Thesis (M.Eng.(Mechanical and Aeronautical Engineering))--University of Pretoria, 2005. / Includes summary. Includes bibliographical references (leaves 87-89).

Orientador: Cassio Eduardo Lima de Paiva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:48:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Berti_Carolina_M.pdf: 4127695 bytes, checksum: f8e52fd73231b7c47f0a12b5c7e759cc (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Esta pesquisa procurou estabelecer uma correlação entre os valores de capacidade de suporte resultantes dos ensaios CBR (Califórnia Bearing Ratio) versus DCP (Dynamic Cone Penetrometer), realizados com o solo proveniente de vias não-pavimentadas dentro do Campus da UNICAMP, situado em Campinas, São Paulo. O Cone de Penetração Dinâmica (DCP) é caracterizado como um equipamento simples, portátil e de baixo custo, cujo ensaio revela ser praticamente não-destrutivo. Com ele é possível determinar o perfil de resistência de camadas de solo compactadas ou em seu estado natural, controlar a execução de obras viárias e avaliar estruturas de pavimentos. Uma investigação do solo através de ensaios DCP e CBR conduziu ao desenvolvimento de modelos de regressão, correlacionando a capacidade de suporte obtida através de ensaios ¿in situ¿ com o auxílio do DCP, e ensaios de laboratório utilizando o ensaio de CBR e DCP. Através das informações contidas na literatura técnica, dos procedimentos experimentais efetuados e das análises de regressão realizadas, ficou evidenciado o relacionamento entre o DCP e o CBR, validando as correlações estabelecidas e propondo modelos próprios, aumentando a confiabilidade dos resultados dos ensaios DCP para avaliação da capacidade de suporte de solos / Abstract: This research establishes a correlation among the strength or supporting values of the tests: CBR (California Bearing Ratio) versus DCP (Dynamic Cone Penetrometer), accomplished with the soil originating from no-paved roads inside of the Campus of UNICAMP. The Cone of Dynamic Penetration (DCP) it is characterized as an equipment simple, portable and of low cost, whose tests reveals to be practically no-destructive. DCP test determines the profile of resistance of soil layers compacted or in your natural state, to control the execution of road buildings and to evaluate structures of pavements. An investigation of the soil through DCP and CBR tests led to the development of regression models, correlating the strength measures obtained through in-situ tests with the aid of DCP and laboratory tests using the CBR and DCP. Through the information contained in the technical literature, of the made experimental procedures and of the regression analyses accomplished, the relationship was evidenced between DCP and CBR, validating the established correlations and proposing own models, increasing the reliability of the results of the DCP tests for determining strength values of soils / Mestrado / Transportes / Mestre em Engenharia Civil

Les mâchefers sont les résidus solides issus de la combustion des ordures ménagères dans des fours d’usine d’incinération. L’utilisation des mâchefers dans le domaine du Génie Civil est une voie de valorisation très intéressante car les quantités d’ordures ménagères sont de plus en plus importantes alors que les matériaux utilisés dans les travaux publics se raréfient. Les mâchefers ont été utilisés depuis des dizaines d’années dans le domaine du Génie Civil. Cependant, les caractéristiques mécaniques du matériau « mâchefer » ne sont pas très bien connues. Ce travail de thèse contribue à l’amélioration des connaissances des caractéristiques mécaniques des mâchefers.Après une caractérisation géotechniques (paramètres de nature, paramètres mécaniques, paramètres d’état), chimiques et environnementales, le potentiel d’utilisation de ces mâchefers est évalué selon la Circulaire du 9 mai 1994 et selon le Guide technique SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».Dans la partie expérimentale, des essais oedométriques et triaxiaux sont effectués. En ce qui concerne des essais oedométriques, l’effet de l’énergie de compactage et de l’immersion des éprouvettes ainsi que l’effet de la vitesse de chargement de l’essai sont évalués. L’effet de la vitesse de chargement est également étudié par des séries d’essais triaxiaux. Grâce aux essais triaxiaux, les paramètres mécaniques comme le module d’Young, le coefficient de Poisson, l’angle caractéristique, l’angle de dilatance, la cohésion et l’angle de frottement ont été ainsi déterminés. Ces paramètres mécaniques propres au mâchefer étudié pourront être intégrés dans un schéma de dimensionnement spécifique aux structures de chaussées à base de mâchefers. Ces principaux paramètres permettent d’évaluer l’influence de la pression de confinement effective. Les évolutions du module de déformation selon la déformation axiale et de la variation du déviateur de pression selon la pression moyenne sont également étudiées. Un ensemble de points caractérisant l’état limite a été déterminé à partir des essais triaxiaux. Il caractérise la forme de la surface de charge de ce type de mâchefer.Enfin, les essais triaxiaux ont été simulés. Cette partie du travail contribue à la modélisation du comportement mécanique des mâchefers. Le modèle de Mohr-Coulomb et de Nova sont choisis pour caractériser l’évolution de matériau « mâchefer » sous l’effet d’actions mécaniques extérieures. Ce sont des exemples types de modèles de comportement des sols complètement identifiables uniquement sur des essais triaxiaux classiques. La simulation des essais triaxiaux est réalisée à l’aide du progiciel CESAR-LCPC. Les résultats de modélisations obtenues sont très prometteurs. / Bottom ash is the solid residua coming from domestic waste combustion in the furnace of incineration factory. The utilization of bottom ash in the field of Civil Engineering is necessary because the municipal wastes are increasing causes many environmental problems while the materials of Civil Engineering dwindle. The bottom ash was used for a decade in the field of civil engineering; however the mechanical characteristics of material “bottom ash” are not very well known. This work of thesis contributes to improving knowledge of the mechanical characteristics of bottom ash. After the determination of the geotechnical characteristics (parameters of nature, mechanical parameters, parameters of state), chemical and environmental characteristics, the potential of use of these bottom ash is evaluated according to the « Circulaire de 9 Mai, 1994 » and according to the technical guide SETRA-LCPC 2000 « Réalisation des remblais et des couches de forme ».In the experimental part, the oedometric and triaxial tests are carried out. For oedometric tests, the effect of compaction energy and immersion of specimens as well as the effect of the loading rate of the test were evaluated. The effect of loading rate is also evaluated by some sets of triaxial tests. From the triaxial tests, the mechanical parameters such as the Young’s modulus, the Poisson‘s ratio, the characteristic angle, the dilatancy angle, the cohesion and the friction angle were determined. These mechanical properties are specific to the material and can be integrated in a diagram of dimensioning specific to the structures of roadways based on bottom ash. The studied principal parameters allow us to evaluate the influence of the effective confining pressure. The evolution of the deformation modulus versus to the axial deformation and finally, the variation of the deviator stress versus to the mean effective pressure were also analyzed. A set of points of the yielding state was determined from triaxial tests and it specifies significantly the shape of yielding surface of our bottom ash.Finally, the triaxial tests were simulated numerically. This part is a contribution to the modelling of the mechanical behaviour of bottom ash. The model of Mohr-Coulomb and Nova were chosen to characterize the evolution of the material “bottom ash” under the influence of external mechanical actions. These are typical examples of model soil completely identifiable only through traditional triaxial tests. The simulation of triaxial tests is carried out using the CESAR-LCPC software. The results are found to be promising.

[ES] El uso y reúso de residuos es una de las mayores preocupaciones de la sociedad actual. De hecho, en el mundo se producen más de 6,5 mil millones de toneladas de residuos de construcción y demolición (RCD) cada año, de las cuales entre 2,6 y 3 mil millones de toneladas corresponden a residuos inertes de la construcción y de la demolición, dentro de los cuáles está el residuo cerámico. Entre los diferentes factores que están presentes en la falta de manejo de los residuos cabe destacar el desbordamiento de la producción de los mismos, la no aplicación de la política de las 3R, reciclar, reparar y reusar, y la falta de proyectos investigativos que incluyan experimentación con residuos inertes que puedan validar el uso de dichos materiales en diferentes producciones industriales. En ese sentido, construir concretos asfálticos con inclusión de residuos industriales como la cerámica triturada sin respaldo científico podría llevar a los gobiernos a realizar un detrimento patrimonial. Sin embargo, una investigación experimental que incluya el uso de residuos cerámicos en la elaboración de una mezcla de concreto asfáltico que permita conocer su desempeño por medio de ensayos de laboratorio de última tecnología, puede lograr disminuir la brecha de incertidumbre para que los gobiernos puedan tomar decisiones con soluciones económicas y competitivas en zonas con bajos y medianos niveles de tránsito. En esta tesis se desarrollan ensayos de módulos dinámicos en probetas de concreto asfáltico convencional y con inclusión de 30% y 35% de residuo triturado cerámico, tanto en España como en Colombia, lo cual permite analizar, comparar y evaluar internacionalmente el comportamiento de estas mezclas considerando diferentes temperaturas y confirmando su uso en vías de bajos y medianos volúmenes de tránsito. Finalmente, se propone el uso de mezclas asfálticas con inclusión de residuo triturado de cerámica al 30% para ofrecer una opción de reúso, que proporcione un respaldo científico que permita la implementación en carreteras y la integración de instrumentos regulatorios, económicos, educativos e informativos. De esta manera se ayuda a mitigar el problema de los residuos y se amplía la cobertura de la red pavimentada ofreciendo accesibilidad y movilidad a comunidades que de otra forma no podrían conectarse. / [CA] L'ús i reus de residus és una de les majors preocupacions de la societat actual. De fet, en el món es produïxen més de 6,5 mil milions de tones de residus de construcció i demolició (RCD) cada any, de les quals entre 2,6 i 3 mil milions de tones corresponen a residus inerts de la construcció i de la demolició, dins dels quins està el residu ceràmic. Entre els diferents factors que estan presents en la falta de maneig dels residus cal destacar el desbordament de la producció dels mateixos, la no aplicació de la política de les 3R, reciclar, reparar i reusar, i la falta de projectes investigativos que incloguen experimentació amb residus inerts que puguen validar l'ús dels dits materials en diferents produccions industrials. En eixe sentit, construir concrets asfàltics incloent-hi residus industrials com la ceràmica triturada sense respatler científic podria portar als governs a realitzar un detriment patrimonial. No obstant això, una investigació experimental que incloga l'ús de residus ceràmics en l'elaboració d'una mescla de concret asfàltic que permeta conéixer el seu exercici per mitjà d'assajos de laboratori d'última tecnologia, pot aconseguir disminuir la bretxa d'incertesa perquè els governs puguen prendre decisions amb solucions econòmiques i competitives en zones amb baixos i mitjans nivells de trànsit. En esta tesi es desenrotllen assajos de mòduls dinàmics en provetes de concret asfàltic convencional i incloent-hi 30% i 35% de residu triturat ceràmic, tant a Espanya com a Colòmbia, la qual cosa permet analitzar, comparar i avaluar internacionalment el comportament d'estes mescles considerant diferents temperatures i confirmant el seu ús en via de baixos i mitjans volums de trànsit. Finalment, es proposa l'ús de mescles asfàltiques incloent-hi residu triturat de ceràmica al 30% per a oferir una opció de reus, que proporcione un respatler científic que permeta la implementació en carreteres i la integració d'instruments reguladors, econòmics, educatius i informatius. D'esta manera s'ajuda a mitigar el problema dels residus i s'amplia la cobertura de la xarxa pavimentada oferint accessibilitat i mobilitat a comunitats que d'una altra forma no podrien connectar-se. / [EN] The use and reuse of waste is one of the greatest concerns of today's society. In fact, more than 6.5 billion tons of construction and demolition waste (CDW) are produced in the world each year, of which between 2.6 and 3 billion tons correspond to inert construction and demolition waste. demolition, among which is the ceramic waste. Among the different factors that are present in the lack of waste management, it is worth highlighting the overflow of their production, the non-application of the 3R policy, recycling, repairing and reusing, and the lack of research projects that include experimentation with inert waste that can validate the use of these materials in different industrial productions. In this sense, building asphalt concrete with the inclusion of industrial waste such as crushed ceramics without scientific support could lead governments to carry out a patrimonial detriment. However, an experimental investigation that includes the use of ceramic residues in the elaboration of an asphalt concrete mixture that allows knowing its performance through state-of-the-art laboratory tests, can reduce the uncertainty gap so that governments can take decisions with economic and competitive solutions in areas with low and medium levels of traffic. In this thesis, tests of dynamic modules are developed in conventional asphalt concrete specimens and with the inclusion of 30% and 35% of crushed ceramic residue, both in Spain and in Colombia, which allows the behavior of these mixtures to be analyzed, compared and evaluated internationally. Considering different temperatures and confirming its use in roads with low and medium volumes of traffic. Finally, the use of asphalt mixtures including 30% crushed ceramic waste is proposed to offer a reuse option that provides scientific support that allows implementation on roads and the integration of regulatory, economic, educational and informational instruments. In this way, it helps to mitigate the waste problem and expands the coverage of the paved network, offering accessibility and mobility to communities that otherwise would not be able to connect. / Solarte Vanegas, NC. (2022). Efecto en el módulo dinámico de la mezcla asfáltica modificada con añadido de residuos triturados de la industria cerámica [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/185790