Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2013. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2014-02-17T14:27:14Z No. of bitstreams: 1 2013_EnioFernandesAmorim.pdf: 5324363 bytes, checksum: 8e071d85eae2fce9987899007ad8a352 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2014-02-19T11:47:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_EnioFernandesAmorim.pdf: 5324363 bytes, checksum: 8e071d85eae2fce9987899007ad8a352 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-02-19T11:47:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_EnioFernandesAmorim.pdf: 5324363 bytes, checksum: 8e071d85eae2fce9987899007ad8a352 (MD5) / A estocagem e a disposição dos resíduos de construção e demolição de obras civis (RCD) ainda não se encontram perfeitamente associadas a uma destinação sustentável e em contrapartida a geração destes resíduos vem aumentando em quantidade no mundo. É importante ressaltar que seu indevido acúmulo gera ônus para a saúde pública, impacto ao meio ambiente e uma grande poluição visual. Consubstanciado nestes aspectos, algumas pesquisas realizadas em vários locais do Brasil e do mundo apontam para a viabilidade do aproveitamento desses resíduos em obras viárias. Neste contexto, a presente pesquisa propõe uma solução alternativa para construção de camadas de base de pavimentos urbanos, a partir de uma mistura de solo com RCD. Neste sentido, foram realizadas análises do comportamento mecânico e do desempenho funcional de um pavimento urbano por meio de ensaios geotécnicos de laboratório e de campo e da execução de um trecho experimental em pavimentação asfáltica, onde se utilizou na camada de base, um RCD associado a um solo laterítico típico do município de Campo Verde - MT. Como forma de avaliar a viabilidade econômica da solução adotada nesta pesquisa também foi realizada uma avaliação baseada nos conceitos da engenharia econômica. O programa experimental relativo aos ensaios geotécnicos de laboratório foi realizado a partir de amostras de RCD oriundas de restos de concreto, alvenaria e pisos, bem como na análise de misturas de um solo proveniente das proximidades do município de Campo Verde - MT com as frações de RCD mencionadas. Os métodos de investigação de laboratório e de campo basearam-se nos ensaios de caracterização física, de compactação e CBR, de difratometria por raios-X (DRX), do pH, da resistência à compressão simples, do módulo de resiliência, do cisalhamento rápido, das análises da quebra de grãos, dos ensaios de sucção, do controle de compactação em campo, da resistência à penetração dinâmica e de avalições de deflexões oriundas dos ensaios realizados com o auxílio da viga Benkelman. Os procedimentos de ensaios basearam-se nas recomendações impostas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes (DNIT), American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) e American Society for Testing and Materials (ASTM) e/ou por procedimentos específicos descritos por fabricantes de equipamentos ou pesquisadores renomados. Os resultados obtidos mostraram o potencial de aplicação do RCD como uma alternatva para aplicação em obras de pavimentos urbanos, de modo que se constatou a sua viabilidade técnica-econômica. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The storage and disposal of wastes of the civil construction and demolition works (CDW) are yet not perfectly associated to a sustainable destination and, in contrast, the generation of these wastes is increasing in quantity worldwide. It is important to point out that their improper accumulation generates burden to public health, environmental impact and great visual pollution. Embodied in these respects, some researches carried out in various parts of Brazil and of the world indicate the feasibility of taking advantage of such wastes in road works. In this context, this research proposes an alternative solution for materials destined to the base layers of urban pavement, from a mixture of soil with CDW, having as element of study the analysis of mechanical behavior and functional performance of an urban pavement, carried out from the conception of laboratory and field geotechnical tests and execution of an experimental section in asphaltic paving, in which CDW was used associated with laterite soil (typical in Campo Verde - MT city) in the base layer. As a way to evaluate the economic viability of the solution adopted in this study, an evaluation based on economic engineering concepts was also conducted. The experimental programme of laboratory geotechnical tests worked with CDW samples from remnants of concrete, masonry and floors, as well as the analysis of mixtures of a sort of soil from the vicinity of Campo Verde - MT with the fractions of CDW. The laboratory and field research methods were based on tests of physical characterization, compaction and CBR, X-ray diffractometry (DRX), pH, unconfined compression test, resilient modulus, quick shear, analysis of kernel cracking, suction tests, compaction control in the field, resistance to dynamic penetration and deflection assessments from tests carried out with the help of Benkelman beam. The tests procedures were based on recommendations imposed by the Brazilian Association for Technical Standards (ABNT), National Transportation Infrastructure Department (DNIT), American Association of State Highway and Transportation Officials (AASHTO) and American Society for Testing and Materials (ASTM) and/or by specific procedures described by equipment manufacturers or renowned researchers. The results obtained showed the potential of applying RCD as an alternative for urban pavement works, having been confirmed its technical and economic feasibility.

Este trabalho de pesquisa foi realizado na busca de melhor entendimento do comportamento estrutural de pavimentos de concreto no que tange a transferência de carga em juntas, de quais os fatores que influenciam essa transferência de esforços nas juntas e a determinação, em caráter preliminar, de como as condições climáticas vigentes na área tropical dos estudos afeta o fenômeno. Para a realização dos experimentos foi empregada a pista experimental USP/FAPESP, construída em 1999, e até então não empregada para a determinação dos efeitos de transferência de cargas em juntas com e sem barra de transferência de carga. Paralelamente, para retroanalisar os parâmetros de transferência de carga, foram necessárias a avaliação e a análise estrutural de respostas a carregamentos dinâmicos das placas de concreto da pista experimental, possibilitando a determinação de diversos parâmetros em jogo, em especial, do módulo de elasticidade de concretos e do módulo de reação do subleito. Os estudos permitiram determinar que a ausência de barras de transferência de cargas em juntas transversais torna menos eficiente tal transferência além de apresentar nesse caso forte dependência da temperatura do concreto. Em juntas com barras de transferência de carga, para qualquer época do ano, a transferência de cargas é sempre igual ou superior a 90%, aproximadamente, independentemente da geometria das placas. Não existindo tais dispositivos o valor da transferência de cargas variou de 60 a 75%. Não foram observadas dependências importantes quanto a diferentes níveis de carregamento durante os testes, bem como para espessuras de placas de concreto, em placas com barras de transferência. Observou-se, também, embora em escala inferior ao que se narra na literatura passada, que o módulo de reação do subleito para carga de borda é maior que aquele para carga de centro. As faixas de valores de módulos de elasticidade para concretos de placas e para concretos compactados com rolo em sub-bases coincidiram com as faixas de valores encontrados em laboratório com medidas efetuadas na época da construção dos pavimentos. O processo de retroanálise com o programa ISLAB2000 mostrou-se um recurso valioso para a parametrização dos pavimentos de concreto estudados. / This research was proposed aiming an in deep study of the mechanism of load transfer across concrete pavement joints including the analysis of which factors influence such load transfers with special regards to the climate factors as concrete temperature. The concrete pavements under study were built in 1999 as a research supported by FAPESP, whose experimental sections has not been used before for such a goal. Backcalculation techniques were employed to analyze deflection data collected with FWD tests over the slabs and it was possible to define values for the test sections materials parameters like concrete modulus of elasticity and the modulus of subgrade reaction. Tests detected loss of load transfer efficiency on the dependence of concrete temperature for non dowelled joints. For dowelled joints, whatever the season of the year or period of the day, joint load transfer efficiency was at least 90% approximately. However, without dowels, efficiency ranged from 60 to 75%. No expressive dependence on the load level was observed during tests, as well as on the slab thicknesses, for cases of dowelled joints. It was observed the increase in the value of the modulus of subgrade reaction when loads were applied in joint position, although not so expressive as sometimes described in the literature. Ranges for concrete and rolled compacted concrete modulus of elasticity resulted similar to former values got from the construction period in laboratory. Therefore, backcalculation procedures using ISLAB2000 software is understood as a valuable tool for concrete slab characterization.

A tecnologia de pavimento em concreto permeável surgiu como potencial solução para problemas relacionados à drenagem urbana provenientes da diminuição da área permeável de uma metrópole. Desta forma, sua utilização vem crescendo cada vez mais, inclusive no Brasil. Para avaliar o comportamento hidráulico de uma calçada em concreto permeável, o Laboratório de Mecânica dos Pavimentos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (LMP-EPUSP) desenvolveu duas misturas para a aplicação em duas calçadas em concreto permeável construídas no Campus da Universidade de São Paulo. A primeira estrutura possui dimensões de 1,00 m x 8,65 m, sem manta permeável, ao passo que a segunda estrutura possui 1,50 m x 84,80 m com sua área dividida em 3 trechos que diferem entre si da seguinte forma: primeiro trecho com manta permeável e infiltração de água no solo; segundo trecho com lona impermeável e sistema de drenagem; e terceiro trecho sem manta e com infiltração de água no solo. Além da análise do comportamento hidráulico da mistura, os métodos construtivos adotados foram avaliados, desde a escolha do local até a cura do concreto. Todas as adequações do método de execução da primeira calçada para a segunda são explícitas e justificadas nesse trabalho, tais como a existência da manta permeável, que na primeira calçada não existia e na segunda surge como uma das soluções para se evitar a colmatação por bombeamento, e detalhes na compactação do revestimento, mantendo uma superfície mais regular. Feita a análise do método construtivo, essa pesquisa também apresenta diversos resultados de taxas de infiltração, em cm/s, in loco obtidos através do ensaio baseado na ASTM C-1701, além de mostrar, através de comparações com diversas referências, o grande potencial hidráulico das misturas desenvolvidas. Esses resultados mostram o comportamento hidráulico das misturas com o tempo. Das informações apresentadas, fica evidente a dependência da escolha do local para um bom comportamento hidráulico a longo prazo, além de explicitar o quão a taxa de infiltração diminui com o tempo em um pavimento construído em ambiente pouco suscetível à colmatação proveniente de árvores e em local muito suscetível. Além disso, o estudo mostra que, apesar de pequenas diferenças nos pavimentos, tais como a infiltração ou não de água no solo, e, no caso contrário, a existência de um sistema de drenagem, o comportamento hidráulico é semelhante. A mesma conclusão é obtida comparando-se os ensaios realizados em bordas e centro do pavimento. Todos os resultados mostrados e conclusões tiradas a partir desses mostram o grande potencial drenante do pavimento de concreto permeável, potencializando com a seleção adequada de materiais, local e método construtivo. / Pervious concrete pavement came as a potential solution to problems related to urban drainage, consequence of the decrease of the permeability area of a metropolis. In this way, its use has been increasing all over the world, including Brazil. In order to evaluate the hydraulic behavior of a permeable concrete sidewalk, the Pavement Mechanics Laboratory of the University of São Paulo developed two mixtures. These mixtures were made for an application on two sidewalks in permeable concrete built in the Campus of the University of São Paulo. The first sidewalk has 1.00 m x 8.65 m, without a geotextile, and the second has 1.50 m x 84.80 m, divided into 3 stretches differing from each other as follows: first section with a geotextile and infiltration of water on soil; Second stretch with waterproof tarpaulin and drainage system; And the third stretch has not a geotextile, but count with the infiltration of water on soil. In addition to the analysis of the hydraulic behavior of the mixture, the constructive methods adopted were evaluated, since the choice of the construction site, until the concrete cure. All adaptations of the method of execution of the first sidewalk to the second one are explicit and justified in this work, such as the existence of the geotextile, that in the first sidewalk did not exist and in the second it appears as one of the solutions to avoid the clogging. Another adaptation was the compaction adopted, which is more regular on the second sidewalk. After the analysis of the constructive method, this research also presents several results of infiltration rates, in cm/s, obtained through the test based on ASTM C-1701, besides showing, through comparisons with several references, the great potential Hydraulic of the mixtures applied. These results show the hydraulic behavior of the mixtures over time. From the information presented, the dependence on the choice of site for a good long-term hydraulic behavior is verified, it is also evidente how much the rate of infiltration decreases with time in a pavement built in a site next to trees and another types of vegetation. In addition, this research shows that the little differences in the methods results in little differences in the infiltration rate, but the hydraulic behavior remains similar. The same conclusion is obtained by comparing the tests performed at the edges and center of the pavement. All presented results and conclusions shows the great potential of the mixtures developed by the LMP-USP, which can be enhanced though the suitable materials selection, construction place and constructive method.

No Brasil é crescente o número de veículos pesados que transitam pelas rodovias do país. Este fato, somado com as altas temperaturas atuantes, tem causado a ocorrência de defeitos precoces nas camadas de revestimento dos pavimentos asfálticos. Em função disso têm sido estudadas alternativas às misturas asfálticas usinadas a quente convencionalmente empregadas como revestimentos de pavimentos em rodovias com alto volume de tráfego. Uma das alternativas que vêm sendo estudadas é a substituição do CAP 50-70, ligante asfáltico mais utilizado no país, por CAP 30-45, devido à maior consistência e viscosidade deste último. Este trabalho compara o comportamento mecânico de misturas asfálticas usinadas com estes dois diferentes ligantes, para fins de utilização em vias de tráfego pesado, e, além disso, analisa as diferenças de desempenho entre misturas projetadas por duas metodologias de dosagem de misturas asfálticas distintas, Marshall e Superpave. Para esta comparação foram analisados os resultados de um estudo de caso realizado na Rodovia Presidente Dutra, onde foram construídos três trechos experimentais com diferentes materiais no revestimento: concreto asfáltico usinado com CAP 50-70 e dosado pelo método Marshall, a mesma mistura dosada pelo método Superpave, e concreto asfáltico com 30-45 dosado pelo método Marshall. Estes três trechos foram submetidos ao ensaio de simulação de tráfego em verdadeira grandeza pelo equipamento HVS. Foram analisados resultados de pesquisa desenvolvida em laboratório e em campo visando a determinação de benefícios e limitações de cada alternativa empregada. Os resultados das análises mostraram que, para as condições estudadas, o concreto asfáltico com CAP 50-70 Superpave apresentou um baixo teor de ligante em sua composição, o que acabou causando problemas em seu comportamento como reflexão de trincas existentes na camada subjacente, maior trilha de rodas em comparação aos outros dois, embora ainda em valor compatível ao limite aceitável. O concreto asfáltico com CAP 50-70 Marshall apresentou um desempenho satisfatório, mas já mostrava ocorrência de alguns defeitos ao final do ensaio como trincamentos e início de trilha de rodas. O concreto asfáltico com CAP 30-45 Marshall apresentou um bom comportamento em campo, com a menor trilha de rodas medida e sem trincamento aparente, sendo recomendada sua utilização em rodovias com tráfego pesado, em condições similares à estudada, onde as deflexões são muito baixas devido à presença de base cimentada. O simulador de tráfego em verdadeira grandeza mostrou-se uma ferramenta eficiente na previsão de comportamento e desempenho de estruturas de pavimento. / In the last years, the volume of commercial heavy vehycles that transit through Brazilian highways is increasing. In addition, pavement wearing courses are exposed to the influence of high temperatures, that cause precocious asphalt layer distresses Therefore, asphalt mixture alternatives to the high traffic higwayshave been studied. One of the possibilities is the substitution of CAP 50-70, the most used asphalt binder in the country, for CAP 30-45, due to its higher consistency and viscosity. This thesis compares the mechanical behavior of asphalt concrete using CAP 50-70 with the mixture employing CAP 30-45, concerning the wearing courses for high traffic highways. It is also analysed the differences of mechanical results using Marshall and Superpave mix desing methods. The performance of wearing courses was analyzed based on the results obtained from a study developed at the Presidente Dutra Highway, where three experimental trails were build using different asphalt concretes: a CAP 50-70 mix designed according Marshall, a CAP 50-70 mix designed by Superpave and a CAP 30-45 mix designed by Marshall Method. The three experimental trails were submitted to a full scale traffic simulation test, using the HVS equipment. The results of this research, developed at laboratories and field, where analyzed to determine the benefits and limitations of each of the alternatives. The analyses showed that the mixture using the CAP 50-70 Superpave presented a lower asphalt content, what caused performance problems such as reflective cracks and rutting. The AC using CAP 50-70 Marshall presented a satisfactory performance, however some distresses at the end of the simulation test were occurred. The mixture using CAP 30-45 Marshall presented a good field performance, and its use can be recomended at the high traffic highways, since the strucure provides the necessary stiffness and low deflections. The full scale traffic simulator proved to be an efficient tool in order to preview the pavement structure behavior and field performance.

O módulo de resiliência (MR) é hoje um dos parâmetros-chave para o dimensionamento empírico-mecanístico de pavimentos flexíveis. Há, entretanto, algumas peculiaridades no ensaio de tração indireta com cargas cíclicas que ocasionam variações na sua determinação. A investigação de tais fatores é necessária para que a magnitude do seu efeito sobre o valor de MR seja quantificada. Para isto, esta pesquisa avaliou, através de uma análise paramétrica, os algoritmos apresentados pelo Protocolo P07 do LTPP, análogo ao método correntemente utilizado pelas instituições brasileiras de pesquisa em pavimentação, e pela pesquisa NCHRP 1-28/1-28A para determinação dos deslocamentos resilientes, bem como o efeito do pulso e freqüência de carregamento e níveis de tensão de tração (%RT) em duas misturas asfálticas: uma mistura com ligante asfáltico convencional e outra com ligante asfáltico modificado por adição de borracha. Foram necessárias adaptações no equipamento de compressão diametral cíclica utilizado na pesquisa, e também a montagem de um sistema de posicionamento de sensores que permitisse a gravação de deslocamentos horizontais e verticais viabilizando a determinação do coeficiente do Poisson. Realizaram-se ensaios de MR e resistência à tração (RT) às temperaturas de 10°, 25° e 35°C e, complementarmente, ensaio de fadiga (tensão controlada) a 25°C. Os resultados obtidos demonstram a alta sensibilidade do valor de MR aos algoritmos de cálculo dos deslocamentos resilientes; o algoritmo apresentado pela pesquisa 1-28/ 1-28A do NCHRP foi considerado adequado. Observou-se a dependência do MR ao pulso de carga, à freqüência de ensaio e também ao nível de tensão aplicado durante o ensaio. A magnitude desta dependência, entretanto, é função do tipo de mistura e da temperatura sob a qual o ensaio foi realizado. A determinação do coeficiente de Poisson pareceu ser bastante suscetível ao sistema de medição utilizado, tendo apresentando uma grande variabilidade. Nos ensaios de vida de fadiga sob tensão controlada pode-se evidenciar a redução dos valores de MR dentro da zona de condicionamento. Propõe-se ainda que a defasagem medida entre o pulso de carga e o pulso de deslocamento no ensaio de MR, possa ser usada como indicador do comportamento visco-elástico das misturas, uma vez que apresentou comportamento análogo ao do ângulo de fase.

Este trabalho apresenta os resultados alcançados em uma pesquisa experimental que objetivou estudar misturas asfálticas com módulos de resiliência elevados (EME), para emprego em camadas estruturais de pavimentos. As misturas EME são solução muito utilizada para pavimentos com elevado volume de tráfego, especialmente na França, por serem muito resistentes às deformações permanentes apresentando bom comportamento à fadiga. Foram caracterizados os ligantes asfálticos utilizados e as misturas projetadas. Para caracterização e verificação de desempenho, realizaram-se os ensaios da Metodologia Marshall, ensaios de resistência à tração, módulo de resiliência à compressão diâmetral, fadiga à tensão controlada, resistência ao dano por umidade induzida (Método Lottman Modificado), perda de massa por desgaste (Cântabro) e deformação permanente (creep dinâmico e simulador tipo LCPC). As misturas asfálticas projetadas apresentaram melhor desempenho mecânico em comparação com uma mistura de comparação formulada com ligante convencional (CAP 50/70). Foi construída uma pista experimental com o objetivo de verificar aspectos executivos e monitorar o desempenho da estrutura submetida a ensaios acelerados. Os danos causados pelas solicitações impostas pelo simulador de tráfego UFRGS-DAER/RS foram monitorados através de medidas de deflexões e afundamentos nas trilhas de roda e da inspeção visual para verificar a ocorrência de trincamento superficial. O carregamento aplicado superou os 200 mil ciclos, com cargas de eixo de 100 e 120 kN. O ATR médio observado no final do experimento totalizou 6 mm. Não foi observado trincamento na superfície do pavimento. A partir dos resultados obtidos é possível concluir que o emprego de misturas asfálticas de módulo elevado em camadas estruturais de pavimentos permitirá a construção de estruturas de melhor qualidade técnica, podendo contribuir para o aumento da vida útil das rodovias. / This work presents an experimental study that searched to study high modulus asphalt mixtures (EME) for structural layers of pavements. The EME is a well-known solution for high volume roads, especially in France, presenting better results in terms of rutting and fatigue cracking than conventional mixtures. Asphalt binders and designed mixtures were characterized. To evaluate the laboratorial mixes performance, Marshall Methodology, tensile strength, resilient modulus, fatigue (controlled stress mode), stripping (Modified Lottman test), weight loss (Cantabro Methodology) and permanent deformation (dynamic creep and LCPC simulator) were carried out. The results showed that the EME mixtures present better mechanical behavior than conventional asphalt mixture. An experimental section was built to verify the construction features and to monitor the progressive degradation produced by a linear traffic simulator. For the accompaniment of the degradation were monitored the pavement deflections, rutting and cracking. 200.000 load cycles were applied with axle loads of 100 and 120 kN.The rut depth in the end of experiment totalized 6 mm. Fatigue cracking was not observed in the pavement surface. The study results show that the use of EME mixtures in structural layers of pavements will allow the construction of structures with remarkably good technical quality, contributing to increase pavement life.

O objetivo do presente trabalho foi estudar a utilização de rejeito de carvão, proveniente da região carbonífera de Santa Catarina, na fabricação de blocos de concreto para pavimentação em substituição ao agregado miúdo natural. Produziu-se um agregado miúdo reciclado de rejeitos de carvão (AMR) através do beneficiamento do rejeito bruto. A metodologia do trabalho compreendeu as seguintes etapas: (a) amostragem do rejeito de carvão no módulo de rejeitos de uma típica mineradora de carvão de Santa Catarina; (b) o beneficiamento gravimétrico do rejeito bruto visando a concentração dos minerais inertes e ajuste da granulometria; (c) a caracterização química, física, morfológica e mineralógica do AMR; (d) a produção dos blocos de concreto com cinco diferentes porcentagens de substituição (0, 25, 50, 75 e 100%) do agregado miúdo natural pelo AMR; (e) a avaliação dos blocos de concreto em relação a resistência à compressão, a resistência à abrasão e a absorção de água; e (f) realização de ensaios estáticos e cinéticos para a predição da ocorrência de lixiviado ácido a partir do rejeito de carvão, no AMR e nos blocos de concreto produzidos. Os resultados demonstram que é possível a transformação de 44% do material disposto em um módulo de rejeitos em AMR para construção civil. O material apresenta 90% de cinzas, teor de enxofre de 1,9% e teor de carbono de 3,5%. De acordo com a ferramenta estatística ANOVA, os resultados obtidos com os blocos produzidos com 25% e 50% de substituição não apresentam diferença significativa em relação aos blocos referência (0% de substituição) nas três variáveis de resposta analisadas. Os resultados dos ensaios estáticos e cinéticos demonstraram que o rejeito bruto e o AMR são potenciais geradores de drenagem ácida de minas (DAM). Os blocos produzidos não possuem a característica de gerar DAM devido à alta alcalinidade do cimento, sendo essa tecnologia conhecida como solidificação/estabilização (S/S). O estudo demonstra que é possível aproveitar parte dos rejeitos da mineração de carvão como agregado miúdo na produção de blocos de concreto para pavimentação, reduzindo o passivo ambiental das indústrias carboníferas catarinenses. Cria-se, assim, uma nova perspectiva para o gerenciamento de resíduos sólidos de mineração dentro dos princípios da produção mais limpa e desenvolvimento sustentável. / The aim of this study was the use of coal waste from the coal region of Santa Catarina in the manufacture of concrete block for paving to replace the natural fine aggregate. It was produced a recycled fine aggregate from coal waste (AMR) through the processing of raw waste. The methodology of the research comprised the following steps: (a) sampling of coal waste in the coal tailing of a typical coal mining company of Santa Catarina; (b) processing raw waste aiming to concentrate inert mineral stream and grain size adjustment; (c) chemical, physical, morphological and mineralogical characterization of the AMR; (d) production of concrete blocks with five different percentages of replacement (0, 25, 50, 75 and 100%) of natural fine aggregate by AMR; (e) evaluation of concrete blocks regarding the compressive strength, abrasion resistance and water absorption; and (f) performance of static and kinetic tests for predicting the occurrence of acid leached from the raw waste, AMR and concrete blocks produced. The results show that it is possible to transform 44% of the coal tailing in an AMR for construction. The material has 90% of ash, sulfur content of 1.9% and carbon content of 3.5%. According to the ANOVA, the results obtained with the blocks produced 25% and 50% of replacing present no significant difference for the reference blocks (0% replacement) on the three response variables examined. The results of kinetic and static tests showed that the raw waste and AMR are potential generators of acid mine drainage (AMD). The produced blocks have not the characteristic of generating AMD due to high alkalinity of cement. This technology is known as solidification/stabilization (S/S). The study shows that it is possible to make good use of the coal wastes from mining as fine aggregate in the production of concrete block for paving. It reduces the environmental liability of coal industries in Santa Catarina and creates therefore a new perspective for the management of solid waste from mining within the principles of cleaner production and sustainable development.

Submitted by Albertina Ferreira (albertina2010@gmail.com) on 2018-06-08T18:30:59Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DissertaçãoPPGEC-Almeida D.J..pdf: 6607772 bytes, checksum: b66235e95203902025e76b8331109f52 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-06-11T14:06:58Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DissertaçãoPPGEC-Almeida D.J..pdf: 6607772 bytes, checksum: b66235e95203902025e76b8331109f52 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-06-11T14:09:21Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) DissertaçãoPPGEC-Almeida D.J..pdf: 6607772 bytes, checksum: b66235e95203902025e76b8331109f52 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T14:09:21Z (GMT). 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After extensive characterization of the materials used, non-confined compression tests and diametral compression stress, mass loss through the durability test and investigation of microscopic changes were performed. Systematic procedures for soil stabilization work with cement and RC are also proposed. An experimental stretch was built, structural design developed and its mechanical performance evaluated. A regression model considering the results of compressive strength of the material for condition of curing under cycles of durability (R² = 0.85) indicated maximum resistance predicted for 0.174 % RC and 0% increase of moisture, in the value of 5, 97 MPa. With excess water, the chemical reactions that promote the greatest interaction between the grains do not occur at the same intensity. Rates of 0.174% RC reduced the mass loss to 0.6% for samples molded at optimal moisture in the durability test. Ettringite crystals and lower occurrence of fractures was observed only in samples with RC additive in microstructural analysis. The proposed work procedures describe in a broad way the steps to be successful in the execution of subgrade soil stabilization with cement and RC additive. The resistance of the samples extracted from the experimental section reach 3,01 MPa after 28 days curing and the track presented with no surface cracks evolution. Thus, the results indicated that RC additive contributed with mechanical properties conservation under studied conditions. / Situações atípicas no estado do Amazonas, que contribuem para a deterioração acelerada dos pavimentos convencionais, despertam a necessidade de desenvolver soluções específicas. Este estudo buscou identificar as alterações nas propriedades mecânicas e microestruturais de solo tropical com cimento (8,20 %) e aditivo químico a base de zeólito sintético, denominado Roadcem® (RC) em diferentes taxas (0 %, 0,087 % e 0,174 %). Os teores de umidade na compactação foram variados em 0 %, 30 % e 60 % da umidade ótima. O processo de cura foi realizado de três formas: via úmida, submersa e sob ciclos de molhagem e secagem. Após caracterização dos materiais, realizou-se ensaios de compressão não-confinada e tração por compressão diametral, perda de massa pelo ensaio de durabilidade e investigação das alterações microscópicas. Adicionalmente, foi proposto procedimentos sistemáticos de execução de obra de estabilização do solo de subleito com cimento e RC. Um trecho experimental foi construído, projeto estrutural desenvolvido e seu desempenho mecânico avaliado. Um modelo de regressão, considerando os resultados de resistência à compressão do material, indicou máxima resistência predita para condição de cura sob ciclos de durabilidade (R² = 0,85), com 0,174 % de RC e 0 % de acréscimo de umidade, no valor de 5,97 MPa. Nas amostras com excesso de água, as reações químicas que promovem a maior interação entre os grãos não ocorrem na mesma intensidade. No ensaio de durabilidade, amostras com 0,174 % de RC reduziram a perda de massa em 0,6 % para as moldadas na umidade ótima e indicou redução na taxa de absorção para todas umidades na compactação. Cristais de etringita e menor ocorrência de fraturas foi observada apenas em amostras com aditivo RC. Os procedimentos de obra propostos descreveram de maneira ampla as etapas afim de obter sucesso na execução de estabilização de solos de subleito. A resistência à compressão das amostras extraídas do trecho experimental obteve média de 3,01 MPa para 28 dias e não houve evolução de trincas superficiais. De modo geral, os resultados indicaram que a adição do aditivo RC contribui com a conservação das propriedades mecânicas nas condições estudadas.

Submitted by Adriely Bruce (adriely_bruce@hotmail.com) on 2016-12-02T15:17:12Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Gilson Castro de Moraes.pdf: 6811083 bytes, checksum: a8a15535e7682fe2dedbede2e12db103 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-02T19:29:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Gilson Castro de Moraes.pdf: 6811083 bytes, checksum: a8a15535e7682fe2dedbede2e12db103 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-02T19:31:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Gilson Castro de Moraes.pdf: 6811083 bytes, checksum: a8a15535e7682fe2dedbede2e12db103 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-02T19:31:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Gilson Castro de Moraes.pdf: 6811083 bytes, checksum: a8a15535e7682fe2dedbede2e12db103 (MD5) Previous issue date: 2016-06-10 / This thesis aims to present a Historicaldescriptive analysis of paving in the city of Porto Velho / Rondônia from 1978 to 2014. Starting from the history of civilizations, from Brazil’s history comes to the history of the region and consequently the history of Porto Velho and regional paving. The paving should walk along with a region’s development, especially when it is far from the major decision-making centers of the country. It sought to achieve the proposed objectives through literature review, historical research and lived expertise along the delimiter of the study period. Aspects of social economy, regional physicalindications, formation and occupation of Rondônia, the history of paving in the state and in the capital, emphasizing the 36 year period marked out this work. The territorial occupation of the city of Porto Velho is detailed since the beginning, in the early twentieth century to the present. Through this study we found that from the beginning there was a tremendous influence of economic cycles on all that occurred in Rondônia, with the paving was no different, having an influence on each cycle. It is also worth mentioning that despite the difficulties, over these thirty-six years, there was an improvement in the quality of materials used in paving. With the knowledge of history, the experiences in the past, the settings are carried out in the present for a future development is achieved. / A presente dissertação visa apresentar uma Análise Descritiva Histórica da pavimentação no município de Porto Velho/Rondônia no período de 1978 a 2014. A partir da história das civilizações, da história do Brasil chega-se a história da região e consequentemente a história de Porto Velho e a pavimentação regional. A pavimentação deve caminhar junto com o desenvolvimento de uma região, principalmente quando essa região está distante dos grandes centros decisórios do país. Buscou-se alcançar os objetivos propostos através de revisão bibliográfica, pesquisas históricas e conhecimento técnico vivencial ao longo do período delimitador do estudo. Os aspectos de sócio economia, índices físicos regionais, a formação e ocupação de Rondônia, a história da pavimentação no estado e na capital, com ênfase no período de 36 anos balizaram esse trabalho. A ocupação territorial do município de Porto Velho é detalhada desde os primórdios, no inicio do século XX, até a atualidade. Através do presente trabalho constatamos que desde os primórdios houve uma tremenda influência dos ciclos econômicos sobre tudo que ocorreu em Rondônia, com a pavimentação não foi diferente, havendo uma influência em cada ciclo. Ressalte-se também que apesar das dificuldades, ao longo desses trinta e seis anos, houve um avanço na qualidade dos materiais utilizados na pavimentação. Com o conhecimento da história, as experiências vividas no passado, efetuam-se os ajustes no presente para que um futuro de desenvolvimento seja alcançado.

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-16T13:13:17Z No. of bitstreams: 1 Dissertação - Maria Angélica F. Rocha.pdf: 1896494 bytes, checksum: 518257996413674beab9c3b7868b129a (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-16T13:13:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Maria Angélica F. Rocha.pdf: 1896494 bytes, checksum: 518257996413674beab9c3b7868b129a (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-12-16T13:14:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação - Maria Angélica F. Rocha.pdf: 1896494 bytes, checksum: 518257996413674beab9c3b7868b129a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-16T13:14:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação - Maria Angélica F. Rocha.pdf: 1896494 bytes, checksum: 518257996413674beab9c3b7868b129a (MD5) Previous issue date: 2016-08-11 / Solid waste produced in water treatment plants (WTP's) act as an environmental concern factor in relation to its treatment and final disposal. Sanitation companies must face this problem. The sludge is a byproduct in the water treatment process to be provided to a population, and the final disposal of this waste is carried out in an environmentally incorrectly. This study aims to evaluate the partial replacement of fine aggregate by the sludge produced in water treatment Ji-Paraná in the production of mortar for cement production. The methodology used in the study consisted of the collection, drying and characterization of sludge, in determining the sludge dosage, with subsequent preparation of specimens and conducting technological tests. Sludge dosages employed were in the ratios 1, 2, 3, 4 and 5% in the mixes with c/s 1: 8, 1: 7. (Cement and Sand respectively). The results indicate that the use of 5% of sludge obtained a satisfactory result, because this ratio does not occur hardening of the cementitious material. The compression strength tests indicate that the characteristic the trace (1: 7), where the amount of used sludge is less than 5% has greater compression resistance trace (1: 8) and it shows a lower water absorption. The best results compressive strength occurred with the addition in amounts lower than 4%., based on these results be noted that the sludge incorporation into such proportions makes the acceptable material for use in cementitious materials. / O lodo é um subproduto inevitável no tratamento da água a ser fornecida a uma população, sendo que a sua disposição final muitas vezes é realizada de forma inadequada e não sustentável. A argamassa é uma mistura de cimento, areia e água. Este trabalho tem o objetivo de avaliar a substituição parcial do agregado miúdo pelo lodo produzido na estação de tratamento de água de Ji-Paraná na produção de argamassa. A metodologia utilizada no presente estudo consistiu na coleta e secagem do lodo, caracterização do lodo bem como dos materiais convencionais, determinação da dosagem do lodo, confecção dos corpos de prova e a realização dos ensaios tecnológicos. As dosagens de lodo foram empregadas nas proporções de 1, 2, 3, 4 e 5% de lodo, nos traços 1:8 e 1:7, de cimento e areia respectivamente. Os resultados indicam que a utilização de 5% de lodo não é viável, visto que nessa proporção não ocorre o endurecimento do material Cimentício. Os ensaios de resistência a compressão indicam que o traço 1:7, onde a quantidade de lodo utilizada é menor, apresenta resistência a compressão superior ao traço 1:8, apresentando também uma menor absorção de água, sendo que os melhores resultados ocorreram com a incorporação de 1, 2 e 3% de lodo. Diante dos resultados conclui-se que a incorporação do lodo nessas proporções torna o material aceitável para o uso em material Cimentício.