O uso de reforços geossintéticos tem se apresentado como uma solução eficiente que permite reduzir os custos de implantação de estruturas de contenção. Seu comportamento pode ser estudado com a utilização de softwares de elementos finitos na intenção de obter configurações ainda mais econômicas. Neste trabalho foram simulados muros de solo reforçados com geossintéticos (MSRG) pelo método dos elementos finitos (software Plaxis 8.2), analisando-se como parâmetro o deslocamento máximo da face dos muros e a máxima força mobilizada no reforço. Inicialmente, desenvolveu-se e calibrou-se um modelo numérico a partir de um modelo físico construído e monitorado encontrado na literatura. Em seguida construiu-se um modelo numérico de MSRG hipotético e realizaram-se estudos paramétricos com as variáveis: tipo de solo, priorizando-se solos finos tropicais; rigidez e espaçamento do reforço; e inclinação e altura do muro. Os resultados corroboraram a bem sucedida prática nacional de construção de muros reforçados com solos finos tropicais, sendo que a coesão se mostrou um parâmetro importante no comportamento de MSRG construídos com solos finos. / The use of geosynthetic reinforcements is an efficient solution that reduces the costs of implantation of containment structures. Their behavior can be studied by the use of finite element software, with the goal to obtain more economical configurations. In this study, geosynthetic reinforced retaining walls (MSRG) were simulated by the finite element method (software Plaxis 8.2), analyzing as a parameter the maximum face displacement and the maximum force mobilized in the reinforcement. Initially, a numeric model was developed and calibrated from a constructed and monitored physical model of the literature. After, a numerical model of hypothetical MSRG was constructed and parametric studies were done with the following variables: soil type, prioritizing tropical fine soils; reinforcement stiffness and spacing, and slope and height of the wall. The results corroborated the successful brazilian practice at the building reinforced MSRG with tropical fine soils, due cohesion being an important parameter in the behavior of MSRGs constructed with fine soils.

Atualmente, um dos problemas ambientais mais graves é a contaminação dos solos e das águas subterrâneas. Na Europa, já foram identificadas 300.000 áreas contaminadas ou potencialmente contaminadas e estima-se que exista 1,5 milhão. Nos Estados Unidos da América, já foram identificadas mais de 63.000. No Brasil, 1.336 áreas contaminadas foram identificadas apenas no Estado de São Paulo. Das tecnologias de remediação de áreas contaminadas, a biorremediação tem a vantagem de destruir os poluentes. No entanto, para aplicação de tal tecnologia, é necessário determinar a biodegradação dos compostos orgânicos no solo. No Brasil, faltam estes dados, pois os solos tropicais possuem características bem diferentes dos solos de regiões de clima temperado. O método respirométrico de Bartha, adaptado de uma norma holandesa, é um método simples e economicamente viável para determinar a atividade microbiológica pela geração de gás carbônico e, indiretamente, a biodegradação de contaminantes orgânicos no solo. No presente trabalho, foi estudada a sua aplicabilidade para um latossolo, tipo de solo predominante no Estado de São Paulo, utilizando como contaminante orgânico, o fenantreno. A partir dos resultados obtidos, foi possível verificar que o gás carbônico gerado não era resultante apenas da biodegradação do contaminante, mas também de reações abióticas ocorridas no solo, principalmente as de equilíbrio do carbonato de cálcio, adicionado para neutralizar o pH. Tal constatação dificulta a análise dos resultados obtidos nos ensaios de respirometria, já que o procedimento descrito na norma brasileira NBR 14283/99 relaciona diretamente a geração do gás carbônico à biodegradação do contaminante. Apesar desta dificuldade, foi possível verificar a biodegradação do fenantreno por microrganismos indígenas, que resistiram ao processo de esterilização. Verificou-se ainda, neste trabalho de pesquisa, a dificuldade de esterilização do solo em autoclave, o que limita a avaliação de remoção de contaminantes por outros mecanismos, tais como volatilização e adsorção. / Nowadays, one of the most serious environmental problems is the contamination of soil and groundwater. In Europe, 300,000 contaminated or potentially contaminated sites have already been identified and there it is estimated that 1.5 million contaminated sites exist. In the United States of America, more than 63,000 have already been identified. In Brazil, 1,336 contaminated sites have been identified in the State of São Paulo. Of the remediation technologies that can be applied for the recovery of these sites, bioremediation has the advantage of destroying the contaminants, but it is necessary to determine the degree to which they biodegrade in the soil. In Brazil, this data is lacking, since tropical soil has different characteristics than the soil of regions with temperate climates. Bartha’s respirometric method, adapted from a Dutch norm, is a simple and economically viable method for determining carbon dioxide generation and, indirectly, the biodegradation of organic contaminants in the soil. In this research, this method’s applicability was studied for a typical tropical soil, predominant in the State of São Paulo, using phenantrene as an organic contaminant. Based on the results of this study, it was possible to verify that the carbon dioxide generated resulted not only from the biodegradation of the contaminant, but also from abiotic reactions that occurred in the soil, mainly from the balance of calcium carbonate, added to neutralize the pH. This fact makes the analysis of the results of the respirometric tests more difficult, since the procedure described in Brazilian norm NBR 14283/99 relates the generation of carbon dioxide directly to the biodegradation of the contaminant. Despite this difficulty, it was possible to verify the biodegradation of the phenantrene for indigenous microorganisms. Furthermore, this research verified the difficulty of sterilizing the soil, which would make it difficult to evaluate the removal of contaminants by other mechanisms, such as volatilization and adsorption.

Os efluentes de esgoto tratado quando dispostos nos cursos d’água têm ocasionado sérios impactos ambientais pelo aporte de matéria orgânica e nutrientes, principalmente N e P. Por outro lado, diversos países têm feito a disposição dos efluentes tratados no solo, mediante a irrigação de plantas, com triplo propósito: tratamento complementar, fonte d’água e de nutrientes ao sistema solo-planta. Então, instalaram-se dois experimentos em condições controladas, na USP/ESALQ, em Piracicaba (SP), com amostras de terra de um Latossolo Vermelho distrófico e efluente secundário de esgoto tratado (ESET), ambos oriundos de Lins (SP). O objetivo principal do presente trabalho foi avaliar o potencial de uso e o impacto da utilização deste resíduo como fonte de N e água. No primeiro experimento, empregou-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, quatro repetições e onze períodos de incubação das amostras de terra (de 0 a 10 semanas). Foram aplicados semanalmente 0, 100, 150 e 200 mL de efluente (contendo 49 mg L-1 de N-total, predominantemente na forma de N-NH4+) por kg de solo. O efluente foi aplicado nas amostras de solo simulando-se uma irrigação por superfície. Sete dias após a última adição de efluente, as unidades experimentais foram sucessivamente desmontadas e determinaram-se os teores de N-mineral mediante extração com solução KCl 2 mol L-1 e leitura por espectrometria de absorção molecular. Os teores de N-NO3-, bem como de N-mineral total aumentaram com o aumento da taxa de aplicação do ESET. Em média, 36% do N-efluente não foi recuperado, tendo certamente, sido perdido por volatilização e/ou denitrificação. O segundo experimento, consistiu na adição de ESET nos vasos cultivados com de milho, em casa-de-vegetação. O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos casualizados, com cinco repetições e cinco tratamentos a saber: (i) irrigação com água e adubação mineral completa, exceto N; (ii) irrigação com água e adubação mineral completa; (iii) somente irrigação com efluente, sem nenhuma adição de fertilizante mineral; (iv) irrigação com efluente e adubação mineral completa, exceto N; (v) irrigação com efluente e adubação mineral completa. As plantas receberam efluente de acordo com a necessidade de irrigação, por 58 dias após a emergência. Decorrido este período, as plantas foram colhidas, avaliaram-se a quantidade de matéria seca, o conteúdo de nutrientes e de elementos tóxicos. Os mesmos elementos/nutrientes foram determinados nas amostras de solo e ainda, pH e CE. O efluente mostrou-se eficiente em substituir totalmente a água de irrigação, porém parcialmente a fertilização nitrogenada e não nutriu adequadamente as plantas na ausência total de fertilizantes minerais. Por outro lado, o ESET de Lins mostrou-se pobre em metais pesados, constituindo-se em um fator positivo para sua utilização na agricultura. Também, as unidades experimentais irrigadas com ESET tiveram menor acidificação. Todavia, tanto o teor de Na nas amostras de terra quanto o conteúdo deste nutriente pelas plantas foram influenciados pelo ESET. Os altos teores de Na no efluente de Lins poderiam, pelo menos em parte, ser explicados pelo fato da água consumida no município de Lins ser originalmente rica em Na. / Normally, sewage effluents are treated in the sewage plants, and they are discharged into rivers. This practice has contributed to environmental impact because of the input of organic matter and nutrients, mainly N and P. On the other hand, several countries have been using this wastewater for crop irrigation with three purposes: complementary treatment, water and nutrients sources to the soil-plant system. Two experiments were carried out at USP/ESALQ, under controlled conditions, in Piracicaba - SP (Brazil) with samples of Red Latosol and secondary-treated sewage effluent (STSE) from Lins (SP), with the aim at evaluating the potential and the impact of this wastewater as nitrogen and water sources. In the first experiment, it was used a randomized complete design with four treatments and four replications, and eleven periods of soil samples incubation (0 to 10 weeks). The rates of effluent application were 0, 100, 150 and 200 mL of STSE (49 mg L-1 of N-total, predominantly N-NH4+) per week per kg of soil. It was similar to a surface irrigation. Seven days after the last effluent application, the samples were collected to analyze the total mineral nitrogen though extraction with KCl 2 mol L-1 and it was measured by molecular absorption spectrometry. It was observed that the mineral N concentration increased with application rate of STSE, mainly N-NO3-. About 36% of N-effluent probably were lost through denitrification or volatilization. The second experiment was carried out to observe corn plants irrigated with STSE in pots, in the greenhouse. The experimental design was randomized blocks with five replications, and five treatments. The treatments were: (i) irrigation with water plus mineral fertilization, but N; (ii) irrigation with water plus the whole fertilization; (iii) irrigation with STSE alone; (iv) irrigation with STSE plus mineral fertilization, but N; (v) irrigation with STSE plus the whole fertilization. The experimental period was 58 days after corn plant emergency. Then, the plants were harvested, and the nutrient concentrations as well as toxic elements, in soil sample and plants were analyzed. It was determined the pH and EC in each soil sample. Lins’ effluent was poor in heavy metals and these elements were not problematic in the soil-plant system. This effluent substituted completely the irrigation water except for the mineral fertilizer, although it affected the uptake of nutrients. It was observed smaller soil acidification of the treatments that received effluent. There were not differences between the whole fertilization plus irrigation with water or STSE, due to the same production of dry matter by corn plants. The major problem of Lins’ STSE was the high Na concentration, and the content this of element was greatly increased by plants and the Na accumulated in the soil samples. This high concentration of Na in the Lins’ effluent could be, in part, due to the fact that the water consumed by the Lins’ population is naturally rich in this element.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ValterAssami.pdf: 1493027 bytes, checksum: b7055c6cb6163590aa97d192d094742d (MD5) Previous issue date: 2010-10-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Surface application of lime in no-till system (NTS), result in a gradient between surface and subsurface soil layers due to acidity amelioration. Liming and nitrogen fertilization can change chemical soil profile and modify soil quality (biological, physical and chemical). The aim of this study was to investigate the magnitude of the chemical and physical changes of soil due to surface liming, cover crop management and nitrogen fertilization. The experimental design was a complete randomized block, in a split-plot on loamy, kaolinitic, thermic Typic Hapludox in Ponta Grossa, Parana State, Brazil, and 30 years under NTS. The main plots consisted of dolomite lime applied on soil surface without incorporation (control, 4, 8 and 12 Mg ha-1 of lime) in May 2004. The subplots were represented by winter crop management: without black oat cover crop (SCA); with black oat cover crop (CCA) and black oat fertilized with 180 kg ha-1 of N (CCA+N). After corn (Zea mays L.) harvest, in May 2009 (60 months after liming application), samples of soil layers 0 - 5, 5 - 10 and 10 - 20 cm were collected for determination of: pH; point of zero salt effect (PZSE), ΔpH, electrical conductivity (EC), total acidity (H+Al); content of exchangeable aluminum (Al), calcium (Ca), magnesium (Mg) and potassium (K); effective cation exchange capacity (CECE), available phosphorus (P), total nitrogen (TN) and total organic carbon (TOC). In this occasion, samples undisturbed were token from 0-10 and 10-20 cm layers and performed to macroporosity, microporosity, total porosity (TP) and bulk density (BD). Samples blocks of soil were also collected to measure the tensile strength of aggregates (TS). The surface liming, after five years of its use in soil managed for 30 years in NTS provides increase of Ca and Mg in all layers studied. When high levels of ammonium nitrate were applied on black oat, had an increase of soil acidification and reduction of Ca and Mg in the layer 0 - 5 and 5 - 10 cm. The liming and cover crop of black oat, with and without N application favored the accumulation of TOC and TN in all layers studied. Treatments with black oat provided increment of pH, EC, Ca, Mg, and TN in the layer 10 - 20 cm, showing the importance of vegetation for the improvement of soil fertility. The cover crop of black oat allied to liming under NTS consolidated had little change in the attributes PZSE, ΔpH and EC, but the values of the electrochemical properties obtained were adequate to the soil managed in the NTS. The treatments with black oat combined with liming reduced the macroporosity and contributed to the increase in RT at 0 - 10 cm. It was found that the lime in the level of 8 Mg ha-1 combined with lime and without black oat increased the microporosity at the layer 0 - 10 cm of the soil. In the layer 10 - 20 cm, the limestone associated with treatments of oat reduced macroporosity and increase microporosity of the soil. Key-words: electrochemical properties, tropical soil, dolimitic lime, agriculture conservationist. / A aplicação superficial de calcário, no sistema plantio direto (SPD), resulta em um gradiente entre a superfície e camadas subsuperficiais do solo na correção da acidez. A calagem e a fertilização nitrogenada proporcionam modificações químicas no perfil do solo capaz de influenciar a qualidade (biológica, física e química) do solo. O objetivo desse trabalho foi verificar a magnitude das alterações químicas, eletroquímicas e físicas do solo devido à calagem superficial, manejo da cobertura vegetal e adubação nitrogenada. O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos ao acaso com parcelas subdivididas em um Latossolo Vermelho textura média manejado há 30 anos no SPD no Paraná, Brasil. As parcelas receberam calagem superficial (controle, 4, 8 e 12 Mg ha-1 de calcário) em maio de 2004. Nas subparcelas, foram estabelecidos os seguintes tratamentos: sem cobertura de aveia (SCA); com cobertura de aveia (CCA) e com cobertura de aveia fertilizada anualmente com 180 kg ha-1 de nitrogênio mineral (nitrato de amônio) (CCA+N). Em maio de 2009 (60 meses após a calagem), amostras de solo das camadas de 0 - 5, 5 - 10 e 10 - 20 cm foram coletadas para determinação de: pH, ponto de efeito salino nulo (PESN), delta pH (ΔpH), condutividade elétrica (CE), acidez total; teores trocáveis de alumínio (Al), cálcio (Ca), magnésio (Mg) e potássio (K); capacidade de troca catiônica efetiva (CTCe), fósforo disponível (P Mehlich-1), nitrogênio total (NT) e carbono orgânico total (COT). Amostras de solo indeformados das camadas de 0 - 10 e 10 - 20 cm foram coletadas, na mesma ocasião, visando à determinação dos atributos: macroposidade, microporosidade, porosidade total (PT) e densidade do solo (Ds). Blocos de solo foram coletados para quantificar a resistência tênsil (RT) de agregados. A calagem superficial, após 5 anos de sua aplicação em solo manejado há 30 anos no SPD proporcionou correção da acidez, aumento de Ca e Mg trocáveis em todas as camadas estudadas. Quando altas doses de nitrato de amônio foram aplicadas na aveia preta, ocorreu aumento da acidificação do solo e redução dos teores de Ca e Mg trocáveis na camada de 0 - 5 e 5 - 10 cm. A calagem e a cobertura de aveia preta, sem e com aplicação de N, favoreceram o acúmulo de COT e NT em todas as camadas estudadas. Os tratamentos com aveia preta proporcionaram incremente de pH, CE, Ca, Mg e NT na camada de 10 - 20 cm, evidenciando importância da cobertura vegetal para o melhoria da fertilidade do solo. A cobertura de aveia preta aliada à calagem superficial sob SPD consolidado pouco alteraram os atributos PESN, ΔpH e CE, porém os valores dos atributos eletroquímicos obtidos foram adequados ao manejo do solo no SPD. Os tratamentos com aveia preta aliada a calagem superficial reduziu a macroporosidade e contribui para o aumento da RT na camada de 0 - 10 cm. Verificou-se que na dose de 8 Mg ha-1 de calcário (saturação por bases estimada de 65%) aliado aos tratamentos com e sem aveia preta favoreceram os maiores valores de microporosidade na camada de 0 - 10 cm. A calagem associado aos tratamentos da aveia preta reduziu a macroporosidade e aumento da microporosidade na camada de 10 - 20 cm do solo.

O uso de reforços geossintéticos tem se apresentado como uma solução eficiente que permite reduzir os custos de implantação de estruturas de contenção. Seu comportamento pode ser estudado com a utilização de softwares de elementos finitos na intenção de obter configurações ainda mais econômicas. Neste trabalho foram simulados muros de solo reforçados com geossintéticos (MSRG) pelo método dos elementos finitos (software Plaxis 8.2), analisando-se como parâmetro o deslocamento máximo da face dos muros e a máxima força mobilizada no reforço. Inicialmente, desenvolveu-se e calibrou-se um modelo numérico a partir de um modelo físico construído e monitorado encontrado na literatura. Em seguida construiu-se um modelo numérico de MSRG hipotético e realizaram-se estudos paramétricos com as variáveis: tipo de solo, priorizando-se solos finos tropicais; rigidez e espaçamento do reforço; e inclinação e altura do muro. Os resultados corroboraram a bem sucedida prática nacional de construção de muros reforçados com solos finos tropicais, sendo que a coesão se mostrou um parâmetro importante no comportamento de MSRG construídos com solos finos. / The use of geosynthetic reinforcements is an efficient solution that reduces the costs of implantation of containment structures. Their behavior can be studied by the use of finite element software, with the goal to obtain more economical configurations. In this study, geosynthetic reinforced retaining walls (MSRG) were simulated by the finite element method (software Plaxis 8.2), analyzing as a parameter the maximum face displacement and the maximum force mobilized in the reinforcement. Initially, a numeric model was developed and calibrated from a constructed and monitored physical model of the literature. After, a numerical model of hypothetical MSRG was constructed and parametric studies were done with the following variables: soil type, prioritizing tropical fine soils; reinforcement stiffness and spacing, and slope and height of the wall. The results corroborated the successful brazilian practice at the building reinforced MSRG with tropical fine soils, due cohesion being an important parameter in the behavior of MSRGs constructed with fine soils.

Os efluentes de esgoto tratado quando dispostos nos cursos d’água têm ocasionado sérios impactos ambientais pelo aporte de matéria orgânica e nutrientes, principalmente N e P. Por outro lado, diversos países têm feito a disposição dos efluentes tratados no solo, mediante a irrigação de plantas, com triplo propósito: tratamento complementar, fonte d’água e de nutrientes ao sistema solo-planta. Então, instalaram-se dois experimentos em condições controladas, na USP/ESALQ, em Piracicaba (SP), com amostras de terra de um Latossolo Vermelho distrófico e efluente secundário de esgoto tratado (ESET), ambos oriundos de Lins (SP). O objetivo principal do presente trabalho foi avaliar o potencial de uso e o impacto da utilização deste resíduo como fonte de N e água. No primeiro experimento, empregou-se o delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos, quatro repetições e onze períodos de incubação das amostras de terra (de 0 a 10 semanas). Foram aplicados semanalmente 0, 100, 150 e 200 mL de efluente (contendo 49 mg L-1 de N-total, predominantemente na forma de N-NH4+) por kg de solo. O efluente foi aplicado nas amostras de solo simulando-se uma irrigação por superfície. Sete dias após a última adição de efluente, as unidades experimentais foram sucessivamente desmontadas e determinaram-se os teores de N-mineral mediante extração com solução KCl 2 mol L-1 e leitura por espectrometria de absorção molecular. Os teores de N-NO3-, bem como de N-mineral total aumentaram com o aumento da taxa de aplicação do ESET. Em média, 36% do N-efluente não foi recuperado, tendo certamente, sido perdido por volatilização e/ou denitrificação. O segundo experimento, consistiu na adição de ESET nos vasos cultivados com de milho, em casa-de-vegetação. O delineamento experimental empregado foi o de blocos completos casualizados, com cinco repetições e cinco tratamentos a saber: (i) irrigação com água e adubação mineral completa, exceto N; (ii) irrigação com água e adubação mineral completa; (iii) somente irrigação com efluente, sem nenhuma adição de fertilizante mineral; (iv) irrigação com efluente e adubação mineral completa, exceto N; (v) irrigação com efluente e adubação mineral completa. As plantas receberam efluente de acordo com a necessidade de irrigação, por 58 dias após a emergência. Decorrido este período, as plantas foram colhidas, avaliaram-se a quantidade de matéria seca, o conteúdo de nutrientes e de elementos tóxicos. Os mesmos elementos/nutrientes foram determinados nas amostras de solo e ainda, pH e CE. O efluente mostrou-se eficiente em substituir totalmente a água de irrigação, porém parcialmente a fertilização nitrogenada e não nutriu adequadamente as plantas na ausência total de fertilizantes minerais. Por outro lado, o ESET de Lins mostrou-se pobre em metais pesados, constituindo-se em um fator positivo para sua utilização na agricultura. Também, as unidades experimentais irrigadas com ESET tiveram menor acidificação. Todavia, tanto o teor de Na nas amostras de terra quanto o conteúdo deste nutriente pelas plantas foram influenciados pelo ESET. Os altos teores de Na no efluente de Lins poderiam, pelo menos em parte, ser explicados pelo fato da água consumida no município de Lins ser originalmente rica em Na. / Normally, sewage effluents are treated in the sewage plants, and they are discharged into rivers. This practice has contributed to environmental impact because of the input of organic matter and nutrients, mainly N and P. On the other hand, several countries have been using this wastewater for crop irrigation with three purposes: complementary treatment, water and nutrients sources to the soil-plant system. Two experiments were carried out at USP/ESALQ, under controlled conditions, in Piracicaba – SP (Brazil) with samples of Red Latosol and secondary-treated sewage effluent (STSE) from Lins (SP), with the aim at evaluating the potential and the impact of this wastewater as nitrogen and water sources. In the first experiment, it was used a randomized complete design with four treatments and four replications, and eleven periods of soil samples incubation (0 to 10 weeks). The rates of effluent application were 0, 100, 150 and 200 mL of STSE (49 mg L-1 of N-total, predominantly N-NH4+) per week per kg of soil. It was similar to a surface irrigation. Seven days after the last effluent application, the samples were collected to analyze the total mineral nitrogen though extraction with KCl 2 mol L-1 and it was measured by molecular absorption spectrometry. It was observed that the mineral N concentration increased with application rate of STSE, mainly N-NO3-. About 36% of N-effluent probably were lost through denitrification or volatilization. The second experiment was carried out to observe corn plants irrigated with STSE in pots, in the greenhouse. The experimental design was randomized blocks with five replications, and five treatments. The treatments were: (i) irrigation with water plus mineral fertilization, but N; (ii) irrigation with water plus the whole fertilization; (iii) irrigation with STSE alone; (iv) irrigation with STSE plus mineral fertilization, but N; (v) irrigation with STSE plus the whole fertilization. The experimental period was 58 days after corn plant emergency. Then, the plants were harvested, and the nutrient concentrations as well as toxic elements, in soil sample and plants were analyzed. It was determined the pH and EC in each soil sample. Lins’ effluent was poor in heavy metals and these elements were not problematic in the soil-plant system. This effluent substituted completely the irrigation water except for the mineral fertilizer, although it affected the uptake of nutrients. It was observed smaller soil acidification of the treatments that received effluent. There were not differences between the whole fertilization plus irrigation with water or STSE, due to the same production of dry matter by corn plants. The major problem of Lins’ STSE was the high Na concentration, and the content this of element was greatly increased by plants and the Na accumulated in the soil samples. This high concentration of Na in the Lins’ effluent could be, in part, due to the fact that the water consumed by the Lins’ population is naturally rich in this element.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:24:45Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-02-26Bitstream added on 2014-06-13T18:21:09Z : No. of bitstreams: 1 rizzo_rp_me_ilha.pdf: 2484817 bytes, checksum: d447a4c31b21a9373e9067be45abcaad (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / 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. / 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.

Orientador: Miriam Gonçalves Miguel / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-16T04:14:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Benatti_JulioCesarBeltrame_M.pdf: 6264019 bytes, checksum: d8acbf7fa717ecad7f6fcafdfda4bb3b (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo geral estudar a colapsibilidade de um solo coluvionar e laterítico, através da realização de ensaios edométricos com controle de sucção, executados em laboratório, e da interpretação de lâminas delgadas e impregnadas com o solo antes e depois dos ensaios, de modo a se levar em conta as diferenças das estruturas naturais e após o colapso. As amostras de solo indeformadas, submetidas aos ensaios, foram coletadas através da abertura de um poço de inspeção no Campo Experimental de Mecânica dos Solos e Fundações da UNICAMP - CEMSF, cujo perfil geotécnico apresenta uma camada de solo superficial de origem coluvionar, constituída de uma argila siltosa, porosa, em condição não saturada, laterítica e de espessura em torno de 6,5m. As amostras foram caracterizadas por meio de ensaios geotécnicos padronizados, por ensaios químico-mineralógicos e de porosimetria por intrusão de mercúrio. Os ensaios edométricos com controle de sucção foram realizados para amostras retiradas das profundidades 1,5m; 4,5m e 6,5m, e os valores de sucção matricial impostos foram 0kPa, 50kPa, 100kPa, 200kPa e 400kPa. Os ensaios edométricos mostraram que o solo é colapsível para praticamente todos os valores de carregamentos e de sucções ensaiados. Encontraram-se valores de Potencial de Colapso da ordem de 12% para a amostra da profundidade 1,5m. A partir dos resultados experimentais, fez-se a calibração de modelos elasto-plásticos propostos na literatura técnico-científica. Verificou-se que para cada profundidade ensaiada houve um modelo que mais se ajustou. Propuseram-se, a partir dos resultados obtidos, modelos estruturais para o colapso do solo. Verificou-se uma diferença de comportamento para cada uma das profundidades ensaiadas, sendo o comportamento da amostra da profundidade 1,5m influenciado basicamente por forças de sucção, o da amostra da profundidade 4,5m regido pela presença de agente cimentante, e a da profundidade 6,5m influenciado pela presença de grãos de quartzo mais angulosos / Abstract: This study aims at investigating the collapsibility of coluvionar and lateritic soil by oedometer tests with controlled suction, performed in the laboratory, and by the interpretation of the soilimpregnated thin plates before and after the tests, so as to take into account the differences between natural and "after collapse" structures. The undisturbed soil samples submitted for testing were extracted from the pit shaft opened in the Foundation and Mechanics Soil Experimental Field of the State University of Campinas - Unicamp whose geotechnical profile shows a superficial layer of coluvionar origin, consisting of a porous, unsaturated and lateritic silty clay with an approximate thickness of 6.5m. The samples were characterized by geotechnical tests, through chemical and mineralogical tests and porosimetry tests. The oedometric tests with controlled suction were performed for samples from 1.5m, 4.5m and 6.5m depths, and the matric suction path values were 0kPa, 50kPa, 100kPa, 200kPa and 400kPa. Collapse Index values, about 12%, were found in the more superficial sample. The calibration of elastoplastic models, proposed by technical and scientific literatures, was carried out, based on the experimental results. Model, which best fitted each sample, was found. Structural models were proposed for the collapse of the samples and differences in the behavior for each of the samples were observed. The behavior of sample depth of 1.5m was influenced primarily by suction forces; the sample behavior at 4.5m depth was controlled by the presence of cementing agent, and for the sample at 6.5m depth, the behavior was characterized by the presence of more angular quartz grains / Mestrado / Geotecnia / Mestre em Engenharia Civil

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-19T19:53:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-19T19:56:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T19:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / The generation of construction waste (RCC) stands out for the quantity produced and the volume occupied in the array. Thus, is requiried to reuse this material and a viable alternative is the use in geotechnical works. The use of waste in geotechnical works, also allows replacement of the natural geotechnical materials, so that helps to reduce the uncontrolled exploitation of the deposits. In Brazil since the 1980s, there is research developed using construction waste in paving, where the use of these materials is promising and technologically appropriate. However, the use of massive paving does not guarantee recycling of this waste, because the market is not able to consume more than 50% of the material, resulting in the need for application in other types of geotechnical. Thus, this research aims to verify the technical feasibility of using RCC in landfill cover system. In terms of methodology, the physical characterization were performed (granulometry, Atterberg limits, density, chip and method of the methylene blue), hydro-mechanical tests (density, direct shear, permeability, filter paper) and erodibility (disaggregation test, crumb test, pinhole test and inderbitzen) in Soil samples, RCC and misture. The results showed that the soil and misture were characterized as low plasticity silt and RCC as silty sand. With permeability values, it was found that the soil and the mixture comply with the proposed permeability requirements for the top layer of coverage, but do not meet for the hydraulic barrier, mainly due to grain size arrangement having these materials. And the permeability of RCC isn´t appropriate to be used in any of these layers. The influence of deformation coefficients are larger than the pre-consolidation stress, since the deformation of the RCC is greater than the soil and mixing behavior are close to the RCC. As for the friction angle and cohesion obtained the RCC had values similar to those of granular soils and he sample of soil and the mixture obtained typical values of low plasticity clay. In analyzing the disaggregation of the three materials, and found that soil mixture is stable material in the presence of water unlike the RCC, which proved to be an unstable material in the presence of water. In relation to the test Inderbitzen, the RCC has greater mass loss of the sample soil as expected by that be a non-cohesive material. Moreover mixture showed the lowest weight loss value during the test. In the analysis of internal erosion Solo and the mixture are classified as a non-disintegrating and non-dispersive material and RCC is an easily disintegrating material, but not dispersive. With the analysis made it was found that the increase of percentage of 50% of tropical soil in RCC did the material had a better hydro-mechanical behavior compared to pure RCC as well as being a less erodible material. From the results, it is concluded that the mixture is a viable alternative for use in surface layer and protection in a landfill cover system. / A geração de resíduo de construção civil (RCC) se destaca pela quantidade produzida e pelo volume ocupado na disposição. Dessa forma, surge a necessidade de reutilização desse material e uma alternativa viável é o uso em obras geotécnicas. A utilização dos resíduos em obras geotécnicas, também permite a substituição dos materiais geotécnicos naturais, de forma que ajuda a diminuir a exploração desordenada das jazidas. No Brasil desde a década de 1980, existem pesquisas desenvolvidas utilizando resíduos de construção os quais a maioria em obras de pavimentação, onde o uso destes materiais é promissor e tecnologicamente adequado. Todavia, o uso em pavimentação não garante uma reciclagem massiva deste resíduo, porque o mercado não é capaz de consumir mais de 50% deste material, surgindo à necessidade da aplicação em outros tipos de obras geotécnicas. Dessa forma, esta pesquisa objetiva verificar a viabilidade técnica do uso de RCC em sistema de cobertura de aterro sanitário. Em termos metodológicos, foram realizados os ensaios de caracterização física (granulometria, limites de Atterberg, massa específica, método da pastilha e azul de metileno), ensaios hidro-mecânico (adensamento, cisalhamento direto, permeabilidade, papel filtro) e os de erodibilidade (desagregação, crumb test, pinhole test e inderbitzen) nas amostras de Solo, RCC e Mistura. Os resultados mostraram que o Solo e a Mistura foram caracterizados como um silte de baixa compressibilidade e o RCC como uma areia siltosa. Com os valores de permeabilidade, foi verificado que o Solo e a Mistura atendem aos requisitos de permeabilidade propostos para a camada superior da cobertura, mas não atendem para a barreira hidráulica, devido principalmente ao arranjo granulométrico que possui estes materiais. E a permeabilidade do RCC não atende o requisito para ser utilizado em nenhuma dessas camadas. Os resultados do adensamento mostra que a influência dos coeficientes de deformabilidade são maiores que da tensão de pré-adensamento, visto que a deformação no RCC é maior que a do solo e a mistura têm comportamento próximo ao do RCC. Quanto aos ângulos de atritos e a coesão obtidos o RCC teve valores semelhantes à de solos granulares e a amostra de Solo e a Mistura obtiveram valores típicos de argilas de baixa plasticidade. Na análise da desagregação dos três materiais, verificou que o Solo e Mistura é um material não estável em presença da água ao contrário do RCC, que mostrou ser um material instável na presença de água. Em relação ao ensaio de Inderbitzen, o RCC tem maiores perdas de massa que a amostra de Solo, conforme o esperado por aquele ser um material não coesivo. Por outro lado a Mistura apresentou menor valor de perda de massa no decorrer do ensaio. Na análise da erosão interna o Solo e a Mistura são classificados como um material não desagregável e não dispersivo e o RCC é um material facilmente desagregável, mas não dispersivo. Com as analises feitas verificou-se que o percentual de acréscimo de 50% de solo tropical no RCC fez com que o material tivesse um melhor comportamento hidro-mecânico em relação ao RCC puro, além de ser um material menos erodível. A partir dos resultados, conclui-se que a Mistura é uma alternativa viável para uso em camada superficial e de proteção em um sistema de cobertura de aterro sanitário.

Atualmente, um dos problemas ambientais mais graves é a contaminação dos solos e das águas subterrâneas. Na Europa, já foram identificadas 300.000 áreas contaminadas ou potencialmente contaminadas e estima-se que exista 1,5 milhão. Nos Estados Unidos da América, já foram identificadas mais de 63.000. No Brasil, 1.336 áreas contaminadas foram identificadas apenas no Estado de São Paulo. Das tecnologias de remediação de áreas contaminadas, a biorremediação tem a vantagem de destruir os poluentes. No entanto, para aplicação de tal tecnologia, é necessário determinar a biodegradação dos compostos orgânicos no solo. No Brasil, faltam estes dados, pois os solos tropicais possuem características bem diferentes dos solos de regiões de clima temperado. O método respirométrico de Bartha, adaptado de uma norma holandesa, é um método simples e economicamente viável para determinar a atividade microbiológica pela geração de gás carbônico e, indiretamente, a biodegradação de contaminantes orgânicos no solo. No presente trabalho, foi estudada a sua aplicabilidade para um latossolo, tipo de solo predominante no Estado de São Paulo, utilizando como contaminante orgânico, o fenantreno. A partir dos resultados obtidos, foi possível verificar que o gás carbônico gerado não era resultante apenas da biodegradação do contaminante, mas também de reações abióticas ocorridas no solo, principalmente as de equilíbrio do carbonato de cálcio, adicionado para neutralizar o pH. Tal constatação dificulta a análise dos resultados obtidos nos ensaios de respirometria, já que o procedimento descrito na norma brasileira NBR 14283/99 relaciona diretamente a geração do gás carbônico à biodegradação do contaminante. Apesar desta dificuldade, foi possível verificar a biodegradação do fenantreno por microrganismos indígenas, que resistiram ao processo de esterilização. Verificou-se ainda, neste trabalho de pesquisa, a dificuldade de esterilização do solo em autoclave, o que limita a avaliação de remoção de contaminantes por outros mecanismos, tais como volatilização e adsorção. / Nowadays, one of the most serious environmental problems is the contamination of soil and groundwater. In Europe, 300,000 contaminated or potentially contaminated sites have already been identified and there it is estimated that 1.5 million contaminated sites exist. In the United States of America, more than 63,000 have already been identified. In Brazil, 1,336 contaminated sites have been identified in the State of São Paulo. Of the remediation technologies that can be applied for the recovery of these sites, bioremediation has the advantage of destroying the contaminants, but it is necessary to determine the degree to which they biodegrade in the soil. In Brazil, this data is lacking, since tropical soil has different characteristics than the soil of regions with temperate climates. Bartha’s respirometric method, adapted from a Dutch norm, is a simple and economically viable method for determining carbon dioxide generation and, indirectly, the biodegradation of organic contaminants in the soil. In this research, this method’s applicability was studied for a typical tropical soil, predominant in the State of São Paulo, using phenantrene as an organic contaminant. Based on the results of this study, it was possible to verify that the carbon dioxide generated resulted not only from the biodegradation of the contaminant, but also from abiotic reactions that occurred in the soil, mainly from the balance of calcium carbonate, added to neutralize the pH. This fact makes the analysis of the results of the respirometric tests more difficult, since the procedure described in Brazilian norm NBR 14283/99 relates the generation of carbon dioxide directly to the biodegradation of the contaminant. Despite this difficulty, it was possible to verify the biodegradation of the phenantrene for indigenous microorganisms. Furthermore, this research verified the difficulty of sterilizing the soil, which would make it difficult to evaluate the removal of contaminants by other mechanisms, such as volatilization and adsorption.