nÃo hà / The aim of this study was to evaluate the effects in the Caatinga biome of the technique of thinning on the dynamics of herbaceous phytomass productivity; fine roots; the deposition, accumulation and rates of decomposition of litter; aggregate stability; respirometry of the soil; stocks of carbon and nitrogen; and characterisation of changes in the spectral behaviour of the canopy. The study was carried out in two stages: the first in watersheds in the town of Iguatu, in the south central region of the State of CearÃ, Brazil, and the second in the watershed of the Caxitorà River, in the northern region of the state. The Iguatu experimental area comprised two watersheds, one under thinning for 5 years (CR5) and the other preserved with natural vegetation for 35 years (CS35). The variables to be sampled were: productivity of herbaceous biomass; fine roots; gravimetric moisture; isotope δ13C (â); aggregate stability; deposition, accumulation and rates of decomposition of litter; and stocks of total organic carbon and total nitrogen in the 0-20, 20-40 and 40-60 cm layers, from April 2013 to March 2014. The data were submitted to the analysis of means test and compared by t-test (p≤ 0.05). The increase in the intensity of herbaceous plants resulting from thinning contributed to an increase in stocks of total organic carbon (249% and 139% in the 20-40 cm and 40-60 cm layers respectively) and of total nitrogen (142% and 137% respectively), in relation to the area under preservation. The 0-10 cm layer of CR5 stored double the amount of fine roots found in CS35. In the topsoil (0-20 cm) of CR5, aggregates with a size 2.15 times greater than those found in CS35 were obtained. The greater conservation of litter on the soil of CR5 is associated with the greater input of lignified woody biomass from thinning, and consequently with the lower rates of decomposition and respirometry, which are evidenced by the low CO2 emissions into the atmosphere. Thinning in a Vertisol of the Caatinga biome has an influence on soil structure and on the stocks of carbon and nitrogen, making possible lower rates of CO2 emission and improving conditions for the infiltration of water. In the second phase of the experiment, SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) data were used to evaluate the effect of the illumination geometry on the spectral characterisation of the canopy, as well as images from the OLI/Landsat 8 sensor, representative of the rainy and dry seasons of 2013. The images were converted into physical values (surface reflectance factors), the NDVI was calculated, and with the technique of principal component analysis images PC1 and PC2 were generated. Dispersion for the values of PC1 and PC2 from the different canopies was evaluated in a two-dimensional space. It was found that the reflectance intensity of the incident electromagnetic radiation in canopies of the caatinga biome is not only influenced by seasonality, but also by the illumination geometry arising from the topographical characteristics of the terrain. The effect of shading was predominant during the dry season, especially under low lighting conditions, irrespective of the structure of the plant cover. The NDVI proved to be unsuitable for detecting changes in the spectral behaviour of the Caatinga biome during the rainy season. / Objetivou-se com este trabalho avaliar os efeitos da tÃcnica de raleamento do bioma caatinga sobre a dinÃmica da produtividade de fitomassa herbÃcea; raÃzes finas; deposiÃÃo, acumulaÃÃo e taxas de decomposiÃÃo da serapilheira; estabilidade de agregados; respirometria do solo; estoque de carbono, nitrogÃnio e caracterizaÃÃo das alteraÃÃes no comportamento espectral do dossel. O estudo foi conduzido em duas etapas: a primeira em microbacias hidrogrÃficas no municÃpio de Iguatu, regiÃo centro sul e a segunda na bacia hidrogrÃfica do rio CaxitorÃ, regiÃo norte, ambas no estado do CearÃ. A Ãrea experimental de Iguatu consistiu de duas microbacias adjacentes, sendo uma raleada por 5 anos (CR5) e a outra conservada com vegetaÃÃo natural hà 35 anos (CS35). As variÃveis amostradas foram: produtividade de fitomassa herbÃcea, raÃzes finas, umidade gravimÃtrica, isÃtopo δ13C (â), estabilidade de agregados, deposiÃÃo, acumulaÃÃo e taxas de decomposiÃÃo da serapilheira, estoque de carbono orgÃnico total e nitrogÃnio total nas camadas de 0-20, 20-40 e 40-60 cm entre abril/2013 e marÃo/2014. Os dados foram submetidos à anÃlise de teste de mÃdia e confrontados pelo Teste T (p≤0,05). O aumento da intensidade de plantas herbÃceas decorrente da tÃcnica de raleamento contribuiu para o acrÃscimo nos estoques de carbono orgÃnico total (249% e 139% nas camadas 20-40 cm e 40-60 cm, respectivamente) e do nitrogÃnio total (142% e 137%, respectivamente) em relaÃÃo à Ãrea conservada. A camada de 0-10 cm da parcela CR5 armazenou o dobro do quantitativo de raÃzes finas encontradas em relaÃÃo a CS35. Na camada superficial do solo (0-20 cm) da CR5 foram obtidos agregados com tamanho de 2,15 vezes acima dos obtidos na CS35. A maior conservaÃÃo de serapilheira no solo da CR5 està associada aos maiores aportes de fitomassa lenhosa lignificada proveniente do raleamento, e consequentemente das menores taxas de decomposiÃÃo e respirometria, constatada pelas baixas emissÃes de CO2 à atmosfera. O raleamento em Vertissolo do bioma Caatinga exerce influÃncia na estruturaÃÃo do solo, no estoque de Carbono e NitrogÃnio, possibilitando as menores taxas de emissÃo de CO2 e melhorando as condiÃÃes para a infiltraÃÃo de Ãgua. Jà na segunda etapa do experimento, foram utilizados dados do SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) para avaliaÃÃo do efeito da geometria de iluminaÃÃo na caracterizaÃÃo espectral do dossel, alÃm de imagens do sensor OLI/LANDSAT 8 representativas da estaÃÃo chuvosa e seca de 2013. As imagens foram convertidas em valores fÃsicos (fatores de reflectÃncia de superfÃcie), calculado o Ãndice NDVI e, a partir da tÃcnica de componentes principais, geradas imagens PC1 e PC2. Foram avaliadas as dispersÃes dos valores de PC1 e PC2, em um espaÃo bidimensional, provenientes dos diferentes dossÃis. Os resultados indicaram que a intensidade de reflectÃncia da radiaÃÃo eletromagnÃtica incidente em dossÃis do bioma caatinga à influenciada tanto pela sazonalidade climÃtica quanto pela geometria de iluminaÃÃo decorrentes das caracterÃsticas topogrÃficas do relevo. O efeito sombreamento foi predominante durante o perÃodo seco, principalmente para condiÃÃo de pouca iluminaÃÃo independentemente da estrutura de cobertura vegetal. O NDVI nÃo se mostrou adequado para detectar alteraÃÃes no comportamento espectral do bioma caatinga durante a estaÃÃo chuvosa.

Esta pesquisa objetiva avaliar o emprego de agregados graúdos reciclados (produzidos a partir do entulho de construção e demolição) e o emprego do látex estireno-butadieno (polímero sintético) nas propriedades de concretos estruturais de média resistência. Todos os estudos são conduzidos comparando-se as propriedades de concretos com agregados naturais sem adição de látex, e de concretos com agregados graúdos reciclados com e sem adição de látex. Na primeira fase da pesquisa, são avaliadas propriedades físicas e mecânicas destes concretos. São analisados três traços (com diferentes consumos de cimento) modificados com quatro percentagens de látex e submetidos a quatro formas de cura. Os resultados da primeira fase formam a base para a segunda fase da pesquisa, na qual apenas um dos traços contendo uma determinada porcentagem de látex e sob uma única forma de cura é submetido a ensaios em célula de corrosão acelerada e aderência aço-concreto. Como resultado principal, tem-se que o emprego conjunto de agregados graúdos reciclados e látex estireno-butadieno fornece concretos com resistência mecânica equivalente aos concretos contendo agregados naturais e com desempenho em ambientes agressivos e aderência aço-concreto também semelhantes. Conclui-se, portanto, pela viabilidade do emprego destes concretos como concreto estrutural armado no que tange às propriedades avaliadas. / This research aims at evaluating the use of coarse recycled aggregates (produced from construction and demolition debris) and the use of styrene-butadiene latex (synthetic polymer) in the concrete constitution of medium resistance concrete structures. All studies are carried out comparing the concrete properties with natural aggregates without latex, and concrete with coarse recycled aggregates with or without latex. In the first stage of the research, physical and mechanical properties of these concretes are evaluated (with different cement contents) modified with four percent of latex and submitted to four cure condition. The results of the first stage produce the base for the second stage of the research, where only one of the features containing a determinate percentage of latex and under a sole form of cure condition it is submitted to tests in accelerated corrosive cell and steel-concrete adherence. As a main result, it is believed that the joint usage of coarse recycled aggregates and styrene-butadiene latex provides mechanical resistant concrete equivalent to concrete containing natural aggregates with a similar performance in aggressive environments and with steel-concrete adherence. Due to the its employment feasibility, one can conclude that this concrete is structurally armed in as far as its properties were evaluated.

A construção civil consome grande quantidade de recursos naturais, energia e gera 50% do total de resíduos produzidos no mundo. A reciclagem dos resíduos de construção e demolição é uma prática de grande importância para o ambiente, uma vez que ela constitui uma alternativa para reduzir o impacto ambiental causado pelo setor. Nos diversos estudos já desenvolvidos quanto à utilização dos resíduos de construção e demolição em concreto não se observa um consenso com relação ao desempenho destes concretos. Uma das causas dessa diversidade de resultados é a grande variabilidade na composição dos agregados reciclados. Controlando a variabilidade se tornará mais fácil garantir que os concretos produzidos com esses agregados tenham bom desempenho e durabilidade. Assim, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar um parâmetro de controle da variabilidade dos agregados reciclados, comparando a classificação pela composição e pela separação densitária, para utilização em dosagens de concretos. Foram realizadas caracterizações dos agregados reciclados obtidos a partir do beneficiamento de resíduos de construção e demolição coletados em três locais diferentes. Para produção dos concretos foram consideradas três relações a/c (0,50; 0,60 e 0,70) e três níveis de substituição tanto do agregado miúdo reciclado, quanto do agregado graúdo reciclado (0%, 50%, 100%), sendo que as combinações executadas foram definidas através de um projeto estatístico. As propriedades avaliadas foram resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, módulo de deformação e absorção de água por imersão. A partir dos resultados obtidos foram elaborados modelos matemáticos para cada uma das propriedades avaliadas, e foram estabelecidas as relações entre os resultados de cada coleta e as características dos agregados reciclados de cada uma delas. Concluiu-se que o comportamento do concreto com agregados reciclados não pode ser previsto através da composição ou da densidade dos agregados, uma vez que ambos os aspectos e também outras características dos agregados influenciam na qualidade dos concretos, dependendo da propriedade considerada. / Civil construction consumes a large quantity of natural resources, energy, and it generates 50% of total wastes produced in the world. The recycling of construction and demolition wastes it is an important practice for the environment, being a good way to reduce the environmental impact caused by the sector. In many researches already developed about the use of the construction and demoliton wastes in concrete, there is a diversity of results. One cause of this is the great variability in the composition of recycled aggregates. The control of aggregates variability will become easier to control the properties of concretes with recycled aggregates. Thus, this work was developed with the purpose to find a control parameter of the variability of these aggregates, comparing the analysis by composition and heavy media separation, to use in concretes mix design. Characterizations of recycled aggregates obtained from construction and demolition wastes collected at three differente places were accomplished. Three water/cement ratio – 0,50; 0,60; and 0,70 – and three substitution proportion from fine and coarse recycled aggregate – 0%, 50%, 100% – were considered to produce concrete mixtures. The combinations executed were defined by a statistical project. The properties evaluated were compressive strength, split tensile strength, modulus of elasticity and water absorption. Mathematical models were obtained to estimate the properties evaluated. Relations between the results from each collection and the properties of the recycled aggregates were established. In conclusion, the concrete with recycled aggregates behavior can not be predict through composition or density of aggregates. Both aspects and other aggregates characteristcs have influenced on the quality of concretes, depending of the property evaluated.

Este trabalho tem como objetivo a síntese e a determinação de propriedades micelares de líquidos iônicos tensoativos (LITs) catiônicos. Dentre as características importantes desses compostos destacamos: alta deslocalização da carga e caráter ácido no hidrogênio H2 do anel heterocíclico e a grande flexibilidade estrutural, estas são relevantes para as propriedades de soluções desses tensoativos, e, consequentemente, para suas aplicações. A influência da variação estrutural nas suas propriedades é importante para modular as propriedades micelares e, por consequência suas aplicações. A síntese de LITs foi realizada por aquecimento convencional e irradiação por micro-ondas, o último método foi o mais eficiente. Inicialmente, estudamos a influência do comprimento da cadeia carbônica (fator importante para a energia de formação de micelas), de cloretos de 1-alquil-3-metilimidazólio, tendo a cadeia n-alquílica 10 a 16 átomos de carbonos. Em seguida, comparamos as propriedades dos LITs acima mencionados com as de tensoativos convencionais, cloretos de 1-alquilpiridínio e cloretos 1-alcanoil-amidoetil benzildimetilamônio. Por fim, estudamos a influência do volume da cabeça-polar, utilizando cloretos de 1-alquil-3-hexadecilimidazólio, tendo a cadeia alquílica secundária 1 a 5 átomos de carbono. As propriedades micelares foram investigadas por tensão superficial, condutividade, calorimetria, espalhamento de luz e ressonância magnética nuclear. Os resultados mostraram que ligações de hidrogênio (devido ao H2 ácido do anel imidazólio) e as interações hidrofóbicas são relevantes para a formação de micelas e que o aumento do volume da cabeça-polar favorece a micelização e a formação de agregados pré-micelares / The objective of this work is the synthesis and determination of the micelar properties of cationic surface-active ionic liquids (SAILs). Among the important characteristics of these compounds are: high charge delocalization and acid character of hydrogen H2 of the heterocyclic ring and large structural flexibility, the latter is relevant to solution properties of these surfactants, hence to their applications. Synthesis of SAILs was carried out by conventional heating or by microwave irradiation, the later method was more efficient. Initially, we studied the influence of the chain length of the alkyl group (an important factor for the energy of micelle formation) of 1-alkyl-3-methylimidazolium chlorides, n-alkyl group having 10 to 16 carbon atoms. Then, we compared the properties of the above mentioned SAILs with conventional surfactants, 1-alkylpyridinium chlorides and 1-alkanoyl-amidoethyl benzyldimethylammonium chlorides. Finally, we studied the influence of the head-group volume, by studying 1-alkyl-3-hexadecylimidazolium chlorides, with secondary n-alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. The micelar properties were investigated by surface tension, conductivity, calorimetry, light scattering and nuclear magnetic resonance. Our results have shown that hydrogen bonding (due to the acidic H2 of the imidazolium ring) and hydrophobic interactions are relevant to micelle formation; increasing the head-group volume favors micellization and the formation of pre-micellar aggregates

O baixo consumo de agregados de Resíduos de Construção e Demolição (RCD) deve-se, atualmente, à sua variabilidade natural e à falta de controle de sua qualidade, que limitam sua utilização em aplicações de maiores demandas, tais como concretos. Uma maneira usual de controle de agregados para concretos se dá por meio da determinação de sua porosidade, expressa pelas propriedades físicas de massa específica e absorção. O método utilizado para medir estas propriedades é a NM 53, norma derivada da ASTM C127. Porém, foi originalmente concebida para caracterizar agregados naturais, não sendo adequada sobre agregados de RCD reciclados. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é estabelecer um método rápido e preciso para controle de qualidade e triagem de agregados reciclados em usinas de reciclagem, o que poderia ampliar as possibilidades de campos para sua utilização. Para isso, foram estudados comparativamente três métodos distintos - NM 53, massa submersa no tempo e secagem - para determinação das propriedades físicas absorção e massa específica aparente (MEA) dos agregados reciclados. Os planejamentos experimentais basearamse em modelos estatísticos do tipo fatorial completo, que permitem melhorias do processo selecionado, de acordo com necessidades estabelecidas, através de análises de variáveis de possível significância às respostas. A adequação da NM 53 para utilização sobre agregados reciclados depende de: 1) aumento da saturação dos poros das amostras; 2) diminuição da perda de massa durante os ensaios; e 3) aumento da rapidez das determinações. Após a execução dos planejamentos experimentais, pôde-se propor um novo método para determinação da absorção e MEA de agregados graúdos de RCD reciclados. Tal método aumentou estatisticamente os valores de absorção medidos (aumento da saturação de poros), diminuiu a perda de massa das amostras durante a execução dos ensaios e ainda reduziu o tempo de caracterização de 48 horas (mínimo dispensado pela NM 53) para aproximadamente 4 horas. O método utiliza equipamentos simples e de baixo custo, possuindo potencial real para ser implantado para controle de qualidade de agregados de RCD reciclados em usinas de reciclagem. / The low consumption of Construction and Demolition Waste (CDW) recycled aggregates happens, nowadays, because its natural variability and quality control absence that limit its use in applications with larger demands, such as concretes. One way of concrete aggregates control is done by determining its porosity, express by physical properties absorption and relative density. The method that measures its properties is the NM 53, standard derived from ASTM C127. But this standard was conceived to characterize natural aggregates, and is not appropriate on CDW recycled aggregates. In this way, the purpose of this work is to establish a quick and accurate method for quality control and selection of recycled aggregates in recycling plants, which could increase the possibilities of fields for its use. Thus, this work comparatively studied three distinct methods - NM 53, submerged mass in time and drying - for determining physical properties absorption and relative density of recycled aggregates. The experimental plannings were based on statistical models type Design of Experiments (DOE) that allow improvement on a selected process, in accordance with established needs, through analysis of possible significant variables for results. The adaption of NM 53 to recycled aggregates characterization depends on: 1) increase of sample pores saturation; 2) decrease of mass loss during the tests; and 3) increase of determination speed. After execution of experimental plannings, a new method for determining CDW coarse recycled aggregates physical properties could be proposed. This method statistically increased the measured absorption values (pores saturation increase), decreased mass loss during tests executions and reduced the characterization time from 48 hours (minimum used by NM 53) to approximately 4 hours. The method uses simple and low costs equipment, having real potential to be implemented for quality control of CDW recycled aggregates on recycling plants.

O estudo foi dividido em quatro partes. Na primeira parte analisou-se o impacto do clima na estocagem de carbono em solos de canaviais sem a queima da palhada. Foram escolhidos três regimes climáticos contrastantes do centro-sul do Brasil. O potencial de seqüestro de carbono orgânica no solo (COS) foi determinado, em cada regime climático, de acordo com a taxa anual de carbono remanescente no solo proveniente da palhada depositada. Para obter esta taxa, compararam-se os estoques de COS em canaviais com e sem queima da palhada. Esse ganho anual foi comparado com a entrada anual de carbono via palhada depositada. O ganho anual de COS (0-30 cm) em canaviais sem queima da palhada não resultou em diferenças significativas por clima: 1, 97 Mg ha-1 (clima norte), 2,00 Mg ha-1 (clima centro) e 1,70 Mg ha-1 (clima sul). Os regimes climáticos estudados também não revelaram diferenças significativas entre suas temperaturas e precipitações médias anuais. Porém, o aumento anual de COS um pouco menor no clima sul levou à conclusão que o potencial de seqüestro de carbono diminui ligeiramente em latitudes mais altas, devido à maior precipitação no centro-sul do Brasil. Na segunda parte avaliou-se o impacto da palhada sobre a estabilidade de agregados dos solos, que foi calculada pelo método de fracionamento proposto por Six et al. (2000a). A estabilidade de agregados no solo do canavial sem a queima da palhada aumentou, em média, 15,3% por ano na profundidade 0-30 cm. Na terceira parte, avaliou-se a diferença da estabilidade de agregados entre canaviais e mata nativa. O solo da mata nativa mostrou uma estabilidade de agregados significativamente maior (7,2 vezes). Supõe-se que a estabilidade de agregados seja maior na mata nativa como resultado da maior presença de matéria orgânica e biota no solo. Na quarta parte avaliou-se a origem do carbono nos agregados estáveis em água de fluxo contínuo para determinar que forma de agregação possui a melhor proteção contra a decomposição de carbono. Houve uma diferença significativa de \'delta\'13C entre os macroagregados e microagregados na camada superior, com 10% mais \'delta\'13C nos macroagregados. Isto indica mais carbono derivado da cobertura vegetal atual (C4), ou seja, mais incorporação da palhada nos macroagregados. O \'delta\'13C da fração de partículas livres ou agregados não estáveis em água de fluxo contínuo é menor em todas as profundidades, indicando que a matéria orgânica recente (C4) encontra-se no solo principalmente de forma agregada estável em água, evidenciando seu papel fundamental na estabilidade dos agregados. Constatou-se também, que quanto mais novo o macroagregado, maior o seu teor em carbono. Nos microagregados verificou-se o efeito contrário. Quanto mais velho o microagregado, maior o seu teor em carbono. Isso indica que o microagregado possui uma melhor proteção contra a decomposição de carbono, e também a capacidade de um aumento no teor de carbono, no decorrer do tempo, em virtude da assimilação de carbono mais novo. Conclui-se, que em termos de seqüestro de carbono de longa duração, é propício avaliar mecanismos de proteção do carbono recalcitrante dentro dos microagregados e estudar como técnicas agrícolas podem proteger melhor esta fração / The study was divided in four parts. The first part investigated climate impact on soil carbon stocks in sugar cane fields cultivated without green trash burning. For this purpose, three contrasting climates were chosen in Central and Southern Brazil. The sequestration potential of soil organic carbon (SOC) was determined for each climate, calculating how much of the carbon derived from deposited green trash remains in the soil every year. To obtain this rate, SOC stocks of sugar cane fields cultivated with and without green trash burning were compared. The annual difference (0-30 cm) did not differ significantly between climates: 1, 97 Mg ha-1 (Northern Climate), 2,00 Mg ha-1 (Central Climate) and 1,70 Mg ha-1 (Southern Climate). The climates did not show significant differences between their average annual temperatures and their annual precipitation. Nevertheless, a slightly smaller gain of SOC stocks in the Southern Climate leads to the conclusion that higher latitudes tend to stock slightly less COS due to higher annual precipitation. The second part evaluated the impact of green trash deposition on soil aggregate stability, which was calculated according to Six et al. (2000a). Soil aggregate stability under sugar cane fields cultivated with green trash burning had an average increase of 15,3% for soil depth 0-30 cm. The third part studied soil aggregate stability between sugar cane and natural forest vegetation. The forest soil revealed significantly higher (7,2 times) aggregate stability, supposedly due to higher organic matter content and more soil biota. The forth part examined the origin of carbon inside water-stable aggregates to determine which aggregation form provides better protection against carbon decomposition. The top soil layer showed a significant difference in \'delta\'13C between macro-aggregates (10% more \'delta\'13C) and microaggregates which means that more carbon derived from green trash (C4) was incorporated in macro-aggregates. \'delta\'13C of free soil particles or water-unstable aggregates is smaller for all soil layers indicating that fresh organic matter (green trash) is predominantly encountered in a water stable aggregated form in the soil. Furthermore, a correlation analysis revealed that more recent macro-aggregates had higher C content. The opposite was observed for micro-aggregates: the older the micro-aggregate, the higher its carbon content, leading to the conclusion that microaggregates protect carbon better against decomposition and are also capable to enrich their carbon pool through C assimilation. Given its long-term soil carbon sequestration potential, it is recommended to investigate carbon protection mechanisms for the recalcitrant C pool in micro-aggregates and also to study how agricultural techniques could improve the protection of the recalcitrant C pool

Esse trabalho tem como objetivo estabelecer um método simples de ensaio que permita determinar a resistência à tração e módulo elástico de partículas individuais de agregados graúdos naturais submetidas à carga de compressão. O método de ensaio foi desenvolvido baseado no ensaio de carga pontual (Point Load Test) que permite obter a resistência à tração de partículas. Para a determinação do módulo de elasticidade foi acoplado ao método um LVDT e foi satisfeita a condição para aplicação da teoria de contato de Hertz (contato curvo-plano entre as partículas e as fixações de aplicação da carga). Inicialmente a metodologia foi avaliada utilizando como material de referência partículas de vidro (com geometrias similares aos agregados). Após a validação no vidro, o método de ensaio foi aplicado em agregados graúdos de granito. Propôs-se um método de seleção de partículas com base na sua distribuição de frequência de absorção, com o intuito de reduzir a quantidade de partículas testadas mecanicamente necessárias para obter a distribuição de Weibull da resistência à tração (e módulo de elasticidade). Para tanto, foi feita a determinação da absorção de água individual de centenas de partículas selecionadas por amostragem a esmo da população de agregados. Com base nos resultados, foi possível determinar a distribuição de Weibull da resistência à tração e módulo de elasticidade das partículas. Observou-se que as resistências à tração variaram de 3 a 15 MPa. Os agregados possuíam aproximadamente 10% da população de partículas com resistência à tração inferior a 5 MPa, o que pode influenciar as classes de resistência à compressão de concretos >50MPa. Os módulos elásticos dos agregados também foram variáveis (18-67 GPa) e aproximadamente 10% da população de partículas com módulo elástico <30 GPa. Isso pode limitar o módulo de elasticidade do concreto (que geralmente é em torno de 27 GPa), dependendo do processo de escolha dos agregados. As funções exponenciais inversas fundamentais entre essas propriedades mecânicas e a porosidade foram confirmadas (para valores médios). / The aim of this work is to establish a simple test method to determine the tensile strength and elastic modulus of individual natural aggregate particles subjected to a compression load. The test method was developed based on the Point Load Test, that allows to obtain the tensile strength of particles. For the determination of the elastic modulus, an LVDT was coupled to the method and the condition for application of Hertz contact theory (curved-plane contact between the particles and the load application fixations) was satisfied. Initially, the method was evaluated using glass particles as reference (with geometries similar to aggregates). After validation on the glass, the test method was applied to coarse granite aggregates. A method of particle selection was proposed based on its absorption frequency distribution, in order to reduce the amount of mechanically tested particles required to obtain the Weibull distribution of tensile strength (and elastic modulus). For this purpose, the determination of the individual water absorption of hundreds of particles selected by random sampling of the population of aggregates was made. Based on the results, it was possible to determine the Weibull distribution of the tensile strength and elastic modulus of the particles. The tensile strengths ranged from 3 to 15 MPa. The aggregates had approximately 10% of the particles population with tensile strength less than 5 MPa, which may influence the classes of concrete with compressive strength > 50MPa. The elastic modulus of the aggregates was also variable (18-67 GPa), with approximately 10% of the particle population with elastic modulus <30 GPa. This may limit the elastic modulus of the concrete (usually around 27 GPa) depending on how the aggregates are selected. The fundamental inverse exponential functions between these mechanical properties and the porosity were confirmed (for mean values).

Entre os desafios para a expansão de mercado da reciclagem, encontra-se o de viabilizar o emprego dos agregados de resíduos de construção e demolição (RCD) reciclados em concretos. No entanto as normas que regulamentam tal emprego não são facilmente aplicáveis nas usinas de reciclagem, existindo pouca informação sistemática de como as diferentes características dos agregados de RCD reciclados influenciam no desempenho do concreto. O objetivo desta tese é identificar as características dos agregados de RCD reciclados que exerçam influência relevante no comportamento mecânico dos concretos. As seguintes etapas experimentais são desenvolvidas: a) caracterização química e mineralógica das frações granulométricas de três amostras representativas de agregados, b) caracterização das propriedades físicas de agregados graúdos separados por densidade, assim como da composição química, mineralógica e por fases, c) influência das características dos agregados graúdos separados por densidade no comportamento mecânico dos concretos. Na caracterização dos agregados foram utilizados os seguintes métodos: análise granulométrica, análise química por FRX, análise mineralógica por DRX, determinação da fração solúvel por ataque com solução de HCl 33%, e análise termogravimétrica, separação por densidade empregando líquidos densos e equipamento “Sink and Float”, catação das fases, determinação da massa específica aparente e absorção de água dos agregados, dosagem e avaliação do comportamento mecânico de concretos produzidos com esses agregados. Os resultados permitem concluir que a porosidade (ou massa específica aparente) dos agregados de RCD reciclados controla o comportamento mecânico dos concretos produzidos com relação água e cimento constante, assim como a soma dos teores de aglomerantes e de cerâmica vermelha – frações mais porosas. A separação por densidade é uma técnica eficiente para separar esses agregados em subgrupos de diferentes porosidades, gerando concretos com comportamento mecânico e absorção de água similares. O estudo realizado aponta para uma densidade de corte em torno de 2,2 a 2,3 g/cm³. Os agregados contidos no intervalo “d> 2,2” possuem teores elevados de rochas e teores baixos de cerâmica vermelha, resultando em concretos com comportamento mecânico semelhante ao dos agregados naturais analisados. A avaliação da distribuição de densidade pode ser um método simples e rápido para a classificação de lotes desses agregados e controle do comportamento mecânico dos concretos produzidos. Na fração graúda e miúda, os teores de rochas e cerâmicas são superiores a 50% da massa, e o comportamento dos principais óxidos da composição química é semelhante. Esse comportamento muda significativamente na fração fina, em que predominam os aglomerantes e argilominerais (teores superiores a 77%). A origem (Itaquera e Vinhedo) e a cominuição influenciaram, de forma representativa, a distribuição de massa dos agregados graúdos de RCD reciclados separados por densidade. O agregado de Itaquera apresentou mais de 70% da massa no intervalo de densidade superior a 2,2 g/cm³. / Construction and demolition waste (CDW) recycled aggregates are not largely used in concrete due to CDW composition heterogeneity and CDW recycled aggregate physical property variability from visual classification and hand sorting of proposed standards that provide insufficient relation between the aggregate characteristics and concrete performance. This thesis aims to identify CDW recycled aggregate characteristics that influence the concrete mechanical performance. The experimental design was divided in three stages: a) detailed chemical and mineralogical characterization of three representative CDW recycled aggregate samples, b) characterization of the physical properties of the coarse CDW recycled aggregates separated by heavy media as well as the composition in terms of chemical, mineralogical, and visual phases, and c) the influence of the coarse CDW recycled aggregate separated by heavy media on concrete mechanical performance. The following methods were used: particle size distribution, chemical analysis by XRF, mineralogical analysis by XRD, soluble fraction in chloride acid leaching assay, thermal analysis, sequential heavy media and gravity separation, hand sorting, bulk specific gravity and water absorption, concrete mix design and its compressive strength and elastic modulus using the CDW recycled aggregates. In conclusion, CDW recycled aggregate porosity controls concrete mechanical performance formulated with constant cement and water relation. The concrete mechanical performance is related to bulk specific gravity of CDW recycled aggregates separated by density, including to the sum of binder and red ceramic content. Heavy media and gravity separation is efficient to separate CDW recycled aggregates in bulk specific gravity groups, producing concrete with similar concrete mechanical behavior and water absorption. Cutting density in 2.2-2.3 g/cm³ seems to be efficient since the aggregates with the upper density have high rock content resulting concrete mechanical performance similar to that produced using natural aggregates. Mass distribution in density separation could be a simple and fast method to classify CDW recycled aggregate and to control concrete mechanical performance. The coarse and sand fraction of CDW recycled aggregates had more than 50% in mass of rocks and ceramics, with quite similar main oxide contents in chemical composition. However, the contents changed in fine fraction (lower than 0.15 mm) whose binder content and clay minerals are in majority (upper to 77% in mass). The origin of CDW recycled aggregate and comminution influenced in mass distribution of sequential density separation. In Itaquera (São Paulo), the mass distribution upper to 2,2 g/cm³ was around 70%.

Orientador: Rita Moura Fortes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-12T06:54:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BarbosaJunior_AlvaroSergio_M.pdf: 1121830 bytes, checksum: e02fb4a353bc75b1933fd3e74153b6ea (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: O objetivo da presente pesquisa e apresentar uma contribuição ao estudo da utilização de agregados reciclados em misturas de concreto de cimento Portland (CCP) para pavimentação. São comparados os desempenhos de misturas utilizando-se agregados oriundos do gnaisse e também do entulho de laboratórios de controle tecnológico, para avaliar o potencial de sua utilização, minimizando a sua problemática deposição em aterros sanitários, contribuindo dessa maneira para a preservação do meio ambiente. Os agregados originados pela moagem desses entulhos serão estudados separadamente, ou seja, os provenientes de corpos de prova de concreto, de blocos de concreto e blocos de materiais cerâmicos. Pretende-se conhecer o potencial de utilização desse material reciclado como agregado contribuindo para a preservação do meio ambiente. E importante enfatizar que este material e de boa qualidade e tem sido usualmente descartado, ou melhor, desperdiçado. Este trabalho avalia os resultados levando em conta a sua seleção, dosagem e mistura, de maneira a atender as propriedades necessárias para a pavimentação / Abstract: The objective of this research is to contribute to the study of the recycled aggregate use in concrete Portland. It is compared the performance of these mixtures presented with the deriving aggregates and the rubbish of technological control laboratories, which the use minimizes the problematic deposition in sanitary earthworks, contributing in this way to the environment's preservation. The aggregates originated for the milling of these tested specimens will be studied separately, in other words, the preceding from specimens of concrete test, of concrete blocks and ceramic materials. In this research is studied the potential use of these recycled materials as aggregate contributing for the environment preservation. It is important to emphasize that this material presents good quality and is usually discarded or wasted. This paper evaluates the results taking into account the selection and mixing for the adequate pavement properties. / Mestrado / Transportes / Mestre em Engenharia Civil

El objetivo del presente trabajo de investigación consiste en evaluar la calidad de la carpeta asfáltica mediante el análisis de la rueda cargada de Hamburgo, usando el Método Marshall en la rehabilitación de la carretera de Imperial Pampas. El método de la investigación es de tipo cualitativo-cuantitativo. El problema consistió en determinar de qué manera el análisis de la rueda cargada de Hamburgo permite comprobar si la carpeta asfáltica usada en la rehabilitación de la carretera Imperial Pampas cumple con los estándares de calidad de acuerdo al método de Marshall. La hipótesis planteada es que la Rueda de Hamburgo permite comprobar que la carpeta asfáltica usada en la rehabilitación de la carretera Imperial pampas cumple con los estándares de calidad de acuerdo al método Marshall. Llegando a la conclusión que el método Marshall mostró buen performance en condiciones extremas, por cuanto se obtuvo en el umbral de aprobación. The research objective of this study is to assess the quality of the asphalt by analyzing the wheel loaded Hamburg using the Marshall method in the rehabilitation of the road from Imperial Pampas. The research method is qualitative - quantitative The problem was to determine how the analysis of Hamburg loaded wheel lets you check whether the asphalt used in road rehabilitation Imperial Pampas meets quality standards according to the Marshall method. The hypothesis is that the Hamburg Wheel lets you check that the asphalt used in road rehabilitation Imperial pampas meet the quality standards according to the Marshall method. I came to the conclusion that the Marshall method showed good performance in extreme conditions was obtained because the threshold of approval.