Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Tania Milca Carvalho Malheiros (tania@bce.unb.br) on 2015-11-11T13:02:37Z No. of bitstreams: 1 2015_ConceiçãodeMariadeCardosoCosta.pdf: 9089986 bytes, checksum: 57f936eacf782d11c746f213148bdae8 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2016-01-08T15:26:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_ConceiçãodeMariadeCardosoCosta.pdf: 9089986 bytes, checksum: 57f936eacf782d11c746f213148bdae8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-08T15:26:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_ConceiçãodeMariadeCardosoCosta.pdf: 9089986 bytes, checksum: 57f936eacf782d11c746f213148bdae8 (MD5) / A produção de resíduos sólidos urbanos tem relação direta com o desenvolvimento econômico e cultural das populações. Neste sentido, diversos segmentos da sociedade têm demonstrado preocupação quanto à disposição segura e adequada dos resíduos sólidos urbanos, sendo os aterros sanitários a tecnologia mais recomendada devido ao seu maior controle construtivo e, consequentemente, minimização dos impactos ambientais gerados. Para garantir o bom funcionamento dos aterros é de fundamental importância que os sistemas de cobertura apresentem baixa permeabilidade e resistência aos esforços mecânicos e às intempéries. No entanto, os efeitos devido ao processo de secagem e umedecimento, aos quais estão submetidos estas estruturas, podem gerar fissuras e criar caminhos preferenciais de fluxo prejudicando a selagem do aterro e sua consequente sustentabilidade. Neste contexto, esta pesquisa teve por objetivo avaliar o comportamento de misturas de solo com incorporação de materiais alternativos como agregado miúdo reciclado, obtido de Resíduos da Construção Civil (RCC) britado, e fibras de PET, produzidas a partir do filetamento de garrafas de refrigerantes usadas, visando diminuir o efeito de retração e da formação de fissuras em camadas de cobertura de aterros sanitários. Para avalição do efeito da inclusão dos resíduos nas propriedades das misturas, foram inicialmente realizados ensaios hidráulicos e mecânicos, de modo a definir o percentual adequado de adição. Foram avaliados percentuais de adição, em relação à massa de solo seco, de 10%, 20%, 30% e 40% de RCC, e os percentuais de 0,4%, 0,6%, 0,8% e 1,0% de fibras de PET, variando o comprimento e a geometria lateral dessas fibras. A primeira etapa do programa experimental constou de ensaios de caracterização, compactação, resistência a compressão simples, resistência ao cisalhamento e resistência à tração por compressão diametral, além de ensaios de permeabilidade, sucção, retração e ensaios preliminares de ressecamento. Os resultados destes ensaios permitiram a definição do percentual de adição de RCC e PET a serem utilizados nos ensaios de ressecamento. Para tanto, foi desenvolvida uma metodologia com a construção de um simulador de radiação solar e de chuva que possibilitou a avaliação comparativa das amostras quando submetidas a ciclos alternados de umedecimento e secagem (W-D). Durante os ensaios, o processo de ressecamento foi registrado por uma câmera fotográfica digital, e a amostra instrumentada com tensiômetros e sensores de temperatura e umidade. Foi avaliada ainda a perda de massa, utilizando-se sob a amostra uma balança digital. A evolução das fissuras superficiais foi analisada utilizando-se a técnica de processamento de imagens e as dimensões das fissuras na superfície foram quantificadas determinando-se o CIF (Crack Intensity Factor), relação entre a área de superfície das fendas e a área total da superfície da amostra. Os resultados obtidos mostraram que o comportamento quanto ao ressecamento e à formação de fissuras foi significativamente afetado pelos ciclos de umedecimento e secagem (W-D) e pela adição de materiais alternativos, alterando o padrão de fissuração, retardando a formação de fissuras e reduzindo o fator de intensidade de fissuração, quando comparado ao solo natural. Estes resultados indicam a possibilidade de utilização desses materiais como adição ao solo de cobertura de aterros sanitários. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The production of urban waste is directly related to economic and cultural population development. In this context there is a modern and real concern with the safe and adequate disposal of the solid municipal waste, being the landfill disposal the most recommended one for its higher constructive control and subsequent minimization of environmental impact. To guarantee correct function of landfills is very important that cover liner present low permeability and high strength. However, this structures are exposed to dry and wetting cycles and can crack, creating preferential paths to water flow and reducing the effectiveness of sealing. This research intend to evaluate behavior of soil mixtures using alternative materials as Recycled Construction Waste (RCW) and Polyethylene Terephthalate (PET) fiber produced from used plastic bottles, with intent to reduce retraction and cracking. A large laboratory tests were conducted to evaluate hydraulic and mechanical properties of mixtures using different percentages of alternatives materials. In sequence, compacted specimens were used to evaluate drying-wetting (D-W) cycles effects on initiation and evolution of cracks, using new proposed methodology. The tests were conducted on specimens prepared with natural soil, reinforced with 20% of RCW and 0.4% of PET fiber, 30 mm in length and profiled lateral geometry. The specimens were subjected to three subsequent D-W cycles. The surface cracks evolution were monitored and analyzed by image processing. Dimensions of surface cracks were quantified using the Crack Intensity Factor (CIF), which is ratio of cracks surface area to the total surface area of the soil. The results show that desiccation and cracking behavior was significantly affected by the applied D-W cycles and addition of alternative materials, changing cracks pattern, delaying fissures formation time and reducing CIF when compared with natural soil. These results indicate that alternative materials are feasible as materials for landfill cover liners.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-12-20T12:02:04Z No. of bitstreams: 1 2016_DidierAntonioGutierrezRestrepo.pdf: 4559160 bytes, checksum: 0f69e165033a5c7c9b7e3a2e941c0b09 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-30T21:43:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_DidierAntonioGutierrezRestrepo.pdf: 4559160 bytes, checksum: 0f69e165033a5c7c9b7e3a2e941c0b09 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-30T21:43:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_DidierAntonioGutierrezRestrepo.pdf: 4559160 bytes, checksum: 0f69e165033a5c7c9b7e3a2e941c0b09 (MD5) / O crescente aumento na população mundial e a consequente geração de resíduos sólidos urbanos levam a preocupação por sua correta disposição e tratamento, na busca por soluções que otimizem as condições de destinação atuais. Os aterros sanitários são a alternativa considerada mais viável até o momento, na sua concepção básica, as camadas de impermeabilização constituem um dos componentes mais críticos destes sistemas de armazenamento de resíduos, sendo suas características hidromecânicas afetadas por processos de fissuração dos materiais argilosos que normalmente as compõem. A utilização de materiais alternativos neste tipo de camada tem mostrado uma importante aplicabilidade, principalmente pela existência dos mesmo no próprio aterro. Neste sentido, o resíduo de construção civil (RCC) apresenta um excelente potencial de aplicação. Contudo, sua característica essencialmente granular pode acarretar problemas relacionados à impermeabilidade destas camadas. Neste sentido, a proposta desta pesquisa é avaliar o efeito da adição de bentonita ao RCC de forma a avaliar suas propriedades hidromecânicas, com ênfase ao processo de fissuração e condutividade hidráulica. A mistura RCC-Bentonita compactada empregada em camadas impermeáveis para retenção de contaminantes em aterros sanitários e avaliada nesta pesquisa tende a representar uma solução viável ao problema da disposição destes resíduos, bem como do seu reaproveitamento de forma sustentável. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios de compressão, compactação, condutividade hidráulica, resistência à compressão simples, difração de raios x, pH e uma análise de imagens para o estudo da fissuração dos materiais. Além do RCC como material base do estudo, foram utilizadas misturas RCC-bentonita em vários teores visando à obtenção da porcentagem mais adequada para cumprir com os requisitos mínimos de utilização como cobertura de aterros sanitários. As misturas (RCC-Bentonita) ensaiadas apresentaram um comportamento predominantemente granular para os quais, os valores de condutividade hidráulica diminuíram com o acréscimo do teor de bentonita, somente o RCC+14%apresentou uma redução da condutividade hidráulica de 10-6 para 10-9m/s, compatível com a recomendada para camadas de cobertura de aterros sanitários. A utilização do software de distribuição livre ImageJ mostrou ser uma ferramenta útil na análise do processo de fissuração, visando a identificação dos mecanismos que a produzem. A mistura com melhor comportamento em quanto à fissuração foi também o RCC+14%, no que tem a ver com o começo da fissuração, atraso no tempo de propagação da fissuração e taxa de fissuração. / The increasing world population and the consequent solid urban waste generation lead to concern for its correct disposal and treatment, through the search for solutions that optimize the current disposal conditions. In general, landfills are the alternative, until now, considered more viable and in its basic design, the waterproofing layers constitute one of the most critical components in these waste storage systems, since the hydro-mechanical characteristics are affected by cracking processes on the clay materials that normally make up it. The use of alternative materials in this type of layer is shown an important application of these materials, especially by the existence of them in the landfills. In this sense, usability of construction waste (RCC) has shown great potential for application. However, its characteristic, essentially granular, many times can cause a problem with respect to impermeability of these layers. For this reason, the purpose of this research is to evaluate the effect of adding bentonite to the RCC in order to evaluate it assessed its hydro-mechanical properties, with emphasis on cracking and hydraulic conductivity process. The RCC- bentonite compacted mixture used in waterproof layers to retain contaminants in landfills evaluated in this research tends to represent a viable and sustainable solution to the problem of disposal of this waste and its reuse. This thesis presents results of simple compression, compaction, hydraulic conductivity, X-ray diffraction and acidity testes, as well as an image analysis to study the cracking of materials. In addition to the RCC as base material of the study, RCC-bentonite mixtures were used at various tenors in order to obtain the most appropriate percentage to meet the minimum requirements for use as landfill cover. Residues (RCC) tested showed predominantly granular behavior for which the hydraulic conductivity values decreased with the addition of bentonite content, only for the RCC+14% the hydraulic conductivity presented a reduction from 10-6to 10-9 m/s compatible with the normative magnitude required for waste landfills cover layers. The use of the free distribution software ImageJ proved to be a useful tool in the analysis of the cracking process for the identification of the mechanisms that produce it. The mixture with the best performance was also RCC+14%, in that have to be with the start of cracking, the delay time of cracking and crack propagation rate.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-06-22T17:47:57Z No. of bitstreams: 1 2016_AlejandraMariaGomezJimenez.pdf: 8161687 bytes, checksum: b9760568b0979c1a37308a6d6e642fad (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2016-06-23T18:13:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_AlejandraMariaGomezJimenez.pdf: 8161687 bytes, checksum: b9760568b0979c1a37308a6d6e642fad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-23T18:13:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_AlejandraMariaGomezJimenez.pdf: 8161687 bytes, checksum: b9760568b0979c1a37308a6d6e642fad (MD5) / A pesquisa aqui apresentada foi desenvolvida baseada na premissa de que o resíduo de construção e demolição (RCD) pode substituir o agregado natural geralmente utilizado na construção de camadas de base em pavimentos rodoviários. Ensaios de módulo de resiliência, deformação permanente e sucção por papel filtro e translação de eixos foram realizados no RCD a fim de caracterizar a resposta mecânica do material sob diferentes solicitações de carga e umidade. Verificou-se que a maior degradação do material é gerada durante o processo de compactação e não durante a aplicação de cargas repetidas. Contudo, o incremento da tensão desvio ou uma pequena variação de umidade, interferem diretamente na resposta mecânica do tipo de RCD avaliado nesta pesquisa, sendo essa desfavorável quando aplicado um incremento na relação de tensões e no teor de umidade. Os modelos matemáticos empregados para ajustar os dados experimentais obtidos nos ensaios laboratoriais, permitiram avaliar o comportamento mecânico do RCD desta pesquisa em função da variação do nível de tensão aplicado e da umidade adotada no ensaio. As curvas de retenção de água permitiram verificar a variabilidade no comportamento hidráulico do RCD empregado nesta pesquisa. Também possibilitaram a determinação da curva de densidade de poros as quais definiram que o RCD avaliado apresentou três tamanhos de poro característicos. A resistência ao cisalhamento foi calculada indiretamente relacionando três diferentes ensaios de resistência aplicados no RCD. Os parâmetros da resistência ao cisalhamento saturados e não saturados foram apresentados. Por fim, uma simulação numérica empregando o software M-EPDG permitiu comparar as deformações da estrutura do pavimento quando construída com materiais convencionais e modificando a camada de base utilizando apenas RCD. Os resultados obtidos, permitem aceitar a hipótese de que o RCD avaliado é um material adequado para ser usado na camada de base, visto que o material deste estudo apresenta comportamento mecânico compatível com o agregado convencional empregado habitualmente no Distrito Federal na construção da camada de base. _______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The hypothesis that the construction and demolition waste (CDW) can replace partially or completely the commonly used granular pavement layers have been investigated in this research. Tests such as resilient modulus, permanent deformation and suction using filter paper and axes translation methods were carried out to characterize the mechanical performance of the CDW under different load requirements and moisture content. It was verified that most of the degradation of the recycled aggregate is produced during compaction stage and not during cyclic loading. However, the increase of the ratio between deviatoric and confining stresses or slight changes in the moisture content affects directly the mechanical response of the CDW. The effect is more critical when both variables are increased simultaneously. The mathematical models used to adjust the obtained experimental data from the tests allowed to evaluate the mechanical performance of the CDW as a function of stress ratio and moisture changes. The water retention curves allowed verifying the variability in the hydraulic performance of the CDW. Furthermore, the pores density curves defined that the tested material have three characteristic pore sizes. Finally, a numerical simulation using M-EPDG allowed comparing the deformations of a pavement structure built with conventional materials and replacing the base with CDW. Based on the fact that the CDW shows a better mechanical performance compared to the conventional materials used in granular bases of pavements, the initial hypothesis is accepted. _______________________________________________________________________________________________ RESUMEN / Esta investigación se desarrolló con la hipótesis de que el residuo de construcción y demolición (RCD), puede substituir de manera parcial o total los materiales granulares empleados de forma habitual en la construcción de las capas granulares de los pavimentos viales. Ensayos de módulo resiliente, deformación permanente y succión por los métodos de papel filtro y traslación de ejes, fueron aplicados en el RCD con el fin de caracterizar su respuesta mecánica, bajo diferentes solicitaciones de carga y humedad. Se verificó que la mayor degradación del agregado reciclado se presenta durante el proceso de compactación y no durante la aplicación de cargas repetidas. Sin embargo, el incremento de la tensión desvío o una pequeña variación en el contenido de humedad, interfieren directamente en la respuesta mecánica del RCD. Siendo esta desfavorable cuando las dos condiciones crecen. Los modelos matemáticos empleados para ajustar los datos experimentales obtenidos en los ensayos de laboratorio, permitieron evaluar el comportamiento mecánico del RCD en función de la variación de las tensiones e de la humedad evaluadas. Las curvas de retención de agua permitieron verificar la variabilidad en el comportamiento hidráulico del RCD. Además, fue posible determinar la curva de densidad de poros las cuales definieron que el material evaluado posee tres tamaños de poro característicos. La resistencia al cizallamiento se calculó de forma indirecta usando tres ensayos de resistencia. Los parámetros en el estado saturado y no saturado fueron presentados. Por último, una simulación numérica empleando el software M-EPDG permitió comparar las deformaciones de la estructura del pavimento construida con materiales convencionales y reemplazando la base con RCD. Los resultados obtenidos, permitieron aceptar la hipótesis inicial. Una vez que el RCD presenta un comportamiento mecánico mejor que el agregado convencional empleado en la construcción de bases granulares para pavimentos viales.

The buildings that are being renovated, enlarged or built considerably increased in the last decade, having, as consequence, the creation of civil construction waste (RCC) in large volume. These materials can cause serious environmental, sanitary, economic and social problems, once in several Brazilian cities, part of this waste is underhand put in places, such as wastelands, riverbanks and streets outlying neighborhoods. Thus it is believed that the adoption of concerned policies to manage the waste coming from civil construction can significantly minimize the social impacts and specially the environmental ones. In this perspective, considering that the municipality of Lagarto city, in the state of Sergipe, presents a similar situation, this study had as an objective to propose a managerial model l able to minimize the current problems associated to the management of construction waste (RCC) in the urban area of this municipality Therefore, it was done a bibliographical research, in order to meet and address the RCC management, and collecting data through field research. A Lot of data was collected in the City Hall of Lagarto in the system of licensing works such as in the collect department, in order to estimate the amount of RCC generated. Structured interviews were performed in this City Hall, in civil construction companies, and also with the RCC transporters and carters operating in the urban area. Aiming the spatialization of information, it was elaborated a mapping of irregular RCC disposal points after in loco identifying. Moreover, there was the characterization of these residues from collected samples from irregular deposition points. As a result, it was found there are 51 points of irregular RCC deposition in wastelands and margins of several roads and streets, and seven boot-outsides located on private acres in the urban area of Lagarto city and there aren t specializing companies for the collection of these residues; Most of the works, public or private, there aren t any RCC management plans and there are no points for legalized RCC deposition in small or large volumes. It Was estimated, for the daily urban area the generation of about 51.34 tons of RCC that revealed potential for such waste reuse and recycling after its performed characterization. The obtained results were used as input to the proposal drafting of a management model that aims to contribute to minimize problems concerning to RCC management in the urban area of Lagarto city. / As edificações que estão sendo reformadas, ampliadas ou construídas aumentaram consideravelmente na última década, tendo como consequência, a geração de grandes volumes de resíduos de construção civil (RCC). Estes materiais podem causar sérios problemas ambientais, sanitários, econômicos e sociais, uma vez que, em diversas cidades brasileiras, parte desses resíduos é depositada clandestinamente em locais como: terrenos baldios, margens de rios, em ruas de bairros periféricos. Assim, acredita-se que a adoção de políticas voltadas ao gerenciamento dos resíduos oriundos da construção civil, minimize significativamente os impactos sociais e, principalmente, os ambientais. Nessa perspectiva, considerando que o município de Lagarto, em Sergipe, apresenta situação semelhante, este trabalho teve como objetivo propor um modelo gerencial capaz de minimizar os problemas atuais associados à gestão dos resíduos de construção civil (RCC) na zona urbana deste município. Para tanto, foi realizada pesquisa bibliográfica, a fim de conhecer e abordar a questão da gestão dos RCC, e levantamento de dados através de pesquisa de campo. Na Prefeitura Municipal de Lagarto, dados foram coletados no sistema de licenciamento de obras bem como no setor de coleta, com vistas a estimar a quantidade de RCC gerada. Entrevistas estruturadas foram realizadas na prefeitura, em empresas de construção civil, e também com os transportadores de RCC, carroceiros e caçambeiros, atuantes na zona urbana do município. Objetivando a espacialização das informações, um mapeamento dos pontos de descarte irregular dos RCC foi elaborado, após a identificação in loco. Além disso, realizou-se a caracterização desses resíduos a partir de amostras coletadas de pontos de deposições irregulares. Como resultado, verificou-se que, na zona urbana do município de Lagarto, há: 51 pontos de deposição irregular de RCC em terrenos baldios e em margens de diversas estradas e ruas, além de sete bota-foras localizados em terrenos particulares; não existem empresas especializadas na coleta desses resíduos; na maioria das obras, pública ou privada, inexistem planos de gerenciamentos de RCC; há ausência de pontos legalizados para deposição do RCC, de pequenos ou grandes volumes. Estimou-se para a zona urbana do município, geração diária aproximada de 51,34 toneladas de RCC, que revelou, após realizada sua caracterização, potencial de reaproveitamento e reciclagem desses resíduos. Os resultados alcançados serviram de subsídio para elaboração da proposta de um modelo gerencial que visa contribuir para minimização dos problemas relacionados à gestão dos RCC na zona urbana do município de Lagarto.