The specific objectives of this research were to quantify the effects of certain environmental factors on the relative strength loss of soil-cement subjected to compaction delay and to develop a numerical tool that can be easily used by engineers and contractors for determining a maximum compaction delay time for a given project. These objectives were addressed through extensive laboratory work and statistical analyses. The laboratory work involved testing an aggregate base material and a subgrade soil, each treated with two levels of cement. Environmental factors included in the experimentation were wind speed, temperature, and relative humidity, and three levels of each were evaluated in combination with varying compaction delay times. The primary response variables in this research were relative compaction and relative strength. The findings indicate that relative strength is sensitive to variability among the selected independent variables within the ranges investigated in this research, while relative compaction is not. Inferring relative strength from relative compaction is therefore not a reliable approach on soil-cement projects. Consistent with theory, higher wind speed, higher air temperature, lower relative humidity, and higher compaction delay time generally result in lower relative strength. With the nomographs developed in this research, the maximum delay time permitted for compaction of either a base or subgrade material similar to those tested in this research can be determined. Knowing in advance how much time is available for working the soil-cement will help contractors schedule their activities more appropriately and ultimately produce higher quality roads. When acceptable compaction delays are not obtainable due to adverse environmental conditions, a contractor may consider using set retarder, mixing at water contents above OMC, or constructing at night as possible solutions for achieving target relative strength values.

Masonry is a layered composite consisting of mortar and the masonry unit. Perfect bond between the masonry unit and the mortar is essential for the masonry to perform as one single entity in order to resist the stresses due to various loading conditions. Nature of stresses developed in the masonry unit and the mortar and the failure pattern of masonry subjected to compression greatly depends upon the relative stiffness of the masonry unit and the mortar. The thesis is focused on (a) some issues pertaining to masonry unit – mortar bond strength and its influence on masonry compressive strength, and (b) developing a finite element (FE) model to predict the compressive strength of masonry. Importance of masonry bond strength and masonry behaviour is highlighted in chapter 1. Characteristics of masonry units and mortars used in the investigations are presented in Chapter 2. Two types of soil-cement blocks with widely varying strength and elastic properties and cement-lime mortars of two different proportions were used in the investigations. Results of stress-strain relationships and other characteristics were determined for the blocks as well as for mortars. Block-mortar combinations were selected to have block modulus to mortar modulus ratio of <1.0, ~1.0 and >1.0. Different artificial methods of enhancing the shear bond strength of masonry couplets have been discussed in chapter 3. Shear bond strength of the masonry couplets was determined through a modified direct shear box test apparatus. Without altering the block and mortar properties, bond strength values for three block-mortar combinations were generated through experiments. Effect of pre-compression on shear bond strength has also been examined for certain block-mortar combinations. Considering five different bond strength values and three block-mortar combinations, compressive strength and stress-strain characteristics of masonry was obtained through the tests on masonry prisms. A detailed discussion on influence of shear bond strength on masonry compressive strength is presented. Major conclusions of the investigation are: (a) without altering the block and mortar characteristics shear bond strength can be enhanced considerably through the manipulation of surface texture and surface coatings, (b) masonry compressive strength increases linearly as the shear bond strength increases only for the combination of masonry unit modulus less than that of mortar modulus, (c) masonry compressive strength is not sensitive to bond strength variation when the modulus of masonry unit is larger than that of the mortar. Chapter 4 is dedicated to the development of a 3D FE model to predict the masonry compressive strength. Literature review of empirical methods/formulae and some failure theories developed to predict masonry strength are presented. Existing FE models for masonry dealing with both macro and micro modelling approaches are reviewed. The proposed FE model considers (a) 3D non-linear analysis combined with a failure theory, (b) uses multi-linear stress-strain relationships to model the non-linear stress-strain behaviour of masonry materials, (c) adopting Willam-Warnke’s five parameter failure theory developed for modelling the tri-axial behaviour of concrete, and (d) application of orthotropic constitutive equations based on smeared crack approach. The predicted values of masonry compressive strength are compared with experimental values as well as those predicted from other failure theories. The thesis ends with a summary of conclusions in chapter 5.

A utilização de materiais que envolvam menor quantidade de energia no processo produtivo, que sejam mais facilmente reabsorvidos pela natureza e que gerem menos poluentes e resíduos é de grande interesse para o futuro do planeta e de seus habitantes. Neste trabalho são apresentados temas da área da sustentabilidade para a construção civil, como as potencialidades e viabilidade técnica de um material emergente no Brasil, o bambu, que se encaixa perfeitamente na questão, pois é um material que detém boas propriedades de engenharia e com grande disponibilidade no meio rural. Além deste, os blocos de solo-cimento, tão bem empregados em edificações atuais, também destinados às construções sustentáveis, fazem parte da pesquisa. Em um experimento que pretendeu unir o ensinamento acadêmico com a prática, foi desenvolvido um protótipo de parede em blocos de solo-cimento estruturado com varas de bambu. Como objetivos, a avaliação das resistências dos blocos de solo-cimento à compressão, do bambu à compressão axial e à flexão, e do conjunto paredes de blocos de solocimento/bambu também à compressão, foram os elementos principais da pesquisa. Obtiveram-se resultados de carga de ruptura de 153 kN para as paredes e de tensão normal de ruptura de 7,45 MPa para os blocos de solo cimento nos ensaios de compressão. Nos ensaios de compressão do bambu, os valores obtidos resultaram em tensões normais de ruptura de 119,09 MPa e de 96,21 Mpa para corpos de prova com e sem nós, respectivamente. Os resultados obtidos nos testes desenvolvidos com os materiais separadamente e também do conjunto mostraram que ambos satisfazem perfeitamente ao proposto neste trabalho, o que permite considerar adequada a metodologia utilizada na confecção dos corpos de provas bem como na execução dos ensaios relacionados. / The use of materials that involve less energy in the production process, are more easily absorbed by nature and generate less pollutants and waste is of great interest for the future of the planet and its inhabitants. This paper presents themes of sustainability for civil construction, such as the potentialities and technical feasibility of an emerging material in Brazil, bamboo, which fits perfectly in the question, since it is an element that has good engineering properties and with great availability in rural areas. In addition to this, soil-cement blocks, so well used in today's buildings, also intended for sustainable buildings, are part of the research. In an experiment that sought to unite the academic teaching with practice, a prototype of wall in blocks of soil-cement structured with bamboo sticks was developed. The main elements of the research were the evaluation of the strengths of the compression-conditioned soilcement blocks, of bamboo to axial compression and bending, and of the combination of soil-cement / bamboo blocks. Results of 153 kN were obtained for the walls and 7.45 MPa for the soil cement blocks in the compression tests. In the bamboo compression tests, the obtained values resulted in 119.09 MPa and 96.21 MPa for test bodies with and without nodes, respectively. The results obtained in the tests developed with the materials separately and also from the set showed that both perfectly fit the one proposed in this work, which allows to consider adequate the methodology used in the preparation of the test bodies as well as in the execution of the related tests.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianoCG_DISSERT.pdf: 2229418 bytes, checksum: e54cbbc56b466475697cb05c02f68bd4 (MD5) Previous issue date: 2012-12-17 / The use of binders in the soil for the production of solid bricks is an old construction technique that has been used by several civilizations over time. At the same time, the need for environmental preservation and the tendency of scarcity of natural resources make the construction invest in researching new concepts, methods and materials for building systems for the sustainability of their economic activities. Thus arises the need to obtain building materials with low power consumption, capable of reducing the growing housing shortage of rural and urban population. Currently, research has been conducted on this topic to better understand the cementitious and pozzolanic reactions that occur in the formation of the microstructure of the soil-cement when added to other materials such as, for example, lime, and the relationship between microstructure and formed interfaces with the physical, mechanical and chemical analysis in compounds made from these ternary compositions. In this context, this study aimed to analyze the results of the influence of the incorporation of lime to the soil-cement to form a ternary mixture to produce soil-cement bricks and mortar without structural purposes. From the inclusion of contents of 6 %, 8 %, 10% and 12% lime to the soil, and soil-cement mixes in amounts of 2 %, 3 %, 4 % and 5 % were shaped-bodies of -cylindrical specimens to determine the optimum moisture content and maximum dry apparent specific weight. Then they were cured, and subjected to the tests of compressive strength, absorption and durability modified. Compositions obtained the best results in the tests performed on the bodies-of-proof cylindrical served as a parameter for molding of solid bricks, which underwent the same experimental methodology previously cited. The raw materials used, as well as compositions in which the bricks were molded solid, were characterized by physical and chemical tests, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results obtained in the study indicate that the compositions studied, that showed the best results in terms of compressive strength, water absorption and durability ternary composition was soil, 10 % cement and 2 % lime / O uso de aglomerantes no solo para a produ??o de tijolos maci?os ? uma t?cnica construtiva antiga que tem sido utilizada por diversas civiliza??es ao longo do tempo. Ao mesmo tempo, a necessidade de preserva??o ambiental e a tend?ncia de escassez dos recursos naturais fazem com que a constru??o civil invista na pesquisa de novos conceitos, m?todos e materiais para os sistemas construtivos visando ? sustentabilidade econ?mica de suas atividades. Sendo assim, surge a necessidade de se obter materiais de constru??o com baixo consumo de energia, com capacidade de reduzir o crescente d?ficit habitacional da popula??o rural e urbana. Atualmente, pesquisas t?m sido realizadas sobre esse tema, visando compreender melhor as rea??es ciment?cias e pozol?nicas que ocorrem na forma??o da microestrutura do sistema solo-cimento quando adicionados outros materiais, como, por exemplo, a cal, e a rela??o existente entre a microestrutura formada e suas interfaces, com as propriedades f?sicas, mec?nicas e qu?micas verificadas nos compostos produzidos a partir dessas composi??es tern?rias. Nesse contexto, esse trabalho teve por objetivo analisar os resultados da influ?ncia da incorpora??o da cal ao solo-cimento para compor uma mistura tern?ria para produ??o de tijolos de solo-cimento e cal sem fins estruturais. A partir da inclus?o de teores de 6 %, 8 %, 10 % e 12 % de cal ao solo, e em misturas de solo-cimento nos valores de 2 %, 3 %, 4 % e 5 %, foram conformados corpos-de-prova cil?ndricos para determina??o da umidade ?tima e do peso especifico aparente seco m?ximo. Em seguida os mesmos foram curados, e submetidos aos ensaios de resist?ncia ? compress?o simples, absor??o e durabilidade modificada. As composi??es que obtiveram os melhores resultados nos ensaios realizados nos corpos-de-prova cil?ndricos serviram de par?metro para moldagem dos tijolos maci?os, que passaram pela mesma metodologia experimental anteriormente citada. As mat?rias-primas utilizadas, bem como as composi??es em que foram moldados os tijolos maci?os, foram caracterizadas atrav?s de ensaios f?sicos e qu?micos, difra??o de raios X e microscopia eletr?nica de varredura. Os resultados obtidos na pesquisa indicam que das composi??es estudadas, a que apresentou melhores resultados em termos de resist?ncia ? compress?o simples, absor??o de ?gua e durabilidade foi ? composi??o tern?ria de solo, 10 % de cimento e 2 % de cal

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OtonielMM.pdf: 1444434 bytes, checksum: 9112e638701d47b1e7b961a8482d2da2 (MD5) Previous issue date: 2005-11-25 / In the present work it was developed originals alternatives of enveronmentally safe and economically viable destination of thermoset plastic residue from a button factory, which at presnte stores such residue tempor and in a way that is inconvenient to the atmosphere, a waiting safe solutions. As the residue is not recycleab and its burning leberates strongly aggressive gases, safe alternatives were researched. Inicially, ghe residue in incineration was performed in cement ovens with precise control ofe emission of gases, but it was proved inviable due to its low calorific power, as well as the liberation of free lead in the ashes. An original and feasible option was the residue confinemente in soil-ciment blocks, lohich resulted in blocks highly resistant to simple compression with structural block, and also a significant increase in thermal resistence. Was got up other options of original and important composites as: making of blocks for pr?-moulded flagstone, internal coating of walls with plaster being obtained good texture results, replenish of ceramic blocks and blocks with cement, also implying in increase of thermal resistance. Besides these original and scientific contributions, the it was technologically contribution of defreadation with suggestions of the material using torch of thermal plasm; for this was projected, built, characterized and tested a torch to it shapes it being obtained exciting results for the development of this technology come back for ending destruction from all the types of inconvenient garbage to the atmosphere / No presente trabalho desenvolveram-se alternativas originais de encaminhamento ambientalmente seguro e economicamente vi?vel de res?duo pl?stico termofixo de uma f?brica de bot?es que, no momento, estoca esse res?duo de forma tempor?ria e inconveniente ao ambiente, aguardando solu??es mais seguras. Como o res?duo n?o ? recicl?vel e sua queima libera gases fortemente agressivos ? vida, pesquisaram-se alternativas seguras e vi?veis, tanto do ponto de vista t?cnico como econ?mico. Inicialmente considerou-se a incinera??o do res?duo em fornos de cimento com controle de emiss?o de gases; mas, concluiu-se que a op??o era invi?vel pelo fato do res?duo apresentar baixo poder calor?fico e de sua incinera??o resultar na libera??o de chumbo em cinzas. Pesquisou-se, depois, a possibilidade de decomposi??o do material por meio do uso de tocha de plasma t?rmico. Para isto projetou-se, construiu-se e testou-se uma tocha de plasma para termodecomposi??o, adaptada para utilizar ar ? press?o ambiente como g?s indutor, em substitui??o ao arg?nio, comumente utilizado em tochas de baixa pot?ncia. Os resultados demonstraram a viabilidade t?cnica da proposta; contudo, do ponto de vista econ?mico, os resultados n?o foram positivos. Em seguida, considerou-se o confinamento em blocos de solo-cimento. Foram produzidos blocos que apresentaram resist?ncia ? compress?o simples equivalente a de blocos portantes tipo C e aumento da resist?ncia t?rmica em rela??o ao bloco do mesmo tipo sem adi??o de res?duo. Levantaram-se outras op??es de comp?sitos originais e importantes como: blocos para laje pr?-moldada; revestimento interno de alvenaria com gesso; enchimento de blocos cer?micos e blocos com argamassa de cimento. Al?m do aumento da resist?ncia t?rmica, os comp?sitos desenvolvidos utilizaram menos cimento em sua composi??o, implicando em redu??o de custos sem comprometimento da resist?ncia mec?nica

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:48:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KievLAP_DISSERT.pdf: 5028363 bytes, checksum: de436550c722f471b673e76a33619bd0 (MD5) Previous issue date: 2012-12-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Este trabalho apresenta um estudo da estabiliza??o qu?mica de um solo com cimento e a avalia??o do uso de cinza de lodo como aditivo estabilizante, investigando o comportamento mec?nico das misturas solo-cimento e solo-cimentocinza para uso em base e sub-base de pavimentos rodovi?rios. Os materiais envolvidos no estudo foram: solo silte-areno argiloso, cimento Portland comum e lodo esgoto calcinado de uma lagoa anaer?bia. A metodologia envolveu o estudo dos materiais, com ensaios de caracteriza??o geot?cnica do solo e mec?nica das misturas solo-cimento e solo-cimento-cinza de lodo (SCCLE). As moldagens dos corpos de prova para o ensaio de compacta??o do solo e solo-cimento foram nas energias normal, intermedi?ria e modificada e os teores de cimento adicionados ao solo foram 0%, 3%, 6% e 9%, no qual para cada tra?o/energia foram moldados 3 cp?s, sendo nesta etapa confeccionados 36 cp?s. A adi??o em percentual do cimento ao solo foi feita em rela??o massa do solo seco. Com os pontos da umidade retirados da curva de compacta??o do solo na energia normal, foram moldados 5 cp?s para o ensaio de CBR. O melhor resultado foi o do cp com umidade pr?xima a da umidade ?tima. Seu valor foi de 6,13% e obteve-se expans?o de 0,02%. Foi verificado a partir dos resultados do ensaio de CBR do solo a necessidade de sua estabiliza??o tendo em vista que para o uso em camadas de vi sub-base e base s?o exigidos valores m?nimos de 20% e 80% respectivamente segundo a especifica??o do DNER ES 301/97. No estudo da estabiliza??o do solo foi utilizada como refer?ncia a resist?ncia m?nima ? compress?o simples para base e sub-base que ? de 21 kgf/cm? de acordo com a especifica??o de servi?o ES 305/97 do DNER. O tra?o T4I foi o escolhido para adi??o de cinza, composto por 91% de solo + 9% de cimento na energia intermedi?ria, cuja resist?ncia foi de 22,61 kgf/cm? e este valor lhe credenciou aos padr?es de camadas de base e sub-base. A adi??o cinza de lodo foi feita nos percentuais de 5%, 10%, 20% e 30% e o percentual de cinza foi calculado em rela??o ? massa do solo seco, tendo sido nesta fase moldados 12 cp?s. Foi observado incremento da RCS em todos os tra?os contendo a cinza, sendo mais satisfat?rio o tra?o T7I com um ganho de 25,87% de resist?ncia em rela??o ao tra?o T4I de refer?ncia contendo solo-cimento. A partir do estudo de estabiliza??o podemos inferir que o solo n?o ? expansivo podendo ser usado em camadas de pavimentos ap?s a estabiliza??o com cimento e a cinza de lodo pode ser usada como aditivo estabilizante, visando reduzir os custos com o cimento e diminuir a polui??o com o descarte do res?duo no meio ambiente

Made available in DSpace on 2015-03-26T13:28:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3488671 bytes, checksum: a0cc64cf7989ec79afc7a4c8c0b12ea6 (MD5) Previous issue date: 2013-10-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work, with a view of environmental protection and the use of a waste residue as a raw material for productive applications, the possibility of using water treatment plant (WTP) sludge in the making of soil-cement bricks was evaluated. By means of a mixture experimental design, several soil-cement- sludge compositions were tried, using: a sand soil from 'Nô Silva' field, located in the surroundings of Viçosa-MG; and a Portland cement type CP III-40-S. The suitability of WTP sludge for being used in soil-cement was initially evaluated in the basis of its physical (e.g. granulometric composition and Atterberg limits), mineralogical (X-ray diffraction), chemical (energy dispersive X-ray analysis EDS) and morphological (scanning electron microscopy SEM) characterization. Some of the physical characteristics of the sludge (e.g. high proportions of fine particles, and high liquid and plastic limits) as well as the relatively high organic matter content, suggested from the beginning that the incorporation of WTP sludge in soil-cement bricks should be done in small proportions. In effect, the trials carried out with bricks that were prepared with different proportions of soil, cement and sludge showed that the higher the sludge fraction the lesser the bricks mechanical resistance. The results also indicated that Brazilian standard of 2,0 MPa mechanical resistance for soil- cement bricks with no structural function would be attained only with mixtures containing 6% of sludge (partially replacing the soil) and a minimum of 15% of cement. It is suggested that further experiments should look at solutions that make it possible to add higher fractions of sludge, turning soil-cement-sludge bricks a more attractive option from the economic point of view. / Neste trabalho foi avaliada a possibilidade de incorporação de lodo de estação de tratamento de água (ETA) na manufatura de tijolos de solo-cimento, na perspectiva de preservação ambiental e aproveitamento de um resíduo como matéria prima em aplicação produtiva. Por meio de delineamento experimental de misturas foram avaliados vários traços de composições solo-cimento-lodo: solo com características arenosas, proveniente da jazida Nô Silva na microrregião de Viçosa, MG; lodo do decantador da ETA da Universidade Federal de Viçosa (UFV) e cimento Portland tipo CP III-40-RS. A aptidão do lodo para aplicação em solo-cimento foi inicialmente avaliada com base em caracterização física (granulometria e limites de Atterberg, dentre outras), mineralógica (difração de raios-X), química (análise de raios-X por dispersão de energia EDS) e morfológica (microscopia eletrônica de varredura MEV). As características granulométricas e de consistência do lodo (material predominantemente fino, com limites de liquidez e de plasticidade elevados), além da presença de teores relativamente elevados de matéria orgânica, sugerem que a incorporação do lodo em tijolos de solo-cimento deva se dar em baixas proporções. Com efeito, os testes com tijolos preparados com diversos traços de mistura solo-cimento-lodo revelaram que a resistência mecânica diminuiu com o incremento de lodo e que o requisito da norma NBR 8491 para aceitação do tijolo em obras de alvenaria sem função estrutural (2,0 MPa) seria atendido com traços com 6% de lodo (substituindo parcialmente o solo) e no mínimo 15% de cimento. Sugere-se a continuidade dos estudos na busca de opções que viabilizem a incorporação de proporções mais elevadas de lodo e tornem os tijolos de solo-cimento-lodo uma opção mais atrativa do ponto de vista econômico.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Cap 1.pdf: 354743 bytes, checksum: 0343c49a38673dd157dcd55a3475b0c2 (MD5) Previous issue date: 2012-02-16 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The environmental efficiency permeates all production sectors through a closed cycle of production and consumption of materials. The recycling of solid waste should be priorized against the consumption of natural raw materials as long as environmental and technical viability have been proved. The foundries are great ferrous scrap recyclers, but generate huge amount of waste, especially the foundry sand. In order to contribute to the sustainability of foundry and construction industries this work investigates the possibility of recycling spent foundry sand (ADF) in soilcement (SC) bricks. The soil-cement construction uses soil as natural raw material, sand and gravel if necessary correction, and cement as a stabilizer. The research involves the characterization of the raw materials by X-ray diffraction, thermal analysis, particle size, leaching and solubilization tests. In blends cement makes up 10% by weight and the soil, predominantly clayey, was partially replaced by spent foundry sand and gravel in different percents. The influence of the residue on the physico-chemical and mechanical properties of the mixtures was analyzed through compaction tests, isothermal conduction calorimetry, compressive strength, durability and water absorption in cylindrical specimens and modular bricks. The interface between the components was observed by electron microscopy scanning. The addition of spent foundry sand decreases the water absorption of the mixture and increases the maximum density with small changes in mechanical strenght. The bricks produced have water absorption and mass loss in the durability test in accordance with the current technical standards. The addition of ADF combined with gravel rises mechanical resistance to acceptable levels of soil-cement standards. The results attest the technical and environmental feasibility for the use of spent foundry sand in soil-cement bricks for masonry seal. / A eficiência ambiental permeia todos os setores produtivos através de um ciclo fechado de produção e consumo de materiais. A reciclagem de resíduos sólidos deve ser priorizada frente ao consumo de matérias-primas naturais, desde que comprovada viabilidade ambiental e técnica para tal. As fundições são grande recicladoras pois utilizam sucatas ferrosas como matéria-prima, porém geram enorme quantidade de resíduos, com destaque para as areias de moldagem. Buscando contribuir para a sustentabilidade das indústrias de fundição e da construção civil esse trabalho investiga a possibilidade da reciclagem de areia descartada de fundição (ADF) em tijolos de solo-cimento (SC). A construção com solo-cimento utiliza o solo como matéria-prima natural, se necessário areia e pedrisco para correção e o cimento como estabilizante. O estudo passa pela caracterização das matérias-primas utilizadas por difração de raios-X, análise térmica, granulometria, lixiviação e solubilização. Nas misturas o cimento compõe 10% em peso e o solo, de predominância argilosa, foi parcialmente substituído por areia descartada de fundição e pó de brita em diferentes percentuais. Assim foi analisada a influência da adição do resíduo nas propriedades físico-químicas e mecânicas das misturas através de ensaios de compactação, calorimetria de condução isotérmica, resistência à compressão, durabilidade e absorção de água em corpos de prova cilíndricos e tijolos modulares. A interface entre os materiais constituintes do solo-cimento foi observada por microscopia eletrônica de varredura. A adição do resíduo de areia de fundição diminui a absorção de água da mistura e aumenta a densidade máxima com pequenas alterações na resistência mecânica. Os tijolos produzidos apresentam absorção de água e perda de massa no ensaio de durabilidade em conformidade com as normas técnicas vigentes. A adição combinada de ADF e de pó de brita eleva a resistência mecânica a níveis aceitos pelas normas de solo-cimento. Os resultados obtidos atestam a viabilidade técnica e ambiental para a utilização da areia descartada de fundição em tijolos de solo-cimento para alvenaria de vedação.

Orientador: José Augusto de Lollo / Banca: Reinaldo Lorandi / Banca: Milton Dall'Aglio Sobrinho / Resumo: As barreiras de proteção ambiental são os dispositivos mais usados na atualidade para reduzir riscos associados à infiltração de fluidos nocivos no subsolo. O presente trabalho dedicou-se ao estudo, em laboratório, de misturas de solo arenoso fino laterítico com cal e cimento para a produção de barreiras desta natureza. Para tanto, foram compactadas misturas a fim de produzir corpos de prova submetidos a ensaios, visando à avaliação da condutividade hidráulica e da capacidade de retenção de soluções de origem orgânica (chorume e água residuária) e inorgânica (soluções contendo os íons K+, Na+ e Cl-) destas misturas. A condutividade hidráulica foi avaliada com ensaios de permeabilidade em duas condições: à carga variável (corpos de prova de 10cm de diâmetro e 12cm de altura) e em área plena (corpos de prova miniatura - 5cm de altura e diâmetro). Para avaliação da capacidade de retenção foram considerados dois tipos de ensaios: em colunas (25cm de altura e 7cm de diâmetro) e em corpos miniatura (5cm de altura e diâmetro). Os resultados obtidos mostram que os materiais produzidos em tais condições atendem aos requisitos técnicos para seu uso como barreiras de proteção ambiental. Os valores de condutividade hidráulica obtidos foram menores que os exigidos e os processos de retenção observados mostraram resultados muito bons para os fluidos de origem orgânica e resultados bastante promissores para as soluções inorgânicas. / Abstract: Natural liners are the most useful environmental protection systems in order to reduce soil and ground water pollution risks. In this work we made laboratory tests to evaluate hydraulic conductivity and ions retention capability in mixtures produced with soil-cement and soil-lime. Mixtures were compacted, resulting specimens for laboratory tests of hydraulic conductivity and retention capability with organic (leachate and wastewater) and inorganic (solutions with K+, Na+ e Cl-) solutions. For hydraulic conductivity evaluation was used two kinds of tests: variable charge (specimens with 10cm of diameter and 12cm high) and total section test (specimens with 5cm of diameter and high). For retention capability we used also two kinds of tests: column test (specimens with 7cm of diameter and 25cm high) and total section test (specimens with 5cm of diameter and high). Obtained results show that the produced materials obey technical necessities for barriers usage. Hydraulic conductivity obtained show values lesser than the necessary, while capability retention results show good results also for organic and inorganic solutions. / Mestre

The main requirement of the user with regard to the constructive system is to have the guarantee of that this is really safe, that is, that it really comes to take care of to the requirements of structural security. The evaluation of structural performance, is one of the forms to determine if the system is really safe; the ideal would be that all and any constructive system, before being launched in the market, it was submitted to the performance evaluations leading in consideration the requirements of the users: security, habitability and support; only in such a way, if it would have the guarantee of that possible problems presented during the evaluation, they would not be repassed the users, being corrected in its initial stage. Therefore, in this work, the performance evaluation happened of inverse form, where the constructive system was evaluated by means of assays of field after the residences being concluded. The carried through assays of field had looked for to evaluate the structural performance of the residences of soil-cement and cellular concrete through the assays of verification of resistance the impacts, occupation loads, verification of the behavior of the leaf (door) submitted the abnormal maneuvers and evaluation through the criteria of the state has limited of use. In such a way, the behavior of these residences through the comparison could be evaluated enters the gotten results in the assays of field and the criteria established for the Projects of Norms of the ABNT nos 02.136.01.001, 02.136.01.002 e 02.136.01.004 (ABNT, 2004) 2004 that it evaluates the performance of residences, well as, to verify the constructive systems that had not taken care of to the established criteria, indicating its imperfections, guaranteeing with this not the occurrence of these in future constructions. / A principal exigência do usuário com relação ao sistema construtivo é ter a garantia de que este é realmente seguro, ou seja, que venha realmente a atender aos requisitos de segurança estrutural. A avaliação de desempenho estrutural, é uma das formas para determinar se o sistema é realmente seguro; o ideal seria que todo e qualquer sistema construtivo, antes de ser lançado no mercado, fosse submetido às avaliações de desempenho levando em consideração as exigências dos usuários: segurança, habitabilidade e sustentabilidade; somente desta forma, se teria a garantia de que possíveis problemas apresentados durante a avaliação, não seriam repassados aos usuários, sendo corrigidos em sua etapa inicial. Neste trabalho, a avaliação de desempenho aconteceu de forma inversa, onde o sistema construtivo foi avaliado por meio de ensaios de campo depois das unidades habitacionais estarem concluídas. Os ensaios de campo realizados procuraram avaliar o desempenho estrutural das unidades habitacionais de solo-cimento e concreto celular através da verificação da resistência a impactos, cargas de ocupação, verificação do comportamento da folha (porta) submetida a manobras anormais e avaliação através dos critérios do estado limite de utilização. Desta forma, pôde-se avaliar o comportamento destas residências através da comparação entre os resultados obtidos nos ensaios de campo, e os critérios estabelecidos pelos Projetos de Normas nos 02.136.01.001, 02.136.01.002 e 02.136.01.004 (ABNT, 2004) que apresentam os métodos para avaliar o desempenho de edifícios habitacionais, bem como verifica os sistemas construtivos que não atenderam aos critérios estabelecidos, indicando suas falhas, garantindo com isso a não ocorrência destas em construções futuras. / Mestre em Engenharia Civil