O presente trabalho traz uma análise crítica sobre a Classificação MCT (Miniatura - Compactado - Tropical), cujo objetivo foi identificar a possibilidade de modificar os seus procedimentos, no sentido de torná-la mais simples e rápida, sem prejudicar sua principal característica, que é identificar a gênese do solo. Para isso, foram realizadas duas etapas: investigações a respeito dos procedimentos de ensaios e parâmetros adotados na classificação e análise de dados de Classificação MCT e curvas Pi x Mini-MCV, coletados em diversas fontes. Inicialmente, foram executados ensaios de laboratório visando a identificar as possibilidades de reduzir o tempo e o número de cálculos e curvas necessários para a Classificação MCT do solo. Além disso, foram investigadas a repetibilidade dos ensaios que compõem a Classificação e a influência da face do corpo de prova utilizada na determinação de Pi. Foram levantados diversos dados relativos à Classificação MCT de solos (perfazendo um total de 2.438 resultados de classificação) provenientes de várias partes do Brasil, com os quais fez-se uma verificação da confiabilidade do ábaco MCT-M para a identificação da gênese dos solos tropicais. Também foram coletados dados de 288 curvas Pi x Mini-MCV, a partir das quais pôde-se identificar a existência de padrões que possibilitaram a elaboração de um ábaco para classificar tais curvas e a introdução deste fator na classificação dos solos. Desenvolveu-se uma nova fórmula para o cálculo do parâmetro e' (mais simples que a anterior) e, após isso, foram estabelecidos novos limites para os grupos que integram o ábaco MCT-M. A fórmula proposta possibilitou uma simplificação considerável nos procedimentos de Classificação MCT, pois reduziu a quantidade de curvas e cálculos requeridos para tal finalidade. Finalmente, traz-se um novo procedimento para a Classificação MCT, bem como propostas de alterações para as normas atualmente utilizadas (DNER-ME 256/94, DNER-ME 258/94 e DNER-CLA 259/96).

Dadas as características físicas e operacionais vantajosas do ensaio DCP, tem-se verificado sua aplicabilidade em estudos geotécnicos que precedem à execução de uma obra viária, tais como avaliar a capacidade de suporte de solos "in situ", analisar solos colapsíveis, etc., bem como no controle de qualidade de compactação no campo através do acompanhamento da espessura de camadas, da homogeneidade de compactação, da avaliação da capacidade de suporte e do levantamento de perfis de resistência, entre outros. O ITA - Instituto Tecnológico de Aeronáutica - adaptou e construiu a sua própria versão do penetrômetro dinâmico, nomeada DCP-ITA, com a qual trabalhos têm sido desenvolvidos para o estabelecimento de correlações CBR x DCP para diversos tipos de solos, tais como solos lateríticos, solos saprolíticos e areias, solo este abordado no presente estudo. Diferentemente de solos coesivos, as areias exigiram a definição de uma metodologia própria de ensaio. Foram selecionadas três amostras considerando a variabilidade granulométrica e genética (residual e sedimentar) e, para cada uma delas, foram obtidas correlações CBR x DCP. Os resultados obtidos através dos ensaios CBR e DCP permitiram analisar a influência de fatores intervenientes no processo, tais como a pressão de confinamento e a variabilidade granulométrica. Buscou-se, também, relacionar os resultados obtidos com outros parâmetros, tais como a compacidade relativa, o coeficiente de curvatura e o coeficiente de uniformidade dos grãos, obtendo-se resultados satisfatórios. O estudo envolveu, ainda, a realização de ensaios DCP no campo, em um dos locais de origem das amostras selecionadas para o trabalho: o aeroporto de Oiapoque, no estado do Amapá. Os resultados mostraram-se promissores para o uso do DCP em obras viárias com a presença de areias compondo subleitos e mesmo em camadas drenantes.

Como método alternativo para a avaliação da capacidade de suporte de solos, tanto na condição de subleitos e corpos de aterro, quanto compondo camadas estruturais de pavimentos, destaca-se o ensaio DCP (Dynamic Cone Penetrometer) pela sua agilidade e simplicidade de operação, garantindo a obtenção de resultados confiáveis, como valores de CBR e perfis de resistência, de forma rápida e com custos reduzidos. O Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA adaptou e construiu a sua própria versão do penetrômetro dinâmico, nomeada DCP-ITA, e vem trabalhando para o estabelecimento de correlações DCP x CBR confiáveis para solos tropicais classificados geneticamente segundo a metodologia MCT (Miniatura - Compactado - Tropical). Lima (2000) obteve correlações para solos lateríticos de textura fina. Com outro enfoque, este trabalho propõe-se a estudar o comportamento de solos saprolíticos. Para o estabelecimento das correlações DCP x CBR, foram coletadas e ensaiadas 04 (quatro) amostras de solos saprolíticos de textura fina com granulometria variando de arenosa a argilosa. Para cada amostra, analisou-se o efeito da energia e umidade de compactação nos resultados de ambos os ensaios. As correlações obtidas foram comparadas com resultados publicados por outros autores, identificando a influência da granulometria e gênese dos materiais no desenvolvimento das equações. Propôs-se ainda, uma correlação generalizada, em função dos parâmetros c' e e' da Metodologia MCT, válida para solos saprolíticos de textura fina.

No presente estudo, contextualizado no campo dos solos não saturados, realiza-se uma análise acerca dos solos tropicais com base no trinômio sucção mátrica/gênese dos solos (tratada pelo uso do método MCT)/granulometria, por meio do estabelecimento de dois fatores de diferenciação de solos tropicais, e também da observação do desenvolvimento de curvas de retenção de água obtidas experimentalmente, bem como utilizando-se os modelos de Fredlund e Xing e de Mualem. Dispondo-se das curvas de retenção de água obtidas em laboratório, consegue-se estabelecer as equações representativas destas curvas, assim como os parâmetros hídricos: condutividade hidráulica do solo não saturado, condutividade hidráulica relativa, difusividade solo-água e razão de mobilidade hídrica, sendo este último um parâmetro também elaborado neste trabalho. As curvas de retenção de água foram obtidas anteriormente através de um equipamento de sucção do tipo extrator de pressão de Richards, operando na faixa de sucção de 0 a 500 kPa. Realiza-se, adicionalmente, um estudo sobre o comportamento de solos tropicais nas proximidades da saturação, para três solos tropicais de gêneses distintas, por meio da determinação de curvas de retenção de água obtidas a partir de um equipamento do tipo funil de placa porosa operando na faixa de sucção de 0 a 10 kPa, conduzindo à elaboração do fator susceptibilidade dos solos tropicais à erosão hídrica. Por último, busca-se comprovar a hipótese da existência de sucção residual em solos lateríticos por meio da realização de microscopias estereoscópica, petrográfica ótica e eletrônica de varredura em um solo laterítico, bem como de ensaios de difração de raio X e de análise química. Portanto, a pesquisa procura focar as principais diferenças comportamentais existentes entre os solos tropicais lateríticos, transicionais e não lateríticos quanto à sucção mátrica, gênese e granulometria, face à presença da água, por intermédio de uma análise dos fenômenos de retenção, mobilidade e erosão hídricas.

Objetivando galgar um maior conhecimento das propriedades geotécnicas dos solos tropicais, a presente tese introduz um estudo de solos de textura fina, plintíticos e concrecionados coletados em obras aeroportuárias na Amazônia Legal, empregando-se as metodologias classificatórias MCT e Reliliente, além das de caracterização e de análise mineralógica da fração areia. Para os ensaios triaxiais dinâmicos, desenvolveu-se um novo equipamento inteiramente nacional e monitorado por microcomputador, o qual permite testar corpos de prova com 5, 10 ou 15 cm de diâmetro, de modo a tratar as amostras praticamente em sua granulometria real. Enfoques adicionais são efetuados sobre a transformação dos solos plintíticos submetidos a diferentes ciclos de secagem-molhagem, e sobre o caráter qualitativo da estrutura e estabilidade dos solos lateríticos concrecionados, através de curvas de Compactação Total e diagramas de Imersão em Água. Apresenta-se, também, a realidade aeroportuária e de materiais da região, executando-se um tratamento estatístico e apreciação de dados levantados em estudos referentes à implantação de aeroportos, conduzindo à discretização de materiais e à definição de macro-zonas com diferentes aptidões geotécnicas. Os resultados alcançados, além de propiciarem uma visão global das características e propriedades dos solos típicos da Amazônia, permitem o estabelecimento de novos padrões de comportamento geotécnico e critérios MCT/Resiliente adaptados para a seleção adequada desses materiais, com vistas a seu uso racional em camadas de pavimentos.

Apresenta-se uma avaliação do potencial de alguns solos não lateríticos, compactados, para uso como barreira impermeável, com bases em suas condutividades hidráulicas e contrações axiais. Dez tipos diferentes de solos foram analisados, sendo seis classificados como Não Laterítico Argiloso (NG\') e quatro como Não Laterítico Siltoso (NS\') de acordo com o sistema de classificação MCT. Nas análises foi verificada a influência de parâmetros de compactação e de algumas propriedades dos solos na condutividade hidráulica e na contração axial dos solos compactados. Verificou-se que, para a maioria dos solos houve a diminuição da condutividade hidráulica com o aumento da energia de compactação. Com relação à umidade de moldagem, os menores valores de condutividade hidráulica estiveram associados a umidades iguais ou acima da ótima. Alguns solos não tiveram a condutividade hidráulica influenciados pelo teor de umidade, talvez como reflexo de suas características de compactação, pois mostraram massa específica constante com a umidade, para uma dada energia de compactação. Constatou-se que a condutividade hidráulica diminui com o aumento do índice de plasticidade, da umidade volumétrica e com os resultados do ensaio de absorção de azul de metileno. Para a contração axial nota-se que ela foi pouco influenciado pelo aumento do teor de umidade e pela energia de compactação, estando os maiores valores associados às menores condutividades hidráulicas. Constatou-se que a contração aumenta com o aumento da porcentagem de argila, do índice de plasticidade, dos resultados do ensaio de azul de metileno e com a diminuição do limite de contração. / It is presented an evaluation of the potential of certain non-lateric soils, compacted, for lining system use, based on their hydraulic conductivity and axial shrinkages. Ten different types of soils were analyzed; six of them were classified as non-lateric clayey (NG\') and the other four as non-lateric silty (NS\'), according to the classification system MCT. It was verified the influence of parameters of compaction and some soil properties on the hydraulic conductivity and on the axial shrinkage of compacted soils. Results of the analysis indicate that, for the most of the soils there were decrease of hydraulic conductivity when increasing the energy of compaction. In relation to the molding water content, the lower values of hydraulic conductivity were associated to equal to or over optimum water content. Some soils did not have their hydraulic conductivity influenced by the water content, perhaps as a result of their compaction characteristics, since they showed constant specific mass with the humidity, for a given energy of compaction. It was verified that the hydraulic conductivity decreases as plasticity index and volumetric humidity increases, with the result of the adsorption of metilen blue. The axial shrinkage was very little influenced by the increase of the water content and by the energy of compaction, the greater values associated to lower hydraulic conductivity. It was verified that the contraction increases with the increases of clay content, plasticity index, results of metilen blue test and the decrease of the contraction limit.

Este trabalho propõe a aplicação da técnica de redes neurais artificiais (RNAs) para a previsão de propriedades geotécnicas dos solos do município de São Carlos (SP), baseada em outras propriedades determinadas preliminarmente. Esse método tem a finalidade de simplificar o processo de obtenção das propriedades dos solos, eliminando a lentidão dos procedimentos de ensaios e os cálculos a serem realizados, além de reduzir a dificuldade de ter que fazê-los utilizando os métodos tradicionais. Foram simuladas cento e noventa e sete RNAs para a previsão das seguintes propriedades: unidade ótima, massa específica seca máxima, mini-CBR na umidade de moldagem obtido na umidade ótima, mini-CBR obtido após 24h de imersão na umidade ótima, expansão e contração obtidas na umidade ótima para as energias normal e intermediária. No treinamento das RNAs foi utilizada uma base de dados com um total de cento e uma amostras que, além de conter os valores das propriedades \"alvo\" para previsão, também contém: valor de azul (Va), coeficiente de atividade (CA), análise granulométrica por sedimentação (peneiras #0,42,#0,074 e #0,075), parâmetros da classificação MCT (c\', Pi, d\' e e\') e classificação por cores (croma, valor e matriz). O aplicativo utilizado para treinar as RNAs foi o EASYNN 7.5, que se baseia em redes Multiplayer Perceptron e no algoritmo de treinamento Backpropagation. Para a previsão de propriedades geotécnicas dos solos, os desempenhos das redes foram bastante bons para umidade ótima, massa específica seca máxima e contração nas energias normal e intermediária. Contudo, os desempenhos das RNAs para mini-CBR na umidade de moldagem, mini-CBR após 24h de imersão e expansão obtidas na umidade ótima de energias normal e intermediária foram menos satisfatórios. De maneira geral, os resultados obtidos nesse estudo sugerem que modelos que fazem uso das redes neurais artificiais para previsão de propriedades geotécnicas de solos para pavimentação apresentam-se como promissores e podem, no futuro, contribuir para a melhoria e redução de custos da fase de estudo geotécnico para implantação de vias em municípios de pequeno e médio portes. / The application of the technique of Artificial Neural Networks (ANNs) for the forecast of geotechnical properties of the soils in São Carlos, a municipal district in the of São Paulo State, based on other properties determined preliminary is the purpose of this work. This method has the goal of simplifying the process of obtaining the properties of the soils, eliminating the slowness of the tests procedures and the calculations to be accomplished, besides reducing the difficulty of having to do them using the traditional methods. One hundred and ninety seven ANNs were simulated for the forecast of the following properties: optimum moisture content, dry density, mini-CBR in the molding humidity obtained in the optimum moisture content, mini-CBR obtained after 24 h of soaking in the optimum moisture content, expansion and contraction obtained in the optimum moisture content for the normal and intermediate energies. In the training of ANNs a base of data was used with a total of one hundred and one samples that, besides containing the values of the properties \"objective\" for forecast, it also contains: methylene blue value (Va), activity coefficient (CA), granulometric analysis for sedimentation (sieves #0,42, #0,074 and #0,005), parameters of the MCT classification (c\', Pi, d\' and e\') and classification by colors (chroma, value and hue). The application used to train ANNs was EasyNN 7.5, that bases on nets Multilayer Perceptron and in the training algorithm Backpropagation. For the forecast of geotechnical properties of the soils, the performance of the nets were very good for optimum moisture content, dry density and contraction in the normal and intermediate energies. However, the performance of ANNs for mini-CBR in the molding humidity, mini-CBR after 24 h of immersion and expansion obtained in the optimun moisture content of the normal and intermediate energies were less satisfactory. In a general way, the results obtained in this study suggest that the models that use Artificial Neural Networks for forecast of geotechnical properties of soils come as promising and can, in the future, contribute for the improvement and costs reduction during the period of geothecnical study in the implantation of roads in small and medium sized municipal districts.

Orientador: Ana Maria Rodrigues Cassiolato / Banca: Katia Luciene Maltoni / Banca: Daniela Tiago da Silva Campos / Resumo: Os solos tropicais apresentam fósforo, geralmente adsorvido, o que o torna indisponível para as plantas. Como o fósforo é um nutriente essencial ao crescimento das plantas, justificam-se estudos relacionados com fungos micorrízicos arbusculares e com microrganismos solubilizadores de fosfato. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito da inoculação com Aspergillus niger e Glomus clarum no crescimento de milho, em diferentes solos, visando o aproveitamento do fósforo lábil e não lábil do solo. O experimento foi conduzido em condições de cultivo protegido com solo não esterilizado. O delineamento foi em blocos casualizados e o esquema fatorial 4x4, constituído de 4 diferentes solos e 4 tratamentos de inoculação (G. clarum, A. niger, G. clarum + A. niger e controle não inoculado, mas com adubação fosfatada), com 6 repetições, sendo cada repetição constituída por 4 plantas. Avaliou-se as características químicas do solo (em duas épocas), o crescimento das plantas (altura, matéria fresca e seca da parte aérea e do sistema radicular), carbono do CO2 liberado, carbono da biomassa microbiana, quociente metabólico, quociente microbiano, colonização micorrízica e número de esporos. A inoculação de G. clarum proporcionou valores semelhantes ao controle fosfatado para matéria fresca e seca da parte aérea e do sistema radicular das plantas de milho. O fungo A. niger mostrou se capaz de solubilizar o fósforo do solo, mas promoveu resultados intermediários para a planta. Os diferentes teores de óxidos de ferro e alumínio dos solos analisados não influenciaram as contribuições de G. clarum e A. niger na disponibilização de fósforo para as plantas de milho. O curto período da condução do experimento pode ter sido insuficiente para a obtenção resultados quanto a solubilização de fósforo pelo A. niger. A inoculação com G. clarum... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Tropical soils have phosphorus, usually absorbed, making it unavailable to plants. Once phosphorus is an essential nutrient for plant growth, studies on mycorrhizal fungi and phosphate solubilizing microorganisms is justified. The objective of this study was to evaluate the effect of inoculation with Glomus clarum and Aspergillus niger on the corn growth, in different soils, seeking the use of the labile and non labile phosphorus of the soil. The experiment was conducted in greenhouse conditions cultivation with unsterilized soil. The experimental design was completely randomized with four replications, in a 4x4 factorial scheme, constituted of 4 different soils and 4 soil inoculation (G. clarum, A. niger, G. clarum + A. niger and without inoculation, but with phosphate fertilization), with 6 replicates, each one consisting of 4 plants. The chemical characteristics (two times), the plant growth (height, fresh and dry shoot of the canopy and the root system), CO2 carbon (C-CO2) released, microbial biomass, metabolic quotient, microbial quotient, mycorrhizal colonization and number of spores were evaluated. The inoculation of G. clarum gave values similar to the phosphate control for fresh and dry shoot and root system. The fungus A. niger has shown to solubilize the soil phosphorus, but it provided intermediate results for the plant. The different levels of iron and aluminum oxides in the soil samples analyzed did not influence the contributions of G. clarum and A. niger in phosphorus available for the plant growth. The sort time of this experiment may have been insufficient to obtain results for the solubilization of phosphorus by A. niger. Inoculation with G. clarum and or A. niger increased concentration of leaf phosphorus and nitrogen similar to the phosphate control. The carbon microbial biomass increased over time, showing to be directly related to the microbial... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Este trabalho propõe a aplicação da técnica de redes neurais artificiais (RNAs) para a previsão de propriedades geotécnicas dos solos do município de São Carlos (SP), baseada em outras propriedades determinadas preliminarmente. Esse método tem a finalidade de simplificar o processo de obtenção das propriedades dos solos, eliminando a lentidão dos procedimentos de ensaios e os cálculos a serem realizados, além de reduzir a dificuldade de ter que fazê-los utilizando os métodos tradicionais. Foram simuladas cento e noventa e sete RNAs para a previsão das seguintes propriedades: unidade ótima, massa específica seca máxima, mini-CBR na umidade de moldagem obtido na umidade ótima, mini-CBR obtido após 24h de imersão na umidade ótima, expansão e contração obtidas na umidade ótima para as energias normal e intermediária. No treinamento das RNAs foi utilizada uma base de dados com um total de cento e uma amostras que, além de conter os valores das propriedades \"alvo\" para previsão, também contém: valor de azul (Va), coeficiente de atividade (CA), análise granulométrica por sedimentação (peneiras #0,42,#0,074 e #0,075), parâmetros da classificação MCT (c\', Pi, d\' e e\') e classificação por cores (croma, valor e matriz). O aplicativo utilizado para treinar as RNAs foi o EASYNN 7.5, que se baseia em redes Multiplayer Perceptron e no algoritmo de treinamento Backpropagation. Para a previsão de propriedades geotécnicas dos solos, os desempenhos das redes foram bastante bons para umidade ótima, massa específica seca máxima e contração nas energias normal e intermediária. Contudo, os desempenhos das RNAs para mini-CBR na umidade de moldagem, mini-CBR após 24h de imersão e expansão obtidas na umidade ótima de energias normal e intermediária foram menos satisfatórios. De maneira geral, os resultados obtidos nesse estudo sugerem que modelos que fazem uso das redes neurais artificiais para previsão de propriedades geotécnicas de solos para pavimentação apresentam-se como promissores e podem, no futuro, contribuir para a melhoria e redução de custos da fase de estudo geotécnico para implantação de vias em municípios de pequeno e médio portes. / The application of the technique of Artificial Neural Networks (ANNs) for the forecast of geotechnical properties of the soils in São Carlos, a municipal district in the of São Paulo State, based on other properties determined preliminary is the purpose of this work. This method has the goal of simplifying the process of obtaining the properties of the soils, eliminating the slowness of the tests procedures and the calculations to be accomplished, besides reducing the difficulty of having to do them using the traditional methods. One hundred and ninety seven ANNs were simulated for the forecast of the following properties: optimum moisture content, dry density, mini-CBR in the molding humidity obtained in the optimum moisture content, mini-CBR obtained after 24 h of soaking in the optimum moisture content, expansion and contraction obtained in the optimum moisture content for the normal and intermediate energies. In the training of ANNs a base of data was used with a total of one hundred and one samples that, besides containing the values of the properties \"objective\" for forecast, it also contains: methylene blue value (Va), activity coefficient (CA), granulometric analysis for sedimentation (sieves #0,42, #0,074 and #0,005), parameters of the MCT classification (c\', Pi, d\' and e\') and classification by colors (chroma, value and hue). The application used to train ANNs was EasyNN 7.5, that bases on nets Multilayer Perceptron and in the training algorithm Backpropagation. For the forecast of geotechnical properties of the soils, the performance of the nets were very good for optimum moisture content, dry density and contraction in the normal and intermediate energies. However, the performance of ANNs for mini-CBR in the molding humidity, mini-CBR after 24 h of immersion and expansion obtained in the optimun moisture content of the normal and intermediate energies were less satisfactory. In a general way, the results obtained in this study suggest that the models that use Artificial Neural Networks for forecast of geotechnical properties of soils come as promising and can, in the future, contribute for the improvement and costs reduction during the period of geothecnical study in the implantation of roads in small and medium sized municipal districts.

No Brasil utiliza-se, como técnica de caracterização da fração fina dos solos tropicais, entre outras, o ensaio de adsorção de azul de metileno pelo método da mancha. No entanto, para alguns solos, há dificuldade na identificação do ponto de viragem, ou seja, quando há excesso de corante não adsorvido pelo solo. Assim, apresenta-se neste trabalho uma técnica alternativa para facilitar a determinação do volume de azul de metileno adsorvido por um solo, cujo método é baseado na adição em excesso de azul de metileno à amostra e na titulação de óxido-redução volumétrica (redox) do azul de metileno que não é adsorvido pelo solo. Para a avaliação do ensaio de adsorção de azul de metileno pelo método redox foram ensaiadas 85 amostras de solos e, a partir dos resultados, foram estabelecidos seus graus de atividade que, por sua vez, foram correlacionados com a previsão de comportamento dos solos dada pela MCT. Conclui-se que o procedimento de ensaio proposto é simples e a percepção do ponto de viragem na titulação do excesso de azul de metileno pelo agente oxidante permanganato de potássio é fácil para maioria dos solos, além de apresentar uma boa concordância com os resultados fornecidos pela classificação MCT, permitindo estabelecer, com razoável segurança, a atividade dos argilo-minerais presentes no solo / The methylene blue dye adsorption test (spot test) has been used in Brazil to characterize tropical soil fine fractions. Some soils, however, show difficulties in identifying the test end point, where there is excess of methylene blue in the suspension, not adsorbed by the soil. This work presents an alternative technique to determine the volume of methylene blue adsorbed by a soil, based on the addition of methylene blue in excess to the soil sample and in the determination of the amount of methylene blue that was not adsorbed by the soil through the oxide-reduction (redox) process. For the evaluation of the methylene blue adsorption test (using the redox test), 85 soil samples were tested; their activity levels were established and then correlated with the expected behavior defined by the MCT classification system. The main conclusion of the work is that the proposed method is simple and the identification of the reverse point in the oxide-reduction (redox) process is easy for a majority of soils. The process uses potassium permanganate as the oxidizing agent. It determines, with a great degree of accuracy, the activity levels of the mineral clay portions, showing a significant concordance with the results of the MCT classification system