Esta dissertação apresentou um estudo dos mecanismos de transporte de sódio, fosfato e amônio em colunas indeformadas de material inconsolidado residual de arenitos da Formação Adamantina. Em campo foi realizada caracterização táctil visual do material, alem de ensaios de condutividade hidráulica. Em laboratório, realizou-se ensaio de coluna em material indeformado, para que fossem obtidos os parâmetros de fluxo de água: velocidade linear media, velocidade de Darcy, vazão e condutividade hidráulica. Também foram obtidos os coeficientes de dispersão hidrodinâmica dos três íons estudados por meio de quatro métodos. Os fatores de retardamento dos íons foram obtidos por meio de três métodos. Para auxiliar nas analises, o solo foi caracterizado mineralógica, química, física e físico-quimicamente. Adicionalmente foram feitas analises da poro simetria e estudo das trajetórias de transporte. As informações foram integradas para que fosse possível analisar os parâmetros de transporte de solutos no solo. Com esta pesquisa percebeu-se que o uso dos parâmetros de transporte em modelagem do transporte de contaminantes deve ser feito com cautela, observando tanto as características do solo (mineralógicas, físicas, físico-químicas) quanto os modelos conceituais e as limitações dos métodos utilizados. / This research aimed to study the transport mechanisms of sodium, phosphate and ammonium in undisturbed columns of unconsolidated residual material of the sandstones from the Adamantina Formation. At field, visual and tactile characterization of the material were performed as well as hydraulic conductivity tests . At laboratory, there were made column tests in undisturbed samples to obtain the parameters of water flow, i.e., average linear velocity, Darcy velocity, flow rate and hydraulic conductivity. Hydrodynamic dispersion coefficients of every studied ion were determined using four methods. The retardation factors of the three ions were obtained using three methods. To assist the analysis, the soil was mineralogical, chemistry, physically and physic-chemically characterized. We also analyzed the water retention curve, mercury intrusion porosimetry and solute transport trajectories. All available data were integrated for analyzing the parameters of solute transport in soil. The results showed that the use of transport parameters in modeling of contaminant transport should be done with caution, observing soil characteristics, the conceptual models and the limitations of the methods used.

A experiência acumulada quanto à análise do comportamento de fundações, em relação aos diversos perfis de solos, vem confirmando a necessidade de realizar ensaios em verdadeira grandeza para avaliação de desempenho desses elementos. Aplicação de metodologias empíricas e semi-empíricas, limitadas à prática construtiva regional e às condições específicas que contemplaram o seu estabelecimento, resultam em incertezas nos métodos de previsão e dispersão entre valores de capacidade de carga medidos e previstos. Com base nessas evidências, os ensaios de prova de carga representam a técnica mais comumente empregada para previsão e avaliação da capacidade de suporte em estacas. Como resultado, obtém-se uma curva carga versus deslocamento a partir de um carregamento estático no topo do elemento. Quando executadas em estacas instrumentadas ao longo do fuste, permitem avaliar a mobilização (transferência) de resistências (cargas) ao longo da profundidade e dos carregamentos. Alternativamente, o uso de células expansivas bidirecionais, comumente denominadas de “O-cell”, vem crescendo em nível internacional e confirmando seu potencial de aplicação, embasado por vantagens que incluem a ausência de um sistema de reação e a obtenção de forma direta da resistência de ponta e atrito lateral durante os carregamentos. No intuito de contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos de transferência de carga envolvidos em ensaios estáticos, o presente estudo comparou resultados dessas duas metodologias através de três de ensaios estáticos convencionais e um bidirecional realizados em duas estacas escavadas de grande diâmetro em areia. A distribuição dos carregamentos medidos em função do deslocamento em termos de carga total e de atrito lateral ao longo desses quatro ensaios caracterizou-se por resultados similares. Pequenas diferenças foram observadas entre o ensaio de topo e bidirecional executados em um mesmo elemento de fundação e estão possivelmente associadas aos diferentes níveis de deformação obtidos com as duas técnicas. As condições de limpeza e integridade da ponta em estacas moldadas in loco estão associadas a incertezas ainda que os procedimentos usuais de controle e limpeza tenham sido executados. Divergências entre a parcela de contribuição de ponta ao longo dos ensaios avaliados podem estar associadas a esses fatores e a pequenas variações da geometria descritas em detalhes no trabalho. Deformações medidas pelos strain gages instalados ao longo do fuste da estaca permitiram avançar no entendimento dos mecanismos de transferência de carga existentes durante os carregamentos impostos. Os resultados indicam que o atrito começa a ser mobilizado desde os primeiros incrementos de carga e permanece se desenvolvendo com o aumento das deformações que não são constantes ao longo da profundidade. O comportamento medido ao longo do fuste varia em função do nível de confinamento e ainda da densidade relativa do solo subjacente. Os resultados permitem concluir também que ainda que existam esforços residuais atuantes, sua ordem de grandeza não reflete mudanças importantes no comportamento de elementos de fundação moldados in loco. / The gained experience in foundations behavior analysis on different soil profiles confirms the need to perform tests on full-scale elements to evaluate pile performance. Application of empirical and semi-empirical methodologies, limited to the regional constructive practice and the specific conditions that led to its establishment, result in uncertainties in the prediction and dispersion methods between measured and predicted load capacity values. Based on these evidences, the load tests represent the most commonly used technique for predicting and evaluating pile capacity. As a result, a load versus displacement curve is obtained from a static load at the top of the element. When carried out in piles instrumented along the shaft, it is possible to evaluate the mobilization (transfer) of resistances (loads) along the depth and the loads. Alternatively, the use of bidirectional expansive cells, commonly referred to as "O-cell", has been growing internationally, which confirms its potential, based on advantages that include the absence of a reaction system and obtaining the toe resistance and lateral friction directly during loading. In order to contribute to a better understanding of the load transfer mechanisms involved in static loading tests, the present study compared the results of these two methodologies through three conventional and one bidirectional load tests carried out on two large diameter bored piles. The distribution of loadings measured as a function of the displacement in terms of total load and lateral friction over these four tests was characterized by similar results. Small differences were observed between conventional top-down and bidirectional tests performed on the same foundation member and are possibly associated with the different deformation levels obtained with the two techniques. Cleaning conditions and pile toe integrity in bored piles are associated with uncertainties even though the usual control and cleaning procedures have been performed. Divergences between the contributions of the pile toe resistance along the evaluated tests may be associated with these factors and small variations of the geometry. Deformations measured by the strain gages installed along the pile shaft allowed improving the understanding of the load transfer mechanisms during the loading procedures. The results indicate that shaft friction begins to be mobilized since the first load increments and continues to increase with the strains, which are not linear along the pile shaft. The behavior measured along the shaft is a function of vertical effective stress and relative density. The results also show that although there are active residual stresses, their magnitude does not reflect important changes in the behavior of bored piles.

Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2017-03-07T13:12:05Z No. of bitstreams: 1 Luciana Maria Herculano da Silva.pdf: 1397632 bytes, checksum: cca869a58fb4ebdc78f6d4d8be57f51f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-07T13:12:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Luciana Maria Herculano da Silva.pdf: 1397632 bytes, checksum: cca869a58fb4ebdc78f6d4d8be57f51f (MD5) Previous issue date: 2016-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The evaluation of soil quality is an important tool to monitor their degradation and to sustainable practices implementation, by indicators that can relate to soil quality with agricultural activity. The Caatinga, an exclusively Brazilian biome, has a high degradation rate, resulting of human action in inadequate soil management. The objective was to evaluate changes of chemical and biological indicators of organic matter due to the seasonality in preserved and disturbed areas of Caatinga ecoregions in Pernambuco, as well as qualitative characteristics of soil organic matter in these environments and uses. Three areas were selected: one in Buíque and two in Serra Talhada, in each area were studied two conditions of land use (soil in areas with preserved Caatinga coverage and areas with agricultural use).Soil samples were collected between September/2014 and September/2015, covering dry and rainy seasons in semiarid region. In each use and area, there were collected three composite soil samples at layers 0-5, 5-10 and 10-20 cm. Analysis to chemical and physical soil characterization were carried out in addition to biological analysis of total organic carbon (TOC), labile fractions of oxidizable carbon (LFCO), microbial biomass carbon (MBC), basal soil respiration (BSR), microbial quotient (qMIC), physical fractionation of organic matter (POM), physical fractionation of organic matter associated with mineral (MOM) and chemical fractionation of humic substances (HS).Data were analyzed by T test, at 5% probability. It was observed that all relevant variables are influenced by seasonality, and soil texture to LFCO, MBC and TOC, indicating a greater influence on labile carbon fractions.While the characterization by FTIR set directly related to carbon in MOP fractions with AH and AF, and MOM with humin. / A avaliação da qualidade do solo é uma ferramenta importante para monitorar a sua degradação bem como planejar a implantação de práticas sustentáveis, verificada por indicadores que podem relacionar a qualidade do solo com atividade agrícola deste. A Caatinga, um bioma exclusivamente brasileiro, tem um alto índice de degradação, resultado da ação antrópica de manejo inadequado do solo. O objetivo da pesquisa foi de avaliar as alterações dos indicadores químicos e biológicos da matéria orgânica em função da sazonalidade, em áreas preservadas e antropizadas de ecorregiões da Caatinga em Pernambuco, bem como características qualitativas da matéria orgânica do solo nesses ambientes e usos. Para tanto, foram selecionadas três áreas: uma em Buíque e duas em Serra Talhada, em cada área foram estudadas duas condições de uso do solo (solos em áreas com cobertura de Caatinga preservada e áreas com uso agrícola). As coletas foram realizadas entre setembro/2014 e setembro/2015, abrangendo a estações seca e chuvosa dessas áreas no semiárido. Em cada uso, por área, foram coletadas três amostras compostas de solo nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. Foram realizadas análises de caracterização química e física dos solos, além das análises biológicas de carbono orgânico total (COT), frações lábeis de carbono oxidáveis (FLCO), carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal do solo (RBS), quociente microbiano (qMIC), fracionamento físico da matéria orgânico (MOP), fracionamento físico da matéria orgânica associada aos minerais (MOM) e fracionamento químico das substâncias húmicas (SH). Os dados foram analisados pelo teste T, ao nível de 5% de probabilidade. Observou-se que todas as variáveis obtidas são influenciadas pela sazonalidade e pela textura do solo para FLCO, CBM e COT, indicando maior influência sobre as frações de carbono lábeis. Enquanto a caracterização por FTIR define relação direta com carbono nas frações de MOP com AH e AF, e MOM com humina.

A experiência acumulada quanto à análise do comportamento de fundações, em relação aos diversos perfis de solos, vem confirmando a necessidade de realizar ensaios em verdadeira grandeza para avaliação de desempenho desses elementos. Aplicação de metodologias empíricas e semi-empíricas, limitadas à prática construtiva regional e às condições específicas que contemplaram o seu estabelecimento, resultam em incertezas nos métodos de previsão e dispersão entre valores de capacidade de carga medidos e previstos. Com base nessas evidências, os ensaios de prova de carga representam a técnica mais comumente empregada para previsão e avaliação da capacidade de suporte em estacas. Como resultado, obtém-se uma curva carga versus deslocamento a partir de um carregamento estático no topo do elemento. Quando executadas em estacas instrumentadas ao longo do fuste, permitem avaliar a mobilização (transferência) de resistências (cargas) ao longo da profundidade e dos carregamentos. Alternativamente, o uso de células expansivas bidirecionais, comumente denominadas de “O-cell”, vem crescendo em nível internacional e confirmando seu potencial de aplicação, embasado por vantagens que incluem a ausência de um sistema de reação e a obtenção de forma direta da resistência de ponta e atrito lateral durante os carregamentos. No intuito de contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos de transferência de carga envolvidos em ensaios estáticos, o presente estudo comparou resultados dessas duas metodologias através de três de ensaios estáticos convencionais e um bidirecional realizados em duas estacas escavadas de grande diâmetro em areia. A distribuição dos carregamentos medidos em função do deslocamento em termos de carga total e de atrito lateral ao longo desses quatro ensaios caracterizou-se por resultados similares. Pequenas diferenças foram observadas entre o ensaio de topo e bidirecional executados em um mesmo elemento de fundação e estão possivelmente associadas aos diferentes níveis de deformação obtidos com as duas técnicas. As condições de limpeza e integridade da ponta em estacas moldadas in loco estão associadas a incertezas ainda que os procedimentos usuais de controle e limpeza tenham sido executados. Divergências entre a parcela de contribuição de ponta ao longo dos ensaios avaliados podem estar associadas a esses fatores e a pequenas variações da geometria descritas em detalhes no trabalho. Deformações medidas pelos strain gages instalados ao longo do fuste da estaca permitiram avançar no entendimento dos mecanismos de transferência de carga existentes durante os carregamentos impostos. Os resultados indicam que o atrito começa a ser mobilizado desde os primeiros incrementos de carga e permanece se desenvolvendo com o aumento das deformações que não são constantes ao longo da profundidade. O comportamento medido ao longo do fuste varia em função do nível de confinamento e ainda da densidade relativa do solo subjacente. Os resultados permitem concluir também que ainda que existam esforços residuais atuantes, sua ordem de grandeza não reflete mudanças importantes no comportamento de elementos de fundação moldados in loco. / The gained experience in foundations behavior analysis on different soil profiles confirms the need to perform tests on full-scale elements to evaluate pile performance. Application of empirical and semi-empirical methodologies, limited to the regional constructive practice and the specific conditions that led to its establishment, result in uncertainties in the prediction and dispersion methods between measured and predicted load capacity values. Based on these evidences, the load tests represent the most commonly used technique for predicting and evaluating pile capacity. As a result, a load versus displacement curve is obtained from a static load at the top of the element. When carried out in piles instrumented along the shaft, it is possible to evaluate the mobilization (transfer) of resistances (loads) along the depth and the loads. Alternatively, the use of bidirectional expansive cells, commonly referred to as "O-cell", has been growing internationally, which confirms its potential, based on advantages that include the absence of a reaction system and obtaining the toe resistance and lateral friction directly during loading. In order to contribute to a better understanding of the load transfer mechanisms involved in static loading tests, the present study compared the results of these two methodologies through three conventional and one bidirectional load tests carried out on two large diameter bored piles. The distribution of loadings measured as a function of the displacement in terms of total load and lateral friction over these four tests was characterized by similar results. Small differences were observed between conventional top-down and bidirectional tests performed on the same foundation member and are possibly associated with the different deformation levels obtained with the two techniques. Cleaning conditions and pile toe integrity in bored piles are associated with uncertainties even though the usual control and cleaning procedures have been performed. Divergences between the contributions of the pile toe resistance along the evaluated tests may be associated with these factors and small variations of the geometry. Deformations measured by the strain gages installed along the pile shaft allowed improving the understanding of the load transfer mechanisms during the loading procedures. The results indicate that shaft friction begins to be mobilized since the first load increments and continues to increase with the strains, which are not linear along the pile shaft. The behavior measured along the shaft is a function of vertical effective stress and relative density. The results also show that although there are active residual stresses, their magnitude does not reflect important changes in the behavior of bored piles.

A experiência acumulada quanto à análise do comportamento de fundações, em relação aos diversos perfis de solos, vem confirmando a necessidade de realizar ensaios em verdadeira grandeza para avaliação de desempenho desses elementos. Aplicação de metodologias empíricas e semi-empíricas, limitadas à prática construtiva regional e às condições específicas que contemplaram o seu estabelecimento, resultam em incertezas nos métodos de previsão e dispersão entre valores de capacidade de carga medidos e previstos. Com base nessas evidências, os ensaios de prova de carga representam a técnica mais comumente empregada para previsão e avaliação da capacidade de suporte em estacas. Como resultado, obtém-se uma curva carga versus deslocamento a partir de um carregamento estático no topo do elemento. Quando executadas em estacas instrumentadas ao longo do fuste, permitem avaliar a mobilização (transferência) de resistências (cargas) ao longo da profundidade e dos carregamentos. Alternativamente, o uso de células expansivas bidirecionais, comumente denominadas de “O-cell”, vem crescendo em nível internacional e confirmando seu potencial de aplicação, embasado por vantagens que incluem a ausência de um sistema de reação e a obtenção de forma direta da resistência de ponta e atrito lateral durante os carregamentos. No intuito de contribuir para uma melhor compreensão dos mecanismos de transferência de carga envolvidos em ensaios estáticos, o presente estudo comparou resultados dessas duas metodologias através de três de ensaios estáticos convencionais e um bidirecional realizados em duas estacas escavadas de grande diâmetro em areia. A distribuição dos carregamentos medidos em função do deslocamento em termos de carga total e de atrito lateral ao longo desses quatro ensaios caracterizou-se por resultados similares. Pequenas diferenças foram observadas entre o ensaio de topo e bidirecional executados em um mesmo elemento de fundação e estão possivelmente associadas aos diferentes níveis de deformação obtidos com as duas técnicas. As condições de limpeza e integridade da ponta em estacas moldadas in loco estão associadas a incertezas ainda que os procedimentos usuais de controle e limpeza tenham sido executados. Divergências entre a parcela de contribuição de ponta ao longo dos ensaios avaliados podem estar associadas a esses fatores e a pequenas variações da geometria descritas em detalhes no trabalho. Deformações medidas pelos strain gages instalados ao longo do fuste da estaca permitiram avançar no entendimento dos mecanismos de transferência de carga existentes durante os carregamentos impostos. Os resultados indicam que o atrito começa a ser mobilizado desde os primeiros incrementos de carga e permanece se desenvolvendo com o aumento das deformações que não são constantes ao longo da profundidade. O comportamento medido ao longo do fuste varia em função do nível de confinamento e ainda da densidade relativa do solo subjacente. Os resultados permitem concluir também que ainda que existam esforços residuais atuantes, sua ordem de grandeza não reflete mudanças importantes no comportamento de elementos de fundação moldados in loco. / The gained experience in foundations behavior analysis on different soil profiles confirms the need to perform tests on full-scale elements to evaluate pile performance. Application of empirical and semi-empirical methodologies, limited to the regional constructive practice and the specific conditions that led to its establishment, result in uncertainties in the prediction and dispersion methods between measured and predicted load capacity values. Based on these evidences, the load tests represent the most commonly used technique for predicting and evaluating pile capacity. As a result, a load versus displacement curve is obtained from a static load at the top of the element. When carried out in piles instrumented along the shaft, it is possible to evaluate the mobilization (transfer) of resistances (loads) along the depth and the loads. Alternatively, the use of bidirectional expansive cells, commonly referred to as "O-cell", has been growing internationally, which confirms its potential, based on advantages that include the absence of a reaction system and obtaining the toe resistance and lateral friction directly during loading. In order to contribute to a better understanding of the load transfer mechanisms involved in static loading tests, the present study compared the results of these two methodologies through three conventional and one bidirectional load tests carried out on two large diameter bored piles. The distribution of loadings measured as a function of the displacement in terms of total load and lateral friction over these four tests was characterized by similar results. Small differences were observed between conventional top-down and bidirectional tests performed on the same foundation member and are possibly associated with the different deformation levels obtained with the two techniques. Cleaning conditions and pile toe integrity in bored piles are associated with uncertainties even though the usual control and cleaning procedures have been performed. Divergences between the contributions of the pile toe resistance along the evaluated tests may be associated with these factors and small variations of the geometry. Deformations measured by the strain gages installed along the pile shaft allowed improving the understanding of the load transfer mechanisms during the loading procedures. The results indicate that shaft friction begins to be mobilized since the first load increments and continues to increase with the strains, which are not linear along the pile shaft. The behavior measured along the shaft is a function of vertical effective stress and relative density. The results also show that although there are active residual stresses, their magnitude does not reflect important changes in the behavior of bored piles.

Esta dissertação apresentou um estudo dos mecanismos de transporte de sódio, fosfato e amônio em colunas indeformadas de material inconsolidado residual de arenitos da Formação Adamantina. Em campo foi realizada caracterização táctil visual do material, alem de ensaios de condutividade hidráulica. Em laboratório, realizou-se ensaio de coluna em material indeformado, para que fossem obtidos os parâmetros de fluxo de água: velocidade linear media, velocidade de Darcy, vazão e condutividade hidráulica. Também foram obtidos os coeficientes de dispersão hidrodinâmica dos três íons estudados por meio de quatro métodos. Os fatores de retardamento dos íons foram obtidos por meio de três métodos. Para auxiliar nas analises, o solo foi caracterizado mineralógica, química, física e físico-quimicamente. Adicionalmente foram feitas analises da poro simetria e estudo das trajetórias de transporte. As informações foram integradas para que fosse possível analisar os parâmetros de transporte de solutos no solo. Com esta pesquisa percebeu-se que o uso dos parâmetros de transporte em modelagem do transporte de contaminantes deve ser feito com cautela, observando tanto as características do solo (mineralógicas, físicas, físico-químicas) quanto os modelos conceituais e as limitações dos métodos utilizados. / This research aimed to study the transport mechanisms of sodium, phosphate and ammonium in undisturbed columns of unconsolidated residual material of the sandstones from the Adamantina Formation. At field, visual and tactile characterization of the material were performed as well as hydraulic conductivity tests . At laboratory, there were made column tests in undisturbed samples to obtain the parameters of water flow, i.e., average linear velocity, Darcy velocity, flow rate and hydraulic conductivity. Hydrodynamic dispersion coefficients of every studied ion were determined using four methods. The retardation factors of the three ions were obtained using three methods. To assist the analysis, the soil was mineralogical, chemistry, physically and physic-chemically characterized. We also analyzed the water retention curve, mercury intrusion porosimetry and solute transport trajectories. All available data were integrated for analyzing the parameters of solute transport in soil. The results showed that the use of transport parameters in modeling of contaminant transport should be done with caution, observing soil characteristics, the conceptual models and the limitations of the methods used.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:01:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizAN_DISSERT.pdf: 1380946 bytes, checksum: dc4e735e97a7eeceeab1f285f4673933 (MD5) Previous issue date: 2011-02-21 / The underground reservoirs of fuel retailing system represent an environmental threat, because once in bad conservation, these tanks allow fuel leakage and infiltration. For soil contaminated with fuel, such as diesel oil, the present study introduces the microemulsion systems used by the method of washing. In tests carried out in column with a sample of sandy soil artificially contaminated and previously characterized as to its void level to porosity, to permeability which is an important parameter concerning the study of the method of washing. While microemulsions were characterized for their viscosity and wettability, a variation of active matter was also done departing from the original formulation. The hydraulic diffusivity of the microemulsion was studied so as the injection of such fluid in a soil with sandy characteristics. The results of the extractions revealed the excellent performance of these systems which get to remove around 95% of diesel fuel. This proves the efficiency of the microemulsion in the process of removal of diesel fuel from the soil with the advantage of being a system easily obtainable and less aggressive to the environment when compared to organic solvents. / Os reservat?rios subterr?neos do sistema retalhista de combust?veis representam uma amea?a ambiental, pois em mau estado de conserva??o esses tanques permitem o vazamento e infiltra??o do combust?vel. Para solo contaminado com combust?veis como o ?leo diesel este trabalho apresenta os sistemas microemulsionados aplicados pelo m?todo de lavagem. Em ensaios feitos em coluna com amostra de solo arenoso contaminado artificialmente e previamente caracterizado quanto ao seu ?ndice de vazios, ? porosidade, ? permeabilidade que s?o par?metros importantes no tocante ao estudo do m?todo de lavagem. Enquanto as microemuls?es foram caracterizadas por sua viscosidade e sua molhabilidade, tamb?m foi realizada a varia??o de mat?ria ativa partindo da formula??o original. A difusividade hidr?ulica da microemuls?o foi estudada a fim de que seja avaliada a inje??o deste fluido num solo com as caracter?sticas de arenoso. Os resultados das extra??es mostraram excelente desempenho desses sistemas chegando a retirar em torno de 95% do ?leo diesel. O que comprova a efici?ncia da microemuls?o no processo remo??o do ?leo diesel do solo com a vantagem de ser um sistema de f?cil obten??o e menos agressivo ao meio ambiente quando comparado aos solventes org?nicos.

O objetivo do estudo apresentado nesta dissertação é avaliar a influência da inserção de fibras curtas, dispostas aleatoriamente, nas resistências à compressão e tração, na deformabilidade e no módulo de resiliência de um solo arenoso fino laterítico (SAFL) visando sua utilização na base de pavimentos. Foram estudadas fibras de vidro e de polipropileno. A primeira foi adicionada nos teores de 0,5%, 1,0% e 1,5% com comprimentos de 13 mm e 24 mm, já para a segunda, utilizaram-se os teores de 0,2%, 0,4% e 0,6% com comprimentos de 12 mm e 30 mm. O ensaio de compactação resultou em pouca variação da umidade ótima e leve decréscimo da massa específica máxima para as duas fibras. Para se determinar o comportamento mecânico do solo e dos compósitos, realizaram-se ensaios de compressão simples, compressão diametral e compressão triaxial cíclico. Previamente à realização destes ensaios, os corpos-de-prova eram mantidos ao ar durante um dia e posteriormente em câmara úmida, selados, durante dois dias. Esta condição procura aproximar a situação de laboratório às condições de campo. Ensaios complementares na umidade ótima de compactação foram realizados com algumas misturas. Para os ensaios de compressão simples, observou-se que a adição de fibra de polipropileno não influencia a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. Já a adição da fibra de vidro, reduz a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. No caso dos ensaios de compressão diametral, não houve alteração na resistência para a fibra de vidro, enquanto que para a fibra de polipropileno, observa-se um ganho de resistência para os teores mais elevados de fibra. Foram calibrados quatro modelos para representação do módulo de resiliência com o estado de tensão, sendo que o modelo composto foi aquele que apresentou melhor desempenho. Resultados de uma simulação numérica de um pavimento constituído com base de SAFL mostraram que a inclusão de fibras, em qualquer das condições acarreta em diminuição do módulo de resiliência. Finalmente conclui-se que, nas condições e com os materiais utilizados, o emprego de fibras não seria indicado para o reforço de SAFL destinado à base de pavimento. / The propose of this study is to evaluate the effect of the randomly distributed fiber reinforcement in the compression and tension resistances, deformability and resilient modulus of a fine sandy lateritic soil (FSLS) for base layer of pavements. Glass fibers and polypropylene fibers were studied. The first was added in contents of 0,5%, 1,0% and 1,5% with lengths of 13 mm and 24 mm. For the second, the contents of 0,2%, 0,4% and 0,6% were used with lengths of 12 mm and 30 mm. The compaction tests show slight variation of optimum moisture content and a decrease of the maximum dry unit weight for both fibers. Unconfined compression tests, brazilian tension tests and cyclic triaxial compression tests were carried out to determine the mechanic behavior of the soil and composite materials. The samples were dried in ambient condition for 24 hours and than wrapped up in film paper and stored for 48 hours in humid camera to homogenize the humidity. This procedure was adopted intending to simulate the constructive process adopted in pavement with lateritic soil bases. With some mixtures, complementary tests in the optimum moisture content were carried out. For the unconfined compression tests, the reinforcement with polypropylene fiber did not influence in the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. The glass fiber reduced the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. In the diametrical compression tests, there was not any alteration for the resistance adding the glass fiber, while for the polypropylene fiber there was an increase of the resistance for highest fiber contents. Four models were used to represent the resilient modulus behavior with relationship to the tensions state, and, between those, the compost model had the best performance. A simulation of a pavement composed with FSLS bases show that adding fibers, in any condition, the resilient modulus decrease. Finally, concluded that, with the conditions and materials used I this research, the fiber reinforcement would not be indicated for a FSLS apply in a base layer of pavement.

O objetivo do estudo apresentado nesta dissertação é avaliar a influência da inserção de fibras curtas, dispostas aleatoriamente, nas resistências à compressão e tração, na deformabilidade e no módulo de resiliência de um solo arenoso fino laterítico (SAFL) visando sua utilização na base de pavimentos. Foram estudadas fibras de vidro e de polipropileno. A primeira foi adicionada nos teores de 0,5%, 1,0% e 1,5% com comprimentos de 13 mm e 24 mm, já para a segunda, utilizaram-se os teores de 0,2%, 0,4% e 0,6% com comprimentos de 12 mm e 30 mm. O ensaio de compactação resultou em pouca variação da umidade ótima e leve decréscimo da massa específica máxima para as duas fibras. Para se determinar o comportamento mecânico do solo e dos compósitos, realizaram-se ensaios de compressão simples, compressão diametral e compressão triaxial cíclico. Previamente à realização destes ensaios, os corpos-de-prova eram mantidos ao ar durante um dia e posteriormente em câmara úmida, selados, durante dois dias. Esta condição procura aproximar a situação de laboratório às condições de campo. Ensaios complementares na umidade ótima de compactação foram realizados com algumas misturas. Para os ensaios de compressão simples, observou-se que a adição de fibra de polipropileno não influencia a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. Já a adição da fibra de vidro, reduz a tensão de ruptura, aumenta a deformação de ruptura e diminui o módulo tangente inicial e máximo. No caso dos ensaios de compressão diametral, não houve alteração na resistência para a fibra de vidro, enquanto que para a fibra de polipropileno, observa-se um ganho de resistência para os teores mais elevados de fibra. Foram calibrados quatro modelos para representação do módulo de resiliência com o estado de tensão, sendo que o modelo composto foi aquele que apresentou melhor desempenho. Resultados de uma simulação numérica de um pavimento constituído com base de SAFL mostraram que a inclusão de fibras, em qualquer das condições acarreta em diminuição do módulo de resiliência. Finalmente conclui-se que, nas condições e com os materiais utilizados, o emprego de fibras não seria indicado para o reforço de SAFL destinado à base de pavimento. / The propose of this study is to evaluate the effect of the randomly distributed fiber reinforcement in the compression and tension resistances, deformability and resilient modulus of a fine sandy lateritic soil (FSLS) for base layer of pavements. Glass fibers and polypropylene fibers were studied. The first was added in contents of 0,5%, 1,0% and 1,5% with lengths of 13 mm and 24 mm. For the second, the contents of 0,2%, 0,4% and 0,6% were used with lengths of 12 mm and 30 mm. The compaction tests show slight variation of optimum moisture content and a decrease of the maximum dry unit weight for both fibers. Unconfined compression tests, brazilian tension tests and cyclic triaxial compression tests were carried out to determine the mechanic behavior of the soil and composite materials. The samples were dried in ambient condition for 24 hours and than wrapped up in film paper and stored for 48 hours in humid camera to homogenize the humidity. This procedure was adopted intending to simulate the constructive process adopted in pavement with lateritic soil bases. With some mixtures, complementary tests in the optimum moisture content were carried out. For the unconfined compression tests, the reinforcement with polypropylene fiber did not influence in the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. The glass fiber reduced the rupture tension, increased the rupture deformation and decreased the initial and maximum tangent modulus. In the diametrical compression tests, there was not any alteration for the resistance adding the glass fiber, while for the polypropylene fiber there was an increase of the resistance for highest fiber contents. Four models were used to represent the resilient modulus behavior with relationship to the tensions state, and, between those, the compost model had the best performance. A simulation of a pavement composed with FSLS bases show that adding fibers, in any condition, the resilient modulus decrease. Finally, concluded that, with the conditions and materials used I this research, the fiber reinforcement would not be indicated for a FSLS apply in a base layer of pavement.

As restingas constituem um complexo de tipos vegetacionais que ocorrem sobre cordões arenosos ao longo da costa brasileira. Sua diversidade fisionômica, florística e estrutural contrasta com grande número de fatores ambientais limitantes, incluindo a disponibilidade de água e nutrientes. O objetivo deste trabalho foi comparar a dinâmica do nitrogênio, bem como os atributos foliares relacionados ao uso do nitrogênio e da água, em três formações vegetais inseridas no \"complexo vegetacional da restinga\", as quais ocorrem ao longo de um gradiente de precipitação que varia de cerca de 800 a 2.600 mm anuais. Para tanto, foram avaliados parâmetros relacionados à ciclagem do nitrogênio e alguns atributos foliares funcionais relacionados às estratégias de uso de água e nutrientes nas principais espécies botânicas que nelas se desenvolvem. O primeiro capítulo compara a variação na disponibilidade e na composição isotópica de nitrogênio (?15N) nestas três formações de restinga que ocorrem sob regimes hídricos distintos. Foram analisados e comparados parâmetros relacionados à disponibilidade e às taxas de transformação do nitrogênio nos solos e sua assimilação e uso pelas plantas. Os solos das três áreas, arenosos e ácidos, apresentam deficiência nutricional, sendo o nitrogênio amoniacal (N-NH4 +) a principal forma disponível. Suas taxas líquidas de transformação foram baixas e variáveis, com prevalência de imobilização, sobretudo nas restingas sob menor precipitação média anual (PMA). Na vegetação, o aumento na PMA refletiu em maiores concentrações foliares de nitrogênio e fósforo, juntamente com menores razões C/N e massas foliares por unidade de área (MFA). Os valores de ?15N foliar foram baixos e variáveis, ocorrendo enriquecimento gradual em 15N com o aumento na PMA. As concentrações foliares de nitrogênio e fósforo, bem como a MFA e a razão C/N mostraram-se diretamente relacionadas; já a MFA relacionou-se inversamente à concentração foliar de nitrogênio. O aumento da PMA ao longo do gradiente, juntamente com variações nas condições edáficas e nas comunidades bióticas, pareceu contribuir para o aumento da disponibilidade de nitrogênio, refletindo na redução gradual da conservação do mesmo. O segundo capítulo compara as restingas quanto aos atributos foliares de gêneros por elas compartilhados. As maiores diferenças foram observadas entre os gêneros das restingas seca e úmida, com a última apresentando maiores concentrações de nitrogênio e fósforo foliares e menor razão C/N. Seus gêneros ainda apresentaram menores MFA e composição isotópica de carbono (?13C), além de maior ?15N que aqueles das restingas seca e intermediária. As relações entre os atributos foliares dos pares congenéricos das restingas seca e úmida, assim como dos contrastes filogeneticamente independentes (CFIs), mostraram que a concentração de nitrogênio relaciona-se diretamente à concentração de fósforo e inversamente ao ?15N, enquanto que a concentração de fósforo relaciona-se diretamente com o ?15N e inversamente com a razão C/N. A grande diferença entre as restingas e a similaridade nas correlações - utilizando-se tanto os pares congenéricos e os CFIs - fortalece a distinção quanto à economia foliar da restinga úmida e as demais, enfatizando a importância das condições ambientais no ajuste dos atributos analisados, independente do grau de parentesco filogenético das espécies. / Restingas are consisted of a complex of vegetation types that occur on sand ridges along the Brazilian coast. Their physiognomic, floristic and structural diversity contrasts with a large number of environmental limiting factors, including the availability of water and nutrients. The aim of this study was to compare the dynamics of nitrogen, as well as leaf traits related to the use of nitrogen and water at three vegetation types inserted in the \"restinga vegetation complex\", and occur along a precipitation gradient ranging from about 800 to 2600 mm annually. Accordingly, parameters related to nitrogen cycling were assessed, as well as some functional leaf traits related to strategies for use of water and nutrients from the main plant species that occur therein. The first chapter compares the variation in nitrogen availability and its isotopic composition (?15N) at these three restinga formations that occur under different water regimes. It was analyzed and compared parameters regarding nitrogen availability and transformation rates in soils, and also its uptake and use by plants. The sandy and acidic soils of the three areas have high nutritional deficiency, and ammoniacal nitrogen (N-NH4 +) is the major available form. Its net rates of transformation were low and variable, with the prevalence of immobilization, especially at the restingas under lower mean annual precipitation (MAP). At the vegetation, MAP increase reflected in higher leaf nitrogen and phosphorus concentrations, along with lower C/N ratios and leaf mass per area (LMA). Leaf ?15N values were low and variable, observing gradual 15N-enrichment with MAP increase. Nitrogen and phosphorus leaf concentrations, as well as LMA and C/N ratio were directly related, whereas LMA was inversely related to leaf nitrogen concentration. The increase in MAP along the gradient, jointly to variations in soil conditions and biota, seemed to contribute to an increment on nitrogen availability, reflecting in the gradual reduction of its conservation. The second chapter compares the restingas in relation to leaf traits of genera shared by them. The largest differences were observed between genera from dry and wet restingas, with the latter having higher leaf nitrogen and phosphorus concentrations and lower C/N ratio. Their genera also had lower LMA and carbon isotopic composition (?13C), as well as greater ?15N than those from dry and intermediate restingas. Relationships between leaf traits of the congeneric pairs from dry and wet restingas, and also of the phylogenetically independent contrasts (PICs), showed that nitrogen concentration is directly related to phosphorus and inversely to ?15N, whilst phosphorus concentration is directly related to ?15N and inversely to C/N ratio. The bulky difference amongst restingas, and the similarity in correlations - using both congeneric pairs and PICs - reinforces the distinction regarding leaf economy between wet restinga and the others, emphasizing the importance of environmental conditions on the adjustment of the analyzed leaf traits, apart from of the degree of species phylogenetic relatedness.