Este trabalho aborda a solução numérica das equações lineares de águas rasas. O método dos elementos finitos e utilizado para a discretização espacial das equações que modelam o problema, e para a discretização temporal, o esquema semi-implícito de Crank-Nicolson é empregado. Além de alguns conceitos comuns quando se trabalha com escoamentos geofísicos, são descritas também a formulação das equações de águas rasas, sua linearização e uma solução analítica para um caso onde o parâmetro de Coriolis é nulo. A escolha adequada de pares de elementos finitos é a principal dificuldade quando se trabalha com esse método para a resolução da equação de águas rasas. Assim, é discutido o uso de quatro pares de elementos finitos e técnicas de estabilização para contornar o surgimento de modos espúrios na solução discreta. Os resultados numéricos são realizados com auxílio do software FreeFem++, onde se pode notar a capacidade dos pares de elementos de reproduzirem o escoamento, através da solução discreta, além das propriedades de conservação de massa e energia de cada discretização. / This work is about the numerical solution of the linear shallow water equations. The finite element method is used for spatial discretization of the equations that model the problem and for the time discretization the semi-implicit Crank-Nicolson scheme is used. Besides the concepts related to geophysical flows, the formulation of the shallow water equations, their linearization and an analytical solution for a case where the Coriolis parameter is zero are also described. The appropriate choice of a pair of finite elements is the main difficulty when working with this method for solving the shallow water equations. The use of four pairs of finite elements and stabilization techniques to circumvent the appearance of spurious modes in the discrete solution are discussed. The numerical results are performed using the software FreeFem++, where one can notice the ability of the elements to represent the discrete solution and mass and energy conservation of each discretization.

A engenharia geotécnica frequentemente tem limitações de caráter econômico e ambiental. É por isso que a técnica de melhoramento das propriedades do solo pode se tornar uma alternativa de solução em diversos casos, como na construção de bases de pavimentos, camada de suporte em fundações superficiais, revestimento de canais e na proteção de taludes em barragens. Este trabalho faz parte de uma dissertação de mestrado que tem por objetivo avaliar a influência do teor de umidade de compactação, peso específico aparente seco e teor de agente cimentante na durabilidade, rigidez e resistência de um solo fino artificialmente cimentado. Para isso foram realizados ensaios de compressão simples após ciclos de molhagem e secagem, ensaios de perda de massa, rigidez inicial e ensaios de compressão triaxial. Os resultados mostraram que quanto maior o teor de cimento, o peso específico aparente seco e o teor de umidade para os teores estudados (17%, 20%, e 23%), maior é a resistência e menor é a queda da rigidez inicial após ciclos de molhagem e secagem, assim também menor é a perda de massa, mostrando um melhor desempenho quanto à durabilidade. Verificou-se que a metodologia apresentada por Consoli (2014) é válida para a previsão de parâmetros de resistência ao cisalhamento de solos com diferentes teores de umidade. / Geotechnical engineering often has limitations of economic and environmental natures, which is why the ground improvement technique can become an alternative solution in many cases, as in pavement base layers, support layers under shallow foundations, canal coating and in slope protection of earth dams. This work is part of a M.Sc. dissertation, which aims to assess the influence of the moisture content, porosity and cement content on durability, initial stiffness and strength of an artificially cemented fine-grained soil. A number of unconfined compression tests were carried out after wetting and drying cycles, together with weight loss and initial shear stiffness tests. Triaxial compression tests were also done. The results show that as higher the amount of cement, porosity and moisture content for the studied concentrations (17%, 20% and 23%), the greater is the resistance and lower is the drop of initial stiffness after wetting and drying cycles, as well as smaller the weight loss, showing a better performance in terms of durability. It was verified that, the methodology presented by Consoli (2014) is valid for predicting soil shear strength parameters with different moisture contents.

É extremamente comum que o solo de uma determinada região não tenha os parâmetros geotécnicos favoráveis a implementação de projetos de pavimentação e fundações. Com o passar do tempo, o homem ocupou praticamente todos os locais onde as características do solo são favoráveis à construção civil, principalmente nos grandes centros urbanos, restando os locais que desafiam os projetistas a fazerem obras de baixo custo e qualidade técnica. Com intuito de solucionar este problema, vários trabalhos estão sendo desenvolvidos através da técnica de melhoramento ou estabilização de solos com agentes cimentantes. Deste modo, o presente trabalho teve como objetivo validar uma nova abordagem para a obtenção de parâmetros de resistência ao cisalhamento de uma areia artificialmente cimentada. Para aplicação desta abordagem, utilizou-se resultados de compressão simples e diametral, sendo estes comparados com os resultados obtidos a partir de ensaios de compressão triaxial consolidados e drenados com as mesmas características dos ensaios de compressão não confinada. Com o intuito de enriquecer o conhecimento sobre o assunto, também foram aplicados outros modelos de previsão de resistência ao cisalhamento, tais como, o critério de ruptura de Griffith (1921) e o modelo experimental de Mitchell (1981). Para isto, o solo utilizado foi uma areia de granulometria fina com adição de Cimento Portland CPV-ARI, com três diferentes porcentagens de cimento em relação a massa de solo seco (3, 5,1 e 8,6) e, para tempos de cura de 03, 07, 28 e 90 dias. Baseados nos resultados obtidos através deste trabalho, concluiu-se que: quanto ao comportamento tensão-deformação, os ensaios apresentaram pico de resistência bem definido com comportamento de material rígido e queda acentuada da resistência após a ruptura; quanto a utilização da nova abordagem proposta, os parâmetros de resistência do modelo quando comparados com os resultados obtidos pelos ensaios triaxiais foram satisfatórios, deste modo validando esta metodologia. O emprego da teoria de Griffith e do modelo de Mitchell, não apresentaram resultados com a mesma qualidade obtida pela nova abordagem proposta. / It is extremely common that the soil of a particular region does not have the favorable geotechnical parameters for implementing paving and foundations projects. With the passage of time men has occupied virtually all locations where soil characteristics are favorable for constructions, especially in large urban centers, leaving the places that challenge engineers to design works of low cost and technical quality. In order to solve this problem, several studies are being developed through soil improvement and stabilization technique with cementing agents. Thus, the present study aimed to validate a new approach to obtain shear strength parameters of an artificially cemented sand. To apply this approach, results of unconfined compression tests were used, which were compared to the results obtained from consolidated and drained triaxial compression tests, with the same characteristics of the unconfined compressive tests. In order to enrich the knowledge on this subject, other models were applied to predict parameters of resistance, such as the Griffith (1921) failure criterion and the experimental model of Mitchell (1981). The soil used was a fine grained sand with addition of Portland cement CPV-ARI, with 3.00, 5.06 and 8.60 percentage of cement in relation to the mass of dry soil at curing times of 03, 07, 28 and 90 days. Based on the results obtained through this work, it was concluded that the use of the new approach proposed is valid because the strength parameters of the model when compared with the results obtained by the triaxial tests were satisfactory. The use of the Griffith theory and Mitchell model did not obtain results with the same quality obtained by the new approach proposed. Regarding the stress-strain behavior, the triaxial tests showed peak strength with well-defined behavior of rigid material and sharp drop in resistance after the rupture.

O desenvolvimento sustentável impõe uma evolução do contexto sócio-econômico das obras que envolvem o uso do solo. Um efeito é a obrigação do uso de materiais localizados na obra ou nas imediações. Isto muitas vezes implica no uso de materiais de baixas propriedades de engenharia, surgem então alternativas de melhoria destes materiais, como a estabilização com cal. No entanto, sabe-se que o tratamento de solos pode ser ineficaz quando da presença de compostos químicos deletérios no solo. Esta dissertação apresenta resultados de um estudo laboratorial do comportamento mecânico de um solo laterítico estabilizado com cal cálcica e com cal dolomítica. Para avaliar a influência de agentes químicos, foram usados quatro tipos de fertilizantes químicos de uso comum na agricultura. O estudo incluiu a caracterização do solo, ensaios de compactação, difratometria de Raios-X e compressão simples do solo e das misturas solo-cal e solo-cal contaminado com fertilizante. Foram adotados teores de 1% de fertilizante e 4% de cal, os tempos de cura foram de 7, 14, 28, 56, 112 e 140 dias sob duas condições: cura em câmara sem controle de umidade e cura em câmara úmida a fim de avaliar a influência da perda de umidade sobre o ganho de resistência. Os resultados demonstraram que a adição de fertilizantes químicos diminuiu o ganho de resistência em até 13% em misturas com fertilizantes nitrogenados e cal dolomítica e até 36% em misturas com fertilizantes não-nitrogenados e cal cálcica. O ganho de resistência com cal cálcica foi o dobro do ganho com cal dolomítica, considerando os maiores valores observados. As misturas com cal dolomítica sujeitas à cura úmida tiveram maiores ganhos em todos os tempos de cura, apesar de pouco significativos; as misturas de cal cálcica tiveram maiores ganhos quando da cura em câmara sem controle de umidade, chegando a 60kN/m² a mais aos 56 dias. Em todos os ensaios de difratometria nas amostras de solo-cal e solo-cal contaminado com fertilizante observou-se a formação de calcita, em menor quantidade quando da contaminação por fertilizante. Verificou-se que a adição de fertilizantes ao solo pode alterar as características de estabilização do solo, o uso de cal cálcica traz maiores ganhos e que a perda de umidade e o controle da temperatura de cura pouco influenciam nos ganhos de resistência. / Sustainable development requires an evolution of the socio-economic development of the works involving land use. One effect is the obligation of using materials found on site or nearby. This often involves the use of materials of low engineering properties, improvement alternatives arise then these materials such as lime stabilization. However, it is known that the soil treatment may be ineffective in the presence of harmful chemicals in the soil. This thesis presents results of a laboratory study of mechanical behavior of a lateritic soil stabilized with calcic lime and with dolomitic lime. To assess the influence of chemical agents were used four types of commonly used chemical fertilizers in agriculture. The study included the characterization of soil, compaction tests, X-ray diffraction and unconfined compression tests (UCS) of soil and soil-lime and soil-lime contaminated fertilizer. The adopted levels was 1% of fertilizer and 4% lime, the cure times were 7, 14, 28, 56, 112 and 140 days under two conditions: curing in chamber without control of humidity and cure in a moist chamber to assess the influence of moisture loss humidity on the gain of resistance. The results showed that the addition of chemical fertilizers decreased the resistance in up to 13% in mixtures with nitrogen fertilizers and dolomitic lime and 36% in mixtures with nitrogenous fertilizers and calcic lime. The gain in strength with calcic lime was double the gain with dolomitic lime, whereas the highest values observed. Mixes with dolomitic lime be subject to wet cure had greater gains in all curing times, though insignificant, the mixtures of calcic lime had higher gains when the curing chamber without control of humidity, up to 60kN / m² more to 56 days. In all diffraction tests of soil samples with lime and lime-soil-fertilizer observed the formation of calcite, a lesser amount when the contamination by fertilizer. It was found that adding fertilizer to soil can alter the characteristics of soil stabilization, the use of calcic lime brings greater gains, and the loss of humidity of the moisture and temperature control of cure little influence on gains in strength.

Este trabalho tem como objetivo propor uma contribuição para geração de alternativa técnica destinada a estabilização de feições morfológicas do tipo ravinamento localizadas na porção sudoeste do estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Nesta região se verifica a ocorrência de um processo denominado como arenização (SUERTEGARAY, 1987; VERDUM, 1997) em material oriundo do intemperismo de formações superficiais areníticas. O projeto foi conduzido em consonância com as pesquisas desenvolvidas pelo Grupo de Pesquisa em Arenização do Departamento de Geografia da UFRGS/CNPq. Como objeto de estudo, selecionou-se uma ravina localizada de modo adjacente a uma escarpa arenítica denominada Cerro da Esquina em propriedade rural, no município de São Francisco de Assis/RS. A localidade está inserida na região da Campanha gaúcha cuja paisagem caracteriza-se, na fitofisionomia, pela predominância de espécies vegetais campestres, com destaque para as gramíneas (BOLDRINI et al., 2010). O uso de técnicas mecânico-vegetativas com emprego de espécies nativas objetiva a estabilização de ravinamentos, associando a fácil difusão de tecnologia e a implantação a campo, o baixo custo, a minimização de impactos no ecossistema local e a possibilidade de resgate das funções ecológicas e estéticas da paisagem em uma área degradada. Para compreensão da dinâmica erosiva na área interna e superficial da ravina foram realizados monitoramentos periódicos por meio de estacas e aferições com fita métrica; a identificação botânica e os testes de propagação com espécies nativas e pesquisa do referencial teórico-metodológico. Como proposta técnica preliminar, foi idealizada a contenção de sedimentos e difusão de escoamentos concentrados por meio de um conjunto de paliçadas e retentores orgânicos (biorretentores), o reordenamento de escoamento superficial com a construção de barreiras de pedra e a inserção de espécies nativas em pontos de maior instabilidade da feição erosiva, em frente aos conjuntos de paliçadas. / This paper aims to propose a contribution to the generation of an alternative technique for the stabilization of morphological features like ravines located in the southwest portion of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. In this region there is the occurrence of a process known as sandization (SUERTEGARAY, 1987; VERDUM, 1997) in material from the weathering of sandstone formations surface. The project was conducted in line with the research developed by the Research Group, Department of Geography sandzation UFRGS/CNPq. As the object of study, we selected a ravine located adjacent to a sandstone bluff called Cerro da Esquina in a municipality of Saint Francis of Assisi. The town is part of the campaign in the region of the state whose landscape is characterized by the phitophysiognomical dominance of grassland plant species, especially grasses (BOLDRINI et al., 2010). The use of mechanical-vegetative soil conservation techniques with native species, aims to promote the stabilization of ravines linking easy technology diffusion and field deployment, low cost, minimizing impacts on the local ecosystem and the possibility of redemption of ecological functions and aesthetics of the landscape in a degraded area. To understand the dynamics and erosive surface in the inner area of the ravine were performed periodic monitoring by cuttings and measurements with a measuring tape, the botanical identification and propagation tests with native species and research of theoretical and methodological research. As a preliminary technical proposal was idealized sediment retention and diffusion of concentrated flow through a set of fences and retaining organic (biorretentores), the reordering of runoff with the construction of stone barriers and insertion of native species in points of greater instability of the erosive feature, in front of the sets of fences.

No description available.

A pesquisa relatada nesta dissertação teve por objetivo analisar a viabilidade técnica de estabilizar-se um solo sedimentar arenoso do Uruguai com cinza de casca de arroz (CCA) e cal. O solo utilizado apresenta baixo poder suporte, sendo pouco adequado para camadas de sub-base e base de pavimento rodoviário. Também não é adequado para ser estabilizado com cal e sua estabilização com cimento é muito custosa. Dois tipos básicos de CCA foram utilizados: uma cinza residual do processo de queima de casca de arroz em um forno sem controle de temperatura, e cinzas produzidas em laboratório por incineração de casca de arroz a diferentes temperaturas controladas. Foram realizados ensaios de difratogramas de raios-X, compactação, capacidade de suporte (ISC), compressão simples, tração por compressão diametral e durabilidade do solo, das CCA e das misturas solo-CCA-cal. Determinaram-se as influências do tempo de cura, dos teores de CCA e cal e dos tipos de CCA nos parâmetros de compactação, no ISC, no comportamento tensão-deformação e nas resistências à compressão simples e à tração por compressão diametral. Analisaram-se os efeitos da demora entre mistura e compactação no comportamento tensão-deformação e na resistência à compressão simples nas misturas com CCA residual e cal, além da sua durabilidade a ciclos de molhagem e secagem. As CCA produzidas a temperatura controlada entre 650°C e 800°C mostraram uma maior atividade pozolânica devido a sua estrutura amorfa. Os valores máximos de módulo de deformabilidade e resistência à compressão simples foram obtidos para as misturas com CCA a temperatura controlada. As misturas solo- CCA residual-cal desenvolveram resistência à tração demonstrando a ocorrência de reações pozolânicas. A estabilização do solo sedimentar arenoso com CCA e cal mostrou-se eficaz, permitindo o uso destes materiais em camadas de sub-base de pavimentos. / This MSc thesis was carried out with the purpose of analysing the technical feasibility of stabilizing a Uruguayan sandy soil with rice husk ash (RHA) and lime. The soil utilized present low bearing capacity and is not suitable for road pavement bases and sub-bases. It does not react to lime by itself and its stabilization with Portland cement is prohibitively expensive. Two kinds of RHA were used: a residual ash produced in the process of incinerating rice husk in an oven without temperature control, and ashes produced in laboratory by incineration of rice husk at different controlled temperatures. X-ray diffraction, compaction and bearing capacity (CBR), unconfined compression, split tensile and durability tests were carried out in the soil and in RHA samples and also in soil-RHA- lime mixtures. The influence of curing time, RHA and lime contents and RHA types in compaction parameters, CBR, strain-stress behaviour and unconfined compressive and split tensile strength were evaluated. The effects of the compaction delay on the stress-strain behaviour and the unconfined compression strength of the mixtures with residual RHA and lime were analysed. In order to investigate the mixtures durability, compacted specimens were submitted to wetting and drying cycles. Due to this amorphous structure, the RHA produced at controlled temperatures (650°C to 800°C) showed to be a more reactive concerning pozzolanic activity. The highest strain modulus and unconfined compression strength values were obtained for the mixtures with controlled temperature RHA. The soil-residual RHA-lime mixtures also developed tensile strength proving that pozzolanic took place. The stabilization of the sandy sedimentary soil with RHA and lime proved to be efficient, allowing the use of these materials in pavement sub-base layers.

This paper analyzes the experience of economic growth in Peru during the last five decades. It describes its principal characteristics, explains the changes along the period and predicts its future path. The methodological approach consists in a combination of accounting and econometric techniques, both based in comparisons between countries and periods of time. The study discovers that the most important turning points of the economic growth were caused by changes in the productivity of all inputs, instead of the simple accumulation of capital. Specifically, the paper finds out that the recover of the economic growth in Peru during the 1990’s was caused by the process of structural reforms and stabilization and lasts until now. The future growth of the economy depends on the continuation and deepness of this process. / Este artículo analiza la experiencia de crecimiento económico del Perú en las últimas cinco décadas. Describe sus características básicas, explica sus cambios a lo largo del tiempo y proyecta su comportamiento futuro. El enfoque metodológico consiste en una combinación de técnicas contables y econométricas, ambas basadas en comparaciones entre países y entre períodos de tiempo. El estudio encuentra que los virajes más importantes del crecimiento económico se han debido a cambios en la productividad total de los factores, más que a la mera acumulación de capital. Específicamente, el artículo concluye que la recuperación del crecimiento económico en el Perú desde los años 1990 se ha debido sobre todo al proceso de reformas estructurales y de estabilización que se comenzaron desde entonces. El futuro del crecimiento en el país depende de si este proceso se continúa y profundiza.

Esta dissertação apresenta o uso de drenagem profunda para estabilização de encostas, detalhando os sistemas existentes e suas aplicações. São relatados alguns casos de encostas estabilizadas através da drenagem profunda, tanto no Brasil como no exterior. Apresenta-se também um estudo de caso da obra de estabilização da encosta na qual está implantado o viaduto denominado VA-19, na Rodovia dos Imigrantes no Estado de São Paulo, em que foi utilizado túnel de drenagem como solução. É feita a análise da eficiência do túnel de drenagem para o rebaixamento do lençol freático e conseqüente estabilização da encosta. / This dissertation presents the use of deep drainage for slope stabilization, detailing the existent systems and their applications. Some cases of slope stabilized through deep drainage are reported. It is also presented a study of case of the slope stabilization which affected the overpass called VA-19, in the Imigrantes Highway, in the State of São Paulo which used drainage tunnel as a solution. The analysis of the drainage tunnel efficiency in the water table lowering and consequent slope stabilization.

A inserção de aditivos em sistemas nanométricos tem como objetivo usual a estabilização destes materiais. A distribuição do aditivo nas interfaces é fundamental para o controle do balanço energético e das características da nanopartícula. Neste trabalho, foi estudado o efeito termodinâmico da inserção de Zn2+ e Sn4+ nos pós de SnO2 e ZnO, respectivamente, sintetizados pelo método dos precursores poliméricos baseado em Pechini. A quantificação do excesso de interface pela lixiviação ácida e o estudo da evolução do tamanho das partículas e de suas áreas de superfície e de contorno de grão, permitiram calcular a distribuição do aditivo no sistema e avaliar sua influência em cada região onde este estava localizado. À 500°C, para baixas concentrações, há a solubilização dos aditivos na rede, promovendo o crescimento das nanopartículas. Para as concentrações acima de 0,05 mol%, o aditivo tende a se concentrar no contorno de grão e na superfície, promovendo uma estabilidade a estas regiões, possibilitando nanopartícula menores no que as dos pós sem aditivo e com baixa aglomeração. O ensaio cinético reforçou a ideia da correlação entre estabilidade e distribuição do aditivo nas interfaces, além de mostrar um efeito de aceleração do processo de estabilização com o aumento da concentração de aditivos. Também foi possível calcular o calor de segregação para o contorno de grão (?HsegrCG= 48,8 J.mol-1) e superfície (?HSsegr= 37,0 J.mol-1), o que permitiu determinar as energias das interfaces, mostrando que a estabilização provocada pela inserção de aditivos esta diretamente associada a diminuição destas energias. / The inclusion of additives in nanometric systems has the usual purpose of stabilizing these materials. This distribution in the interfaces is critical to the control of energy balance and nanoparticle characteristics. In this work, we studied the thermodynamic effect of the inclusion of Zn2+ and Sn4+ in the powders of SnO2 and ZnO, respectively, synthesized by the polymeric precursor method based on Pechini. The quantification of interface excess by acid leaching and the study of the evolution of particle size, surface areas and grain boundary, allowed to calculate the distribution of the additive in the system and evaluate its influence in each region where it was located. At 500 °C, for low concentrations, there is a solubilization of additives in the bulk, promoting growth of the nanoparticles. For concentrations above 0.05 mol%, the additive tends to concentrate on grain boundary and surface, promoting the stability of these regions. This stability enables smaller nanoparticles and with low agglomeration. The kinetic assay strengthened the idea of correlation between stability and distribution of the additive in the interfaces, besides showing an accelerating effect of the stabilization process by increasing the concentration of additives. It was also possible to calculate the heat of segregation of the grain boundary (?HCGsegr = 48.8 J.mol-1) and surface (?HSsegr = 37.0 J.mol-1), which allowed to determine the energies of the interfaces. This showed that the stabilization brought about by the inclusion of additives is directly associated with the reduction of these energies.