Submitted by Romulus Lima (romulus.lima@ufpe.br) on 2015-03-13T14:53:38Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Valquíria Barbosa.pdf: 4415538 bytes, checksum: f079308e2c7a0143d34ea9cb69101f16 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T14:53:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Valquíria Barbosa.pdf: 4415538 bytes, checksum: f079308e2c7a0143d34ea9cb69101f16 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2013 / Solos expansivos ocorrem em várias partes no mundo. A variação de volume dos solos devido à inundação causa danos em diversas edificações. A mistura da cal com solo expansivo é um dos métodos de estabilização. A cal é um aglomerante aéreo, resultante da calcinação dos calcários ou dolomitos através de decomposição térmica e posteriormente hidratação formando o hidróxido de cálcio - Ca(OH)2 que tem diversas utilidades em várias atividades humanas. Este material tem propriedades físico-químicas capazes de conferir aos solos, quando misturado, por meio de reações, mudanças na microestrutura das partículas dos solos. O presente trabalho tem por objetivo analisar e interpretar os resultados do comportamento do solo natural e do estabilizado com a cal. Foram coletadas amostras indeformadas do solo expansivo de Cabrobó, realizados ensaios de caracterização física pelas normas da ABNT, química seguindo as recomendações do Manual da Embrapa, análise termogravimétrica, e ensaios edométricos simples e duplos para avaliar a tensão de expansão e expansão “livre” no solo natural (sem cal) e estabilizado com cal nas proporções em peso de 3%, 5% e 7%. Verificou-se que o acréscimo, em peso, de 7% de cal hidratada ao solo expansivo de Cabrobó estabiliza o solo quanto à expansão. A mistura da cal ao solo expansivo melhora as propriedades mecânicas e estabiliza a expansão dos solos.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-13T21:39:37Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Sergio Carvalho de Paiva.pdf: 12914403 bytes, checksum: cf2019e717fdd9a51894459b983f5d2d (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-18T20:31:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Sergio Carvalho de Paiva.pdf: 12914403 bytes, checksum: cf2019e717fdd9a51894459b983f5d2d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-18T20:31:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Sergio Carvalho de Paiva.pdf: 12914403 bytes, checksum: cf2019e717fdd9a51894459b983f5d2d (MD5) Previous issue date: 2016-10-31 / Argilas expansivas são solos problemáticos para edificações e obras de infraestrutura em todo o mundo, causando danos socioeconômicos e ambientais. Dois requisitos básicos são necessários para um solo exibir expansividade, um intrínseco e outro extrínseco. O intrínseco está relacionado com a composição mineralógica, textura e estrutura que devem existir e entrar em funcionamento, em nível microescala, mecanismos que produzam a instabilidade volumétrica do solo. O extrínseco está relacionado com a climatologia, a hidrogeologia, a vegetação e a ocupação antrópica que devem estar presentes e capazes de transferir a umidade de um ponto a outro do solo. A mistura da cal com solo expansivo é uma das técnicas de estabilização. Este material tem propriedades físico-químicas capazes de conferir ao solos expansivo, quando misturado, mudanças na microestrutura das partículas devido à floculação e a reações pozolânicas. Atualmente encontra-se no estado de Pernambuco a execução de grandes programas habitacionais e obras de infraestrutura. Cerca de 51,2% da área do Estado tem suscetibilidade alta e média de ocorrência de solos expansivo. Um programa de investigação geotécnica de campo e laboratório fori realizado com o objetivo de analisar o comportamento geomecânico dos solos naturais dos municípios de Cabrobó, Ipojuca, Paulista - PE e dos efeitos da adição da cal a esses nas proporções de 1%, 3%, 5%, 7%. Foram realizados ensaios de caracterização física, química mineralógica, microestrutural, ensaios para avaliar a expansão livre, tensão de expansão e a resistência à compressão simples. Os solos de Cabrobó, Ipojuca e Paulista apresentaram interestratificação irregular de minerais do tipo 2:1 esmectitas e vermiculitas. O solo de Cabrobó tem expansividade média e pode causar nas edificações fissuras importantes enquanto os solos de Ipojuca e Paulista têm expansividade alta e pode causar danos as edificações que levam a demolição. A avaliação da tensão de expansão depende do estado tensional. O teor de cal determinado pelo critério de Eades e Grim (1966) para estabilizar os solos foi consistente para os solos de Cabrobó e Paulisa mas não foi eficaz para estabilizar o solo de Ipojuca. Os solos de Cabrobó, Ipojuca e Paulista foram estabilizados quanto a expansão livre, tensão de expansão para teor de cal de 3%, 11% e 5%, respectivamente. O teor de cal para estabilizar a expansão dos solos deve atender a nulidade da expansão livre e tensão de expansão simultaneamente. / Expansive Clays are problematic soils for infrastructure buildings worldwide, causing socioeconomic and environmental damage. Two basic requirements are necessary for a soil to show expansiveness, an intrinsic and other extrinsic. The intrinsic one is associated with the mineralogical composition, texture and structure which must be up and functioning in microscale level, mechanisms that produce the volume of soil instability. The extrinsic requirement is related to climatology, hydrology, vegetation and human occupation that must be present and able to transfer moisture from one point to another in soil. The mixing of lime with expansive soils is one of the stabilization techniques. This material has physicochemical properties capable of providing the expansive soils, when mixed, changes in microstructure of the particles due to flocculation and pozzolanic reactions. The execution of large housing programs and infrastructure work is currently happening in the state of Pernambuco. About 51.2% of the state area has high and average susceptibility occurrence of expansive soils. A geotechnical investigation program of field and laboratory was conducted with the objective of analyzing the geomechanical behavior of natural soils of the municipalities of Cabrobó, Ipojuca and Paulista - PE and the effects of adding lime to those in the proportions of 1%, 3% 5% and 7%. The soils of Cabrobó and Ipojuca have irregular interstratification of 2: 1 type minerals, mica and expansive smectite, vermiculite and chlorite and the Paulista soil features irregular interstratification type 2:1 expansive mica smectite and vermiculite with the presence of kaolinite. The soil of Cabrobó has average grade expansiveness and can cause important cracks in the buildings and the soils of Ipojuca and Paulista have high degree of expansiveness and can cause damage to buildings that lead to demolition. The evaluation of expansion tension depends on the tensional state. The lime content determined by the criterion of Eades and Grim (1966) to stabilize the soil was consistent for Cabrobó and Paulista soils but was not effective to stabilize the soil of Ipojuca. The lime content to stabilize the expansion of the soil must meet both the nullity of the free expansion and expansion tension simultaneously.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A regiÃo do AgropÃlo do Baixo Jaguaribe desempenha um importante papel no cenÃrio econÃmico e social do estado do CearÃ, propiciando, a cada dia, novas oportunidades para o desenvolvimento local de atividades relacionadas à agricultura irrigada e aos agronegÃcios. Verifica-se, contudo, que a infra-estrutura rodoviÃria da regiÃo encontra-se muito precÃria, apresentado fatores, como a falta de solos adequados e os limitados recursos financeiros, que acabam inviabilizando economicamente os investimentos na melhoria da malha rodoviÃria local. Torna-se entÃo necessÃria a busca por alternativas tecnolÃgicas que permitam a reduÃÃo dos custos de implantaÃÃo e melhoria de pavimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade tÃcnica do uso da cal na estabilizaÃÃo de solos ocorrentes no AgropÃlo do Baixo Jaguaribe, estado do CearÃ, para o emprego em camadas nobres de rodovias. Nesse trabalho foram selecionadas duas amostras de solos da regiÃo para o estudo da estabilizaÃÃo com a inserÃÃo da cal. Foram analisadas duas formas de aplicaÃÃo do estabilizante ao solo: uma delas diluÃda na Ãgua de compactaÃÃo (mÃtodo proposto) e a outra em pà (mÃtodo convencionalmente utilizado). As outras variÃveis investigadas na pesquisa relacionaram-se com os teores da cal aplicados (3%, 5% e 7%), os tempos de cura aos quais as misturas foram submetidas (0, 7, 14, 28 e 90 dias) e a variaÃÃo das energias de compactaÃÃo, normal e intermediÃria, utilizadas em alguns ensaios especÃficos. As misturas estabilizadas foram submetidas a dois mÃtodos de dosagem: um analisando o comportamento quÃmico das amostras, por meio da evoluÃÃo dos valores de pH, e o outro analisando o comportamento mecÃnico, por meio da evoluÃÃo dos valores de resistÃncia à compressÃo simples. As misturas produzidas em laboratÃrio foram submetidas tambÃm a avaliaÃÃo da resistÃncia mecÃnica por meio dos ensaios de ResistÃncia à CompressÃo Simples, ResistÃncia à TraÃÃo por CompressÃo Diametral e MÃdulo de ResiliÃncia. Foi verificado que a estabilizaÃÃo quÃmica realizada atravÃs da adiÃÃo da cal (em pà e em pasta) proporcionou o incremento de resistÃncia nas amostras naturais dos solos estudados, em funÃÃo de algumas caracterÃsticas fÃsicas e quÃmicas dos mesmos. Com base nos ensaios realizados, verificou-se uma melhor aplicabilidade da cal no processo de estabilizaÃÃo de um dos solos estudados. / The Baixo Jaguaribeâs Agricultural Pole plays an important role in the socio-economic scenario in the State of Ceara. This agriculture pole has been promoting new opportunities for the development of irrigated agriculture and agribusiness; nevertheless, its highway infrastructure is poor. The regionâs lack of appropriate soil coupled with limited financial resources make economically unfeasible any effort to improve the road network. Therefore, it is necessary to search for technological alternatives that allow both the reduction of implantation costs and the pavement improvement. The objective of this study was to evaluate the technical viability of using lime to stabilize the soil at the Baixo JaguaribeÂs Agricultural Pole, Ceara, to be used in noble layers of highway. Two samples from the regionâs soil were selected for this study in order to investigate the soil stabilization after adding lime. Two methods of administering the stabilizer to the soil were analyzed: in the first one, the lime was diluted in the compacting water (experimental method) and, in the second on, the lime powder was directly administered (control method). Other variables investigated in this study are a) the rate of lime administered (3%, 5%, and 7%), b) the curing time to which the mixtures were administered (0, 7, 14, 28, and 90 days), and c) the compacting energy variation, normal and intermediate, used in some specific tests. The stabilized mixtures were submitted to two dosage methods: one analyzed the samplesâ chemical performance through the pH values evolution and the other one analyzed the samplesâ mechanic performance through the resistance to simple compression values evolution. The mixtures produced in the laboratory were also submitted to mechanic resistance evaluations through the compression strength test, the diametrical compression test, and the resilience modulus test. It was observed that the chemical stabilization obtained by adding lime (powder or diluted in water) promoted improvement at the analyzed soil samples due to the some of the soil physical and chemical features. Based on these analyses, the best outcome by adding lime to stabilize the soil was observed in one of the investigated soils.

A indústria de papel e celulose representa um dos mais expressivos setores industriais do mundo, sendo de grande importância para a economia mundial. Na América do Sul, devido à grande disponibilidade de recursos florestais, O Brasil e o Chile são os maiores produtores de celulose. O Brasil produz em torno de 6 milhões de toneladas de polpa por ano, dos quais 98% são branqueadas, segundo pesquisas da Unicamp (2004). A produção de papel passou por evoluções ao longo dos anos, que possibilitou o melhoramento da qualidade e velocidade de produção, fazendo com que este setor industrial gerasse um aumento na capacidade produtiva, acarretando um aumento do volume de resíduos gerados pela indústria de papel e celulose. O alto consumo de papel e seus métodos de produção endossam o rol das atividades humanas mais nocivas ao planeta. Para produzir 1 tonelada de papel são necessárias 2 a 3 toneladas de madeira, uma grande quantidade de água (mais do que qualquer outra atividade industrial) e muita energia (está em quinto lugar na lista das que mais consomem energia). O principal objetivo deste trabalho é apresentar resultados da avaliação, em laboratório, de propriedades físicas e mecânicas de misturas constituídas de solo, cal e resíduo da fabricação de papel, visando sua utilização na construção rodoviária. Os ensaios de compactação foram realizados na energia equivalente ao Proctor Normal e o comportamento mecânico das misturas foi avaliado mediante os resultados obtidos dos ensaios de compressão simples, compressão diametral e triaxial cíclico. Para a realização destes ensaios escolheram-se os teores de 0 e 40% de resíduo e os teores 0,5 e 10% de cal. Avaliou-se, também, a rigidez do material mediante o módulo tangente inicial (Eo) e módulo de resistência (Mr). Os corpos-de-prova foram ensaiados sem imersão e após imersão em água por 4 horas, decorridos 7 dias de cura em câmara úmida. Posteriormente, analisou-se a influência do tempo de cura para 0, 2, 7, 28 84 dias de permanência em câmara úmida. Para determinar a periculosidade do resíduo foram executados ensaios ambientais de lixiviação e solubilização. Os resultados mostraram que a adição do resíduo e a influência da água agiram como agentes redutores das propriedades mecânicas. Entretanto, as misturas de solo-cal e solo-resíduo-cal atendem às especificações técnicas da State of the art 5 - Lime stabilization (TRB, 1987), oferecendo uma solução viável para a utilização destas misturas na construção rodoviária. Observou-se, também, que o aumento do tempo de cura e teor de cal conduziu a valores crescentes de resistência e rigidez. Os ensaios ambientais realizados no solo, resíduo da fabricação de papel e na mistura solo-resíduo-cal foram essenciais para se obter parâmetros que permitam acompanhar o desequilíbrio que possa surgir no meio ambiente decorrente da aplicação deste resíduo em camadas de base e sub-base de pavimentos. / The paper and pulp industry represent one of the most expressive industrial sector around the world, being of great importance to the world economy. In South America, because of the wide forest resources, Brazil and Chile are the largest pulp-producing. Brazil produces around 6 million tons of pulp per year, among which 98% of the pulp are produced by the bleaching process, according to research from Unicamp (2004). The paper production has undergone changes through the years, which enabled the improvement of the quality and speed of production. It made that this industrial sector has an increase of productive capacity and of waste\'s volume produced for the paper and pulp industry. The high consumption of paper and its productions ways increase the contingent of human most harmful activities o the planet. To produce 1 ton of paper are necessary from 2 to 3 tons of wood, a lot of water (more than any other industrial activity) and a lot of energy (it is in the fifth place in the list of industries that consume more energy). The main goal of this paper is present results of assessment, in laboratory, of physical and mechanical properties of mixtures of soil, lime and residue from the manufacture of paper, for their use in road construction. The compaction tests were made in the equivalent energy to the normal Proctor and the mechanical behavior of the mixtures was evaluated on the strength of the results of tests for unconfined compressive strength, diametrical compression and cyclic loading triaxial. For these tests have been chosen the levels of 0 and 40% of waste and the levels 0,5 and 10% of lime. It was evaluated also the stiffness of the material by the initial tangent modulus (Eo) and resilient modulus (Mr). The samples were tested without immersion and after immersion in water for 4 hours, after 7 days of cure in a moist chamber. Subsequently, it was analyzed the influence of curing time for 0, 2, 7, 28 and 84 days of stay in a moist chamber. To determine the dangerousness of the residue were performed environmental testing of leaching and solubility. The results showed that the addition of waste and the influence of water acted as reducing agents of mechanical properties. However mixtures of soil-lime and soil-residue-lime meet the technical specifications of the State of the art 5 - Lime stabilization (TRB, 1987), providing a feasible solution to the use of such mixtures in road construction. Observed also that increasing the curing time and content of lime led to increasing values of strength and stiffness. The environmental testing conducted in the soil residue from the manufacture of paper and the mixture soil-residue-lime were essential for obtaining parameters for monitoring the imbalance that may arise in the environment resulting from the application of this waste in layers of base and sub base\'s pavements.

Este trabalho apresenta a avaliação dos efeitos da estabilização química com cal e cimento na condutividade hidráulica e resistência à compressão de um solo arenoso proveniente da Formação Botucatu (Estado de São Paulo, Brasil), com o objetivo de obter um material menos permeável e mais resistente. O projeto e análise de experimentos foram realizados através de um planejamento fatorial 3², com duas variáveis independentes: teor de umidade e porcentagem de estabilizante, variando em três níveis cada. Foi utilizado cal hidratada CH-III, cimento Portland CP II-Z32 e água fornecida pela concessionária local. Os ensaios de condutividade hidráulica (K) foram executados em permeâmetros de carga constante. Foram realizados ensaios de resistência a compressão simples (RC) após 7 e 28 dias de cura. As amostras de solo estabilizado e natural foram compactadas na energia Proctor Normal. Na avaliação da estrutura das amostras de solo estabilizado verificou-se a alteração da matriz de poros promovida pela adição de cal e cimento. Após a obtenção dos resultados, análises estatísticas possibilitaram avaliar os efeitos das variáveis independentes sobre o K e RC. Pelo método de superfície de respostas foi possível demonstrar o comportamento das misturas e identificar a tendência de alteração das propriedades. As amostras de solo-cimento alcançaram reduções de condutividade hidráulica de até 9,5 x 10-7 m/s e o menor valor experimental de K foi de 1,4 x 10-8 m/s. Os ensaios de RC, com 28 dias de cura, apresentaram acréscimo de resistência de até 5,1 MPa e os resultados obtidos possuem uma variação, aproximadamente, entre 0,1 e 5,1 MPa. O procedimento adotado permitiu avaliar a influência dos fatores e determinar as misturas ótimas para cada estabilizante. / A laboratory study was conducted to evaluate the effects of lime and cement stabilization over the hydraulic conductivity and unconfined compressive strength of a sandy soil from Botucatu Formation (São Paulo State, Brazil) with the intend to generate a less permeable and more resistant material. The experiment was performed using the technique of factorial design 3², with the two independent variables: moisture content and stabilizer percentage, varying on three levels each. Hydraulic conductivity (K) was measured in constant-head permeameters. Unconfined compressive strength (CS) was measured after 7 and 28 days of curing. The samples of stabilized and natural soils were compacted with the normal Proctor energy. The evaluation of the stabilized soil structure verified a pore matrix modification promoted by lime and cement addition. With the results of the characterization, statistical analysis allowed to assess the effects of the variable factors on K and CS. The response surface method was used to demonstrate the hydraulic and compressive strength behavior of the stabilized soil. The soil-cement hydraulic conductivity achieved reductions up to 9.5 x 10-7 m/s and the lowest K experimental value was 1.4 x 10-8 m/s. The compressive strength, with 28 days of curing, presented an increase in CS up to 5.1 MPa and the obtained results showed a range between 0.1 and 5.1 MPa. The adopted experimental procedure allows the assessment of the variables influence and the determination of the optimal mixtures for each stabilizer.

Esta pesquisa teve como objetivo estudar a dosagem de cal para a estabilização de um solo de comportamento laterítico (LG\') e outro não laterítico (NG\'). Para a estabilização foram utilizadas duas cales dolomíticas (CH-I e CH-III) e aplicados dois métodos de dosagem de solo-cal (ASTM D 6276 e o método de Thompson). Os teores de cal indicados pelos métodos foram baixos e não convergiram para o mesmo valor, por isso, para os ensaios mecânicos foram adotados os teores de 5%, 7,5% e 10% de cal. Os corpos de prova de solo-cal foram curados em uma estufa ventilada a uma temperatura controlada de 50°C por 0, 2, 7 e 14 dias. No programa experimental, foram feitas avaliações de propriedades mecânicas, de resistência à compressão simples (RCS), sem e após imersão, e do módulo de resiliência (MR); e avaliações de microestruturas, a partir de imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e de resultados de difração de raios X (DRX). Os resultados do estudo das propriedades mecânicas mostraram que: (i) com o teor de cal adequado as misturas solo-cal apresentaram importantes incrementos de resistência, sendo que após 14 dias de cura, as RCS aumentaram 3,5 a 4 vezes para as misturas NG\'+10% CH-I e LG\'+10% CH-I, respectivamente; (ii) houve manutenção de uma parcela de RCS mesmo após imersão em água (por 4h), o que foi atribuído à ocorrência das reações cimentantes; (iii) a adição de cal aumentou o MR do solo independente do tipo e do teor de cal empregado e mudou o comportamento resiliente da mistura, que passou a se comportar como material granular. Com relação à análise da microestrutura, pode-se constatar (iv) mudança de textura do solo e formação de compostos cimentantes, a partir das imagens de MEV; (v) alterações na composição química das misturas ao longo do período de cura, como notado nos resultados de EDS; e (vi) a formação de novos picos nos difratogramas dos materiais, evidenciando a formação de novos compostos minerais. As misturas estudadas nessa pesquisa, no geral, mostraram bons resultados após a estabilização e ainda que podem ser usadas como camadas de pavimentos se a dosagem for feita de maneira adequada. / This research aimed to study the lime content for stabilization of a lateritic (LG\') and a non-lateritic (NG\') soil. For the stabilization, two dolomitic limes (CH-I and CH-III) were used and two soil-lime procedures to estimate de lime content were applied (ASTM D 6276 and Thompson\'s method). The lime contents indicated by the methods were low and did not converge to the same value, therefore, for the mechanical tests were adopted the lime contents of 5%, 7.5% and 10% of lime. Soil-lime samples were cured in an air circulated oven at a controlled temperature of 50°C for 0, 2, 7 and 14 days. In the experimental program, evaluations of mechanical properties, unconfined compressive strength (UCS), without and after immersion in water, and the resilience modulus (RM) were evaluated; reviews of microstructures, images from scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) and results of X-ray diffraction (XRD) were analysed. The results of the mechanical properties showed that: (i) with the appropriate lime content, the soil-lime mixtures presented significant increases in strength, and after 14 days of cure, the UCS increased by 3.5 to 4 times for the mixtures NG\'+ 10% CH-I and LG\' + 10% CH-I, respectively; (ii) there was maintenance of a UCS portion even after immersion in water (for 4 h), which was attributed to the occurrence of cementing reactions; (iii) addition of lime increased the RM of the soil independent of the type and lime content applied and changed the resilient behavior of the mixture, which behave as a granular material. Regarding the analysis of the microstructure, we can verify (iv) change of soil texture and formation of cementing compounds, from SEM images; (v) changes in the chemical composition of the mixtures over the curing period, as noted in the EDAX results; and (vi) the formation of new peaks in the diffractograms of the materials, evidencing the formation of new mineral compounds. The mixtures studied in this research, in general, showed good results after stabilization and that can be used as layers of pavements if the properly content of lime is applied.

Este trabalho teve como objetivo estudar o comportamento de dois solos estabilizados com cal hidratada (CH-III), um solo laterítico (LG´) e outro não laterítico (NG´), coletados de um mesmo local na cidade de Dois Córregos-SP. Para tanto, foram realizados os procedimentos de dosagem de Solo-Cal do Método do pH (ASTM D 6276-99a), que resultou nos teores de 4% de cal, para o solo LG´ e de 6%, para o solo NG´. No programa experimental foram avaliadas as propriedades mecânicas (RCS e RT) originais e após imersão para diferentes dias de cura (0, 7, 28 e 60 dias), após as primeiras constatações, foram realizados complementarmente ensaios mecânicos (módulo de resiliência, MR, e deformação permanente, DP) e de imagens por microscopia eletrônica de varredura (MEV) também para tempos de cura diferentes. Os resultados dos ensaios permitiram verificar que (i) a parcela mais importante do ganho de resistência (RCS e RT) devido à adição de cal aconteceu nos primeiros sete dias de cura e após os 28 dias, há uma tendência de estabilização do ganho de resistência, contudo, nenhuma das misturas superou as RCS e RT do solo original; (ii) os resultados dos ensaios de RCS e RT em corpos de prova após imersão só foram possíveis nas misturas solo-cal (a partir de 7 dias) indicando que parcela dessas resistências são atribuídas à cimentação desenvolvida entre o solo e a cal; (iii) os resultados de MR mostraram algum ganho de rigidez dos materiais, o que levou à redução na deformação (DP) em 67% para as mistura com solo LG´ e cal e 52% para as com solo NG´ e cal; (iv) as análises das imagens de MEV mostraram mudanças texturais dos materiais, indicando a ocorrência de reações imediatas da cal com os dois tipos de solo, entretanto, não foram obtidas imagens compatíveis com estruturas que evidenciassem reações pozolânicas. Os resultados desta pesquisa levantam questões sobre o método de dosagem e a possibilidade da cal estar carbonatada. Essas questões evidenciam a necessidade de se desenvolver uma normalização dos métodos de dosagem e avaliação das misturas solo-cal adequados para aplicação aos solos tropicais. / The objective of this study was to analyze the behavior of a lateritic (LG´) and a non-lateritic (NG´) soils stabilized with hydrated lime (CH-III). The soils were collected at the same location, nearby the town of Dois Córregos-SP. Thus, the pH method to estimate the soillime proportion (ASTM D 6276-99a) was performed, which resulted in the content of 4% lime for the LG\' soil, and 6% for the NG\' soil. The laboratory tests have assessed the original and immersed mechanical properties (UCS and TS) at different curing periods (0, 7, 28 and 60 days). Complementary tests such as resilient modulus (MR), permanent deformations (DP) and scanning electron microscopy (SEM) were also performed at different curing periods. The results have shown that (i) the major part of strength improvement (UCS and TS) due to addition of lime has taken place in the first seven days of curing and, after 28 days, the improvements tend to stabilize; however, none of the admixtures have surpassed UCS and TS values of original soil; (ii) UCS and TS results of specimens after immersion were only obtained in the soil-lime admixtures (after 7 days of curing), this indicates that a portion of these strengths are attributed to cementation developed between soil and lime; (iii) the MR results have presented some stiffness improvement in the materials, which has resulted in reductions of the permanent deformation (DP), about 67% for LG\' soil admixtures and 52% for NG\' soil admixtures; (iv) the analyses of SEM images have shown textural changes in the materials, which depict the occurrence of immediate reactions of the lime for both types of soil, however it was not possible to obtain images presenting structures that could distinguish pozzolanic reactions. The research\'s results lead to questions about the dosage method and the possibility of lime carbonation. These questions highlight the need of developing standards for a soil-lime design method and an admixture assessment applicable to tropical soils.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-26T20:51:03Z No. of bitstreams: 1 SUÉLEN SILVA FIGUEIREDO – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 3184476 bytes, checksum: 10100daacebb6a76f6256c3643dbb561 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T20:51:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SUÉLEN SILVA FIGUEIREDO – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 3184476 bytes, checksum: 10100daacebb6a76f6256c3643dbb561 (MD5) Previous issue date: 2015-08-26 / Capes / As indústrias do beneficiamento de rochas ornamentais, da cerâmica vermelha e do caulim, geram grande volume de resíduos, que geralmente são dispostos no meio ambiente de forma inadequada, causando graves impactos ambientais. A reinserção de resíduos industriais na cadeia produtiva como matéria prima, no desenvolvimento de insumos da construção, vem sendo uma alternativa avaliada por diversos pesquisadores. Os resultados de pesquisas apontam que estes resíduos, quando beneficiados podem apresentar propriedades aglomerantes que viabilizam sua incorporação em substituição parcial à cal na confecção de blocos solo-cal. Dentre os materiais alternativos, o bloco solo-cal possui vantagens como simplicidade de produção, resistência à compressão semelhante aos blocos convencionais, não passam pelo processo de cozimento e possibilitam a incorporação de resíduos com potencial aglomerante à sua matriz. Porém para assegurar confiabilidade nas aplicações desses novos materiais, é fundamental a avaliação da durabilidade. Este trabalho de pesquisa teve como objetivo avaliar a durabilidade de blocos solo-cal incorporados com resíduos industriais provenientes do beneficiamento de rochas ornamentais, da fabricação da cerâmica vermelha e do beneficiamento do caulim. Confeccionaram-se blocos no traço 1:10 em proporção de cal:solo, e utilizando os resíduos em substituição parcial a cal, nas proporções de 15%, 30% e 50% para períodos de cura de 28, 60 e 90 dias. Os materiais utilizados foram submetidos aos ensaios de caracterização físico-mineralógica, tais como:granulometria por peneiramento e difração a laser, análise química, análise termodiferencial, análise termogravimétrica, e difração de raios X. O estudo da durabilidade foi realizado utilizando-se o envelhecimento natural, o envelhecimento acelerado pela técnica de molhagem e secagem , simulação da chuva dirigida e resistência ao ataque de sulfatos, tomando-se como parâmetro de degradação a resistência à compressão simples dos blocos. Os resultados evidenciaram que a incorporação de 15% de resíduo cerâmico e de caulim ao bloco solo-cal não compromete sua durabilidade. / The industries of beneficiation of ornamental rocks, red ceramic and kaolin, generate large volume of waste, which are mostly discharged into the environment irregularly, thus causing serious environmental impacts. The reintegration of industrial waste in the productive chain, as raw material in the development for building materials, are being an alternative evaluated by several researchers. Among the alternative materials, soil-lime blocks has advantages such as simplicity of production, compression resistance similar to conventional blocks, are not submitted to the cooking process and enable the incorporation of waste with potential binder to matrix. Research results indicate that these residues when finely ground may submit caking properties that enable its incorporation in partial substitution of lime in soillime blocks manufacture. But to ensure reliability to alternative materials is essential evaluating their durability. This research aimed to evaluate the durability of soil-lime blocks incorporated with industrial waste arising from the processing of ornamental rocks, manufacturing of red ceramic and kaolin. Specimens were made at the dash 1:10 in ratio of lime: soil, and using waste to partially replace lime in the proportions 15%, 30% and 50% for curing periods of 28, 60 and 90 days. The materials were subjected to physical and mineralogical characterization tests, such as: granulometry by sieving and laser diffraction, chemical analysis, thermo differential analysis, thermo gravimetric analysis, and X-ray diffraction. The study of the durability was performed using the natural aging, accelerated aging by the technique of wetting and drying, driving rain simulation and resistance to attack sulfates , taking as parameter degradation the unconfined compressive strength of the blocks. The results showed that the incorporation of 15% ceramic waste and kaolin in soil -lime block does not compromise its durability.

Submitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2018-08-30T15:40:26Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mirella Talitha Rocha - 2016.pdf: 5610966 bytes, checksum: a480f957a8e5ca103e387a6d96cdc48e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2018-09-03T11:46:56Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mirella Talitha Rocha - 2016.pdf: 5610966 bytes, checksum: a480f957a8e5ca103e387a6d96cdc48e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-09-03T11:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mirella Talitha Rocha - 2016.pdf: 5610966 bytes, checksum: a480f957a8e5ca103e387a6d96cdc48e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The use of alternative materials as subbases and bases stabilization is being increasingly in asphalt pavements, especially in areas with lack of granular materials. The chemical stabilization using additives such as Portland cement and hydrated lime is used since antiquity, with the aim of improving the geotechnical characteristics of natural materials. The treated soils exhibit complex behavior, influenced by several factors such as chemical reactions, soil types, added amount of stabilizing, moisture content and the time and type of curing. Generally, the procedure for determining the minimum lime or cement content to be added to the mixture refers to the initial estimate and attempts the standard recommendations to meet the parameters of mechanical tests, in order to define a minimum additive amount present resistance compatible with the paving design. The focus of this research was initially to analyze the dosage employed in the base layer of the GO-080 highway, in the stretch between Neropolis-GO and the BR-153 where the pavement structure consists of 20 cm thick granulometrically stabilized subbase, gravel laterite base with 20 cm thick and stabilized with 20% sand, 2% Portland cement (PC II-Z-32) and asphalt concrete surface with 5 cm thick. In addition, the aim was also to study the mechanical properties of natural gravel and their behavior when mixed with three levels (2%, 4% and 6%) of cement and hydrated lime. Therefore, laboratory tests for soil characterization, compaction tests on intermediate Proctor energy, determination of expansion and California Bearing Ratio, unconfined compression and resilient modulus of the molded mixture at the optimum moisture for three times cure (0, 7 and 28 days) were carried out. The resilient moduli results were evaluated by numerical analysis using KENLAYER software. To complement the analysis of strength parameters, diffraction X-ray and scanning electron microscopy tests were performed. The results show that for the studied soil, the chemical stabilization with lime contributed little to the increase of strength parameters, but the use of cement showed greater potential use. Differences on behavior observed in unconfined compression tests and dynamic triaxial were explained by changes that occur in the microstructure during the stabilization process. Finally, it is clear that the tropical soil stabilization process is complex, with over current mechanical tests, such as dynamic triaxial, and unconventional parameters for pavement soil analysis, such as water/cement ratio and porosity, should be analyzes incorporated in order to obtain more consistent results. / O emprego de materiais alternativos em sub-bases e bases está sendo cada vez mais frequente em pavimentos asfálticos, principalmente em regiões com ausência de materiais granulares. A estabilização química utilizando aditivos como o cimento Portland e a cal hidratada é empregada desde a antiguidade, com o objetivo de melhorar as características geotécnicas dos materiais naturais. Os solos tratados apresentam comportamento complexo, influenciados por diversos fatores como reações químicas, tipos de solo, quantidade adicionada de estabilizante, teor de umidade e o tempo e tipo de cura. Geralmente, o procedimento para determinar o teor mínimo de cal ou cimento a ser adicionado à mistura refere-se a uma estimativa inicial e segue as recomendações normativas para atender os parâmetros de ensaios mecânicos, de forma a definir um valor mínimo de aditivo que apresente resistência compatível com o projeto do pavimento. O foco desta pesquisa consistiu, inicialmente, em analisar a dosagem empregada na camada de base da rodovia GO-080, no trecho entre Nerópolis-GO e o entrocamento da BR-153, onde a estrutura do pavimento é constituída por sub-base estabilizada granulometricamente com 20 cm de espessura, base de cascalho laterítico com 20 cm de espessura e estabilizada com 20% de areia e 2% de cimento Portland (CP II-Z-32) e revestimento em concreto asfáltico de 5 cm de espessura. Além disso, objetivou-se, ainda, estudar as propriedades mecânicas do cascalho sem mistura e seu comportamento ao ser misturado com três teores (2%, 4% e 6%) de cimento e de cal hidratada. Para tanto, foram realizados ensaios laboratoriais para a caracterização do solo, ensaios de compactação na energia Proctor intermediária, determinação da expansão e do Índice de Suporte Califórnia, da resistência à compressão simples e módulo de resiliência das misturas moldadas na umidade ótima, para três tempos de cura (0, 7 e 28 dias). Para interpretação dos resultados em termos de módulo de resiliência, foram realizadas análises numéricas com o programa KENLAYER. Para complementação das análises dos parâmetros de resistência, foram realizados ensaios de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostram que para o solo em questão, a estabilização química com cal pouco contribuiu com o aumento dos parâmetros de resistência. Já o uso do cimento apresentou maior potencial de utilização. As diferenças de comportamento observadas nos ensaios de compressão simples e triaxial dinâmico foram explicadas por mudanças que acontecem na microestrutura durante o processo de estabilização. Por fim, conclui-se que o processo de estabilização de solos tropicais é complexo, sendo que ensaios mecânicos mais atuais, como o triaxial dinâmico, e parâmetros não convencionais para análise de solos para pavimentação, como a relação água/cimento e porosidade, devem ser incorporados nas análises para a obtenção de resultados mais consistentes.

Este trabalho apresenta a avaliação dos efeitos da estabilização química com cal e cimento na condutividade hidráulica e resistência à compressão de um solo arenoso proveniente da Formação Botucatu (Estado de São Paulo, Brasil), com o objetivo de obter um material menos permeável e mais resistente. O projeto e análise de experimentos foram realizados através de um planejamento fatorial 3², com duas variáveis independentes: teor de umidade e porcentagem de estabilizante, variando em três níveis cada. Foi utilizado cal hidratada CH-III, cimento Portland CP II-Z32 e água fornecida pela concessionária local. Os ensaios de condutividade hidráulica (K) foram executados em permeâmetros de carga constante. Foram realizados ensaios de resistência a compressão simples (RC) após 7 e 28 dias de cura. As amostras de solo estabilizado e natural foram compactadas na energia Proctor Normal. Na avaliação da estrutura das amostras de solo estabilizado verificou-se a alteração da matriz de poros promovida pela adição de cal e cimento. Após a obtenção dos resultados, análises estatísticas possibilitaram avaliar os efeitos das variáveis independentes sobre o K e RC. Pelo método de superfície de respostas foi possível demonstrar o comportamento das misturas e identificar a tendência de alteração das propriedades. As amostras de solo-cimento alcançaram reduções de condutividade hidráulica de até 9,5 x 10-7 m/s e o menor valor experimental de K foi de 1,4 x 10-8 m/s. Os ensaios de RC, com 28 dias de cura, apresentaram acréscimo de resistência de até 5,1 MPa e os resultados obtidos possuem uma variação, aproximadamente, entre 0,1 e 5,1 MPa. O procedimento adotado permitiu avaliar a influência dos fatores e determinar as misturas ótimas para cada estabilizante. / A laboratory study was conducted to evaluate the effects of lime and cement stabilization over the hydraulic conductivity and unconfined compressive strength of a sandy soil from Botucatu Formation (São Paulo State, Brazil) with the intend to generate a less permeable and more resistant material. The experiment was performed using the technique of factorial design 3², with the two independent variables: moisture content and stabilizer percentage, varying on three levels each. Hydraulic conductivity (K) was measured in constant-head permeameters. Unconfined compressive strength (CS) was measured after 7 and 28 days of curing. The samples of stabilized and natural soils were compacted with the normal Proctor energy. The evaluation of the stabilized soil structure verified a pore matrix modification promoted by lime and cement addition. With the results of the characterization, statistical analysis allowed to assess the effects of the variable factors on K and CS. The response surface method was used to demonstrate the hydraulic and compressive strength behavior of the stabilized soil. The soil-cement hydraulic conductivity achieved reductions up to 9.5 x 10-7 m/s and the lowest K experimental value was 1.4 x 10-8 m/s. The compressive strength, with 28 days of curing, presented an increase in CS up to 5.1 MPa and the obtained results showed a range between 0.1 and 5.1 MPa. The adopted experimental procedure allows the assessment of the variables influence and the determination of the optimal mixtures for each stabilizer.