a quatro pontos, amplamente difundidos pela Europa. Como alternativa nacional para avaliação desses parâmetros, no presente estudo realiza-se testes de flexão a quatro pontos para obtenção do módulo dinâmico e ângulo de fase do concreto asfáltico, empregando-se condições representativas da Amazônia no tocante ao agregado graúdo e temperatura, que na superfície dos pavimentos alcança quase 60°C por longas horas do dia. Como agregado graúdo, ante a escassez regional de material pétreo, utilizou-se o ASAC – Agregado Sinterizado de Argila Calcinada, material promissor diante da abundância de matéria prima e viabilidade financeira e técnica. Como resultado dos testes, obteve-se pontualmente o módulo dinâmico e ângulo de fase a diversas frequências e temperaturas. Construíram-se curvas mestras aplicando-se o princípio da superposição tempo-temperatura e ajustaram-se os dados a um modelo fenomenológico, representando-se o módulo dinâmico por uma função contínua. Além disso, demonstrou-se que algumas imperfeições registradas pelo equipamento em condições de baixas solicitações não são apenas ruídos ou erros, mas decorrem da interferência da vibração natural da viga. Por fim, consideradas as condições locais de temperatura e tráfego, o módulo dinâmico apresentou variações abruptas, apresentando queda de até 93,3% em seu valor, situação em que o pavimento apresenta-se muito suscetível a deformações permanentes, problema recorrente nos pavimentos asfálticos locais.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-02T13:48:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Claudio A. P. Lima.pdf: 4892807 bytes, checksum: b82d422f5f06eb53d8ee36cb6f7715be (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-02T13:48:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Claudio A. P. Lima.pdf: 4892807 bytes, checksum: b82d422f5f06eb53d8ee36cb6f7715be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T13:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Claudio A. P. Lima.pdf: 4892807 bytes, checksum: b82d422f5f06eb53d8ee36cb6f7715be (MD5) Previous issue date: 2017-11-10 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The historical retrospective of the pavements in Manaus and an expressive fraction of the municipalities in the State of Amazonas proves its early structural failure due to the scarcity of petrous materials and sublayers with low support. Literature shows the use of industrial waste for soil stabilization, as well as gains in mechanical performance of asphalt mixtures as an alternative solution to the paving regions where there is shortage of aggregates and high cost on transportation of these materials. In the present work, the effect of industrial waste on the chemical and physical stabilization of a soil from the region of Iranduba/AM was evaluated, and on the asphalt concrete dosage, aiming to increase the capacity of support as well as the final destination of environmental liabilities. The waste used were carbide lime (LC), a by-product of acetylene gas produced in the Industrial Pole of Manaus (IPM) and the residue of Curauá fiber, a natural and region material used by the automobile indrustry. Beams were molded with soil and soil-lime, soil-fiber and soil-lime-fiber compositions, in proportions of 2% lime and 1,5% fiber, related to the dry soil mass. Curing of the samples was carried out in a oven for 24 and 48 hours at 60oC. It was also molded traditional asphalt concrete beams with the addition of carbide lime. The mechanical behavior was determined by the 4-point flexural test, considering regional traffic and temperature conditions. Results for soil compositions with industrial waste revealed an increase in the dynamic stiffness modulus, such as a decrease in the phase angle reflecting the negligible viscous portion of the natural material. The asphalt beams presented a contrary answer. The results of dynamic stiffness module of the traditional and alternative asphalt compositions were compared, according to the theory of Euller-Bernoulli. It was verified the perfect adjustment of the theoretical function with the experimental points. Therefore, the present work corroborates the technical feasibility of the use of carbide lime and Curauá fiber residue in pavement engineering. / O retrospecto histórico dos pavimentos de Manaus e de uma fração expressiva dos Municípios do Estado do Amazonas comprova a falência estrutural precoce, em virtude da escassez de materiais pétreos e de subcamadas com baixo suporte. A literatura mostra a utilização de resíduos industriais para estabilização de solos, assim como ganhos no desempenho mecânico de misturas asfálticas, como solução alternativa à pavimentação em regiões onde há a escassez de agregados e elevado custo de transporte desses materiais. Avaliou-se no presente trabalho o efeito de resíduos industriais na estabilização química e física de um solo proveniente da região de Iranduba/AM, e na dosagem de concreto asfáltico, visando ao aumento da capacidade de suporte, bem como à destinação final de passivo ambiental. Os resíduos utilizados foram a cal de carbureto (CC), subproduto do gás acetileno produzido em no Polo Industrial de Manaus (PIM), e o resíduo da fibra do Curauá, material natural e regional utilizado pela indústria automobilística. Moldaram-se vigas com solo e com as composições solo-cal, solo-fibra e solo-cal-fibra, nas proporções de 2% de cal e 1,5% de fibra, em relação à massa seca do solo. Realizou-se o processo de cura das amostras, em estufa, por 24hs e 48hs, a 60° C. Moldaram-se, também, vigas de concreto asfáltico tradicional e com a participação da cal de carbureto. Determinou-se o comportamento mecânico pelo ensaio de flexão a 4 pontos, considerando-se as condições de tráfego e temperatura regional. Os resultados para as composições do solo com resíduos industriais revelaram um aumento no módulo de rigidez dinâmico, tal como um decréscimo do ângulo de fase refletindo a insignificante parcela viscosa do material natural. Resposta contrária apresentaram as vigas asfálticas. Comparou-se os resultantes do módulo de rigidez dinâmico das composições asfálticas, tradicional e alternativa, segundo a teoria de Euller-Bernoulli. Verificou-se o perfeito ajuste da função teórica com os pontos experimentais. Portanto, o presente trabalho corrobora a viabilidade técnica do uso da cal de carbureto e do resíduo da fibra do curauá na engenharia de pavimentação.

The self-compacting concrete (SCC) has been characterized as a great evolution in the concrete technology, being able to fill all empty spaces of the formwork and selfcompacting only by action of its own weight. If steel fibers are added to SCC, without prejudice its properties in the fresh state, new advantages and possibilities of applications will provide concretes more efficient. In this context, a SCC with addition of industrial waste is used, and steel fibers with l/d ratio equal to 50 are incorporated, in a volume fraction of 1%, in order to assess the behavior of reinforced self-compacting concrete beams, with and without the addition of steel fibers, subject to normal and tangential stresses, and compare them with the behavior of conventional reinforced concrete beams. For that, were made reinforced concrete beams of dimensions (12,5 x 23,5 x 132) cm, which were tested by four-point bending, to the 28 days of age. To compare the results, were produced conventional concretes of different compositions, with and without steel fibers. The tests results in the fresh state shown that was possible the obtaining of concrete with self-compacting properties, even with the addition of steel fibers, from a mix already existent of SCC. The addition of the steel fibers to the SCC promoted slight gain in the load capacity of the beam, with lower displacements in the middle span, lower deformations in the reinforcement bars and improved cracking control, compared to the others beams produced with concrete compacted by vibration, with and without steel fibers. / O concreto auto-adensável (CAA) vem se caracterizando como uma grande evolução na tecnologia do concreto, sendo capaz de preencher todos os espaços vazios da fôrma e adensar-se apenas pela ação de seu peso próprio. Se ao CAA adicionam-se fibras de aço, sem prejuízo de suas propriedades no estado fresco, novas vantagens e possibilidades de aplicação proporcionarão concretos mais eficientes. Dentro desse contexto, um CAA com adição de resíduo industrial é usado, e fibras de aço com relação l/d = 50 são incorporadas, em uma fração volumétrica de 1%, com intuito de avaliar o comportamento de vigas de concreto auto-adensável armado, com e sem o reforço de fibras de aço, submetidas às solicitações normais e tangenciais, e compará-las com o comportamento de vigas de concreto armado convencional. Para isso, foram confeccionadas vigas de concreto armado de dimensões (12,5 x 23,5 x 132) cm, as quais foram ensaiadas por flexão a quatro pontos, aos 28 dias de idade. Para comparação dos resultados, foram produzidos concretos convencionais de diferentes composições, com e sem a adição das fibras de aço. Os resultados dos ensaios no estado fresco mostraram que foi possível a obtenção de concreto com propriedades auto-adensáveis, mesmo com adição de fibras de aço, a partir de uma dosagem de CAA já existente. A adição das fibras de aço ao CAA promoveu sensível ganho na capacidade resistente da viga, com menores flechas, menores deformações das armaduras, longitudinal e transversal, e melhorado controle da fissuração, em comparação às demais vigas produzidas com concretos adensados por vibração, com e sem fibras de aço.