O desenvolvimento sustentável impõe uma evolução do contexto sócio-econômico das obras que envolvem o uso do solo. Um efeito é a obrigação do uso de materiais localizados na obra ou nas imediações. Isto muitas vezes implica no uso de materiais de baixas propriedades de engenharia, surgem então alternativas de melhoria destes materiais, como a estabilização com cal. No entanto, sabe-se que o tratamento de solos pode ser ineficaz quando da presença de compostos químicos deletérios no solo. Esta dissertação apresenta resultados de um estudo laboratorial do comportamento mecânico de um solo laterítico estabilizado com cal cálcica e com cal dolomítica. Para avaliar a influência de agentes químicos, foram usados quatro tipos de fertilizantes químicos de uso comum na agricultura. O estudo incluiu a caracterização do solo, ensaios de compactação, difratometria de Raios-X e compressão simples do solo e das misturas solo-cal e solo-cal contaminado com fertilizante. Foram adotados teores de 1% de fertilizante e 4% de cal, os tempos de cura foram de 7, 14, 28, 56, 112 e 140 dias sob duas condições: cura em câmara sem controle de umidade e cura em câmara úmida a fim de avaliar a influência da perda de umidade sobre o ganho de resistência. Os resultados demonstraram que a adição de fertilizantes químicos diminuiu o ganho de resistência em até 13% em misturas com fertilizantes nitrogenados e cal dolomítica e até 36% em misturas com fertilizantes não-nitrogenados e cal cálcica. O ganho de resistência com cal cálcica foi o dobro do ganho com cal dolomítica, considerando os maiores valores observados. As misturas com cal dolomítica sujeitas à cura úmida tiveram maiores ganhos em todos os tempos de cura, apesar de pouco significativos; as misturas de cal cálcica tiveram maiores ganhos quando da cura em câmara sem controle de umidade, chegando a 60kN/m² a mais aos 56 dias. Em todos os ensaios de difratometria nas amostras de solo-cal e solo-cal contaminado com fertilizante observou-se a formação de calcita, em menor quantidade quando da contaminação por fertilizante. Verificou-se que a adição de fertilizantes ao solo pode alterar as características de estabilização do solo, o uso de cal cálcica traz maiores ganhos e que a perda de umidade e o controle da temperatura de cura pouco influenciam nos ganhos de resistência. / Sustainable development requires an evolution of the socio-economic development of the works involving land use. One effect is the obligation of using materials found on site or nearby. This often involves the use of materials of low engineering properties, improvement alternatives arise then these materials such as lime stabilization. However, it is known that the soil treatment may be ineffective in the presence of harmful chemicals in the soil. This thesis presents results of a laboratory study of mechanical behavior of a lateritic soil stabilized with calcic lime and with dolomitic lime. To assess the influence of chemical agents were used four types of commonly used chemical fertilizers in agriculture. The study included the characterization of soil, compaction tests, X-ray diffraction and unconfined compression tests (UCS) of soil and soil-lime and soil-lime contaminated fertilizer. The adopted levels was 1% of fertilizer and 4% lime, the cure times were 7, 14, 28, 56, 112 and 140 days under two conditions: curing in chamber without control of humidity and cure in a moist chamber to assess the influence of moisture loss humidity on the gain of resistance. The results showed that the addition of chemical fertilizers decreased the resistance in up to 13% in mixtures with nitrogen fertilizers and dolomitic lime and 36% in mixtures with nitrogenous fertilizers and calcic lime. The gain in strength with calcic lime was double the gain with dolomitic lime, whereas the highest values observed. Mixes with dolomitic lime be subject to wet cure had greater gains in all curing times, though insignificant, the mixtures of calcic lime had higher gains when the curing chamber without control of humidity, up to 60kN / m² more to 56 days. In all diffraction tests of soil samples with lime and lime-soil-fertilizer observed the formation of calcite, a lesser amount when the contamination by fertilizer. It was found that adding fertilizer to soil can alter the characteristics of soil stabilization, the use of calcic lime brings greater gains, and the loss of humidity of the moisture and temperature control of cure little influence on gains in strength.

O crescente aumento do volume de tráfego, o excesso de cargas e a carência de manutenção têm contribuído cada vez mais para a degradação prematura dos pavimentos asfálticos. Na procura por materiais de elevado desempenho, uma alternativa que vem ganhando destaque é a incorporação de cal hidratada a concretos asfálticos. Nesta dissertação apresentam-se e analisam-se os resultados de uma investigação sobre a influência de dois tipos de cal (calcítica e dolomítica) em misturas asfálticas formuladas com ligante convencional e polimerizado. Os resultados demonstraram que a melhoria das propriedades de concretos asfálticos depende significativamente da qualidade da cal e do teor utilizado, sendo que não se observaram benefícios adicionais ao aumentar-se o teor de 1% para 2%. A cal calcítica mostrou-se mais eficiente na melhoria das propriedades das misturas asfálticas, proporcionando aumentos significativos de módulo de resiliência e resistência à tração. Além disso, nas misturas com cal ocorreram menores reduções de resistência e de módulo com a elevação da temperatura de ensaio e após processo de condicionamento para simular os efeitos deletérios da água e envelhecimento. De forma geral, a influência da cal foi mais efetiva em misturas com ligante convencional, onde sua incorporação promoveu comportamento semelhante, ou em alguns casos até superior, ao das misturas elaboradas com ligante modificado. Amostras sem cal acumularam deformações permanentes superiores no ensaio de creep dinâmico às registradas em amostras com cal hidratada, sem observarem-se comportamentos significativamente diferentes com ligantes convencional ou modificado. Ao analisar-se a influência de cal no envelhecimento de ligantes (RTFOT), observaram-se menores variações de viscosidade (menor enrijecimento) em amostras de ligante convencional com cal calcítica, seguindo tendência constatada em trabalhos internacionais, que relatam redução na taxa de envelhecimento em misturas asfálticas devido à incorporação de cal. A análise global dos resultados de ensaios realizados nesta pesquisa aponta que é possível produzir misturas asfálticas de elevado desempenho e durabilidade através da incorporação de cal hidratada, mas que a magnitude dos benefícios obtidos depende significativamente da qualidade da cal (porcentagem de óxido de cálcio) e do tipo de ligante utilizados em sua formulação. / The increasing growth of traffic volume and overloading and the lack of maintenance have growingly contributed for asphalt pavements early distress. In the search for high performance materials, the incorporation of hydrated lime to asphalt concretes has been gaining relevance. In this dissertation the results of a research on the influence of two kinds of lime (calcitic and dolomitic) in asphalt concretes (AC) with conventional and polymer binders are presented and analyzed. Laboratory tests results show that the improvement of AC properties highly depend on lime quality and content, no additional benefits being observed when lime content increases from 1% to 2%. Calcitic lime showed to be more efficient improving AC properties, especially regarding resilient modulus and split tensile strength, which significantly increased. Besides, adding lime made asphalt mixes strength and modulus less sensitive to temperature increase and also to hardening and to water deleterious effects. All in all, lime benefits were stronger when added to AC with conventional binder. In fact, asphalt mixtures with conventional binder and calcitic lime performed even better than mixtures with polymermodified binder. In dynamic creep tests, specimens of AC without lime accumulated higher permanent deformations than AC specimens with hydrated lime, regardless the type of binder. Regarding the influence of lime in binders aging (RTFOT), viscosity variations of lesser magnitude were observed in samples of conventional binder and calcitic lime, following the pattern described in international works, which report the decrease of aging rate of asphalt mixtures due to lime incorporation. Globally, tests results point out that asphalt mixtures with high modulus and resistance to permanent deformation may be obtained by adding hydrated lime. However, the extent of benefits highly depends on lime quality (calcium oxide content) and type of asphalt binder used.

A capacidade de manter a estabilidade e integridade durante o tempo de exposição às forças destrutivas do intemperismo é um dos aspectos mais importantes da estabilização de solos em projetos de pavimentos. Esta dissertação apresenta resultados de um estudo laboratorial sobre o comportamento mecânico de um solo dispersivo estabilizado com cal. O solo estudado é um solo sedimentar de sedimentos quaternários pertencente à denominada região ocidental do Paraguai. O solo dispersivo se caracteriza por apresentar teores significativos de sódio e por apresentar erosão hídrica acelerada. O objetivo deste estudo foi avaliar a durabilidade de misturas de Solo-Cal submetidos a ciclos de molhagem e secagem. A resistência à compressão simples e resistência à vácuo saturação também foram examinadas para avaliar o desempenho de misturas de Solo-Cal. Medição da velocidade de pulso de ultra-som foi realizado como teste não destrutivo para monitorizar a rigidez das misturas. Os efeitos do tempo de cura, das características de compactação e do teor de cal, foram avaliados. Finalmente, desde um enfoque ambiental através da ferramenta de avaliação do ciclo de vida (ACV) foram avaliadas todas as misturas em função aos impactos ambientais potenciais gerados na construção de 1 m³ de subbase de Solo-Cal. Verificou-se que a durabilidade, a rigidez e a resistência de solos estabilizados com cal aumentam com o tempo de cura, com a energia de compactação e com o aumento do teor de cal. Além disso, a dispersibilidade intermediaria (ND4) que o solo apresentava em seu estado natural, muda para não dispersivo (ND1) com a adição de 2% de cal. Em conclusão ressalta-se que a mistura SC3-5 apresenta um melhor comportamento mecânico comparável com a mistura SC3-7, mas, com um menor impacto potencial gerado. / The ability to retain stability and integrity during the exposure time to the destructive forces of weathering is one of the most important aspects of soil stabilization in pavements design. This thesis presents the results of a laboratory study of the mechanical behavior of a dispersive soil stabilized with lime. The studied soil is a sedimentary soil of the quaternary sediments belonging to the so called western region of Paraguay. The dispersive soil is characterized by having significant levels of sodium and accelerated erosion. The objective of this study was to evaluate the durability of soil-lime mixtures subjected to wetting and drying cycles. Resistance to simple compression and resistance to vacuum saturation were also examined to assess the performance of soil-lime mixtures. Measurement of the ultrasonic pulse velocity was performed as non-destructive testing for monitoring the stiffness of the blends. The effects of curing time, the compression characteristics and lime content, were evaluated. Finally, all mixtures were evaluated from an environmental viewpoint by the life cycle assessment (LCA). All mixtures were evaluated according to the environmental impact in the construction of 1 m³ of Soil-Lime. It was found that durability, rigidity and resistance of soil stabilized with lime increases with cure time, with the energy of compaction and with increased lime content. Moreover, the dispersibility intermediate (ND4) showed that the soil in its natural state, changes to nondispersive (ND1) with the addition of 2% lime. In conclusion it is emphasized that the SC3-5 mixture has a better mechanical behavior comparable to SC3-7 mix, but with less potential impact generated.

A presente pesquisa apresenta uma análise laboratorial da adesividade e do comportamento mecânico de concretos asfálticos elaborados com agregados de granito e com ligante convencional (CAP 50/70) e ligante modificado por polímero (AMP CAP 60/85), priorizando os efeitos decorrentes da incorporação de dois tipos de cales. A primeira, denominada cal calcítica (com elevado teor de óxido de cálcio) é oriunda do Estado de Minas Gerais e, a segunda, denominada cal dolomítica, produzida no Estado do Rio Grande do Sul. Para a dosagem das seis misturas estudadas foi utilizada a metodologia Marshall, sendo posteriormente realizados ensaios de Resistência à Tração por Compressão Diametral, Módulo de Resiliência, Dano por Umidade Induzida (AASHTO T 283/89) e Resistência à Fadiga utilizando-se o ensaio de Tração indireta por compressão diametral, no modo tensão controlada. De posse dos resultados laboratoriais foi realizada uma análise elástico - linear, utilizando o Programa Computacional EVERSTRESS 5.0, e aplicado os resultados de deformação nos modelos obtidos em laboratório para as seis misturas analisadas. Considerando este critério, pode-se observar que os melhores resultados foram obtidos para as misturas elaboradas com ligante modificado. Quando empregado o ligante convencional evidenciou-se a melhora do comportamento da resistência à Fadiga das misturas que tiveram incorporação de cal (aumento de até 330% quando empregada cal calcítica e de até 348% quando empregada cal dolomítica), enquanto que quando preparadas com ligante modificado por polímero, a mistura que apresentou melhores resultados foi a elaborada sem incorporação de cal. Outro fato constatado e importante diz respeito a interação entre a cal, o ligante e o agregado granítico, já que diferentemente do esperado, a incorporação de cales não ocasionou resultados satisfatórios na adesividade. / This research shows a laboratory test of adhesiveness and the mechanical behavior of asphalt concrete prepared with granitic aggregate and conventional binder (CAP 50/70) and polymer-modified binder (AMP CAP 60/85), prioritizing the effects resulting from the merger of two types of limes. The first, called calcite lime (with high content of calcium oxide), comes from the Brazilian State of Minas Gerais; the second, the dolomitic lime, is produced in the State of Rio Grande do Sul. The Marshall method assessed the six mixtures studied; subsequently, Tensile Strength for Diametral Compression, Resilience Module, Damage Induced by Humidity (AASHTO T 283/89) and Resistance to Fatigue were tested by means of indirect traction by diametrical compression in controlled stress mode. A linear elastic analysis followed the laboratory results, using Computational Program EVERSTRESS 5.0; deformation results obtained in laboratory models for the six analyzed mixtures were applied. In accordance with this criterion, the best results point to asphalt mixtures prepared with modified binder. The use of conventional binder showed improvement in the fatigue resistance behavior of mixtures that take lime incorporation (increase of up to 330% with calcite lime, and up to 348% with dolomitic lime); however, when prepared with polymer-modified binder, the mixture that showed the best results did not have the addition of lime. Another noteworthy fact confirmed concerns the interaction amongst the lime, the binder and the granitic aggregate: unlike expected, the incorporation of limes did not convey satisfactory results in adhesiveness.

O crescente aumento do tráfego rodoviário comercial demanda o desenvolvimento de novas tecnologias que proporcione pavimentos de elevado desempenho e durabilidade. Nesse contexto, desde 2006 se estuda, no laboratório de pavimentação da UFRGS, melhorias em propriedades de concretos asfálticos devidas à incorporação de cal. Este estudo complementa o estudo relatado por Bock (2012) que evidenciou o aumento do módulo de resiliência, da resistência à tração, das resistências às deformações permanentes e ao dano por umidade induzida, nesta dissertação são apresentados e analisados os resultados de ensaios de fadiga. Foram realizados no modo tensão controlada, em corpos-de-prova cilíndricos de seis misturas constituídas por agregado de basalto, ligante convencional (CAP 50/70) ou polimerizado (CAP E 60/85), com e sem adição de cales (calcítica ou dolomítica). Os resultados foram modelados em função da tensão de tração, da diferença de tensões e, principalmente, da deformação específica no início do ensaio. Empregaram-se os modelos de fadiga obtidos no estudo, e através de curvas, constatou-se que: nos concretos asfálticos elaborados com ligante convencional, a adição de 1% de cal calcítica aumentou-se a vida de fadiga cerca de 4,5 vezes no caso de revestimentos delgados (5 e 10 cm) e em 2,9 vezes e 1,9 vezes no caso de revestimentos mais espessos (15 e 20 cm, respectivamente). A adição de cal dolomítica a misturas com CAP 50/70 afetou a vida de fadiga de forma ainda mais notável, com aumentos que variaram de 42 vezes para revestimentos com 5 cm a 2,7 vezes para revestimentos com 20 cm. Quando são analisados o efeito da adição de cales em misturas em ligante polimerizado constatou-se comportamento homogêneo, com aumento de vida de fadiga entre 31 (revestimento de 5 cm) e 35 vezes (revestimento de 20 cm), quando a cal adicionada é calcítica, e com ligeira redução (10%) na vida de fadiga quando se adicionou cal dolomítica. Como esperado, os concretos asfálticos com ligante modificado apresentaram vida de fadiga maiores, sendo o efeito do ligante ainda maior quando se acrescentou cal calcítica. Os resultados sugerem que há interação química entre o tipo de ligante e o tipo de cal. Globalmente, os resultados da pesquisa mostraram que a incorporação da cal calcítica sempre aumentou a vida de fadiga dos concretos asfálticos, e que quando se empregou ligante convencional (CAP 50/70) também podem-se obter aumentos expressivos com cal dolomítica. Aliados aos benefícios na resistência a deformação permanente, e ao dano por umidade induzida já conhecidos para as misturas estudadas, os resultados apresentados nesta dissertação permitem concluir que a incorporação de cal permite obter concretos asfálticos de elevados desempenho e durabilidade. / Increasing commercial road traffic demands the development of new technologies to provide higher performance and durable pavements. In this context, since 2006 it‟s been studied, in the pavements laboratory of UFRGS, improvements in asphalt concrete properties due to the lime incorporation. Following previous study reported by Bock (2012) which showed an increase of resilient modulus, tensile strength, the resistance to permanent deformation and damage induced by moisture, in this dissertation is presented and analyzed the results of fatigue tests. They were performed in controlled stress mode, in cylindrical specimens, consisting of six asphalt mixtures with basalt aggregate, conventional binder (CAP 50/70) or modified binder (CAP E 60/85) with and without addition of lime (calcitic or dolomitic). The results were modeled as a function of tensile stress, the stress difference, and especially the specific strain at baseline. Employing the fatigue models obtained in the study through curves it was found that: on the asphaltic concrete made with the conventional binder, the addition of 1% of calcitic lime increased fatigue life about 4.5 times in the case of thin asphalt layer (5 and 10 cm) and 2.9 times and 1.9 times in the case of thicker asphalt layer (15 and 20 cm, respectively). The addition of dolomitic lime mixtures with CAP 50/70 affect the fatigue life in a even more remarkable way with an increase ranging from 42 times to asphalt concrete with 5 cm to 2.7 times to 20 cm. When are examined the effect of adding lime in polymerized binder mixtures, it was found that the behavior was homogeneous, with increased fatigue life between 31 (5 cm asphalt mixture) and 35 times (20 cm asphalt mixture) when the added lime is calcitic, and with slight decrease (10%) in fatigue life when dolomitic lime was added. As expected, the modified binder asphalt concrete presented greater fatigue life, and the effect was further identified when calcitic lime was added. The results suggest that there is a chemical interaction between the type of binder and the type of lime. Overall, the research results showed that the incorporation of calcitic lime always increased the fatigue life of asphalt concrete, which was used when the conventional binder (CAP 50/70) may also obtain significant increases with dolomitic lime. In addition to the benefits in resistance to permanent deformation, and induced by moisture damage already expected for the mixtures studied, the results presented in this thesis can be concluded that the incorporation of lime allows to obtain asphalt concrete with high-performance and durability.

O desenvolvimento sustentável impõe uma evolução do contexto sócio-econômico das obras que envolvem o uso do solo. Um efeito é a obrigação do uso de materiais localizados na obra ou nas imediações. Isto muitas vezes implica no uso de materiais de baixas propriedades de engenharia, surgem então alternativas de melhoria destes materiais, como a estabilização com cal. No entanto, sabe-se que o tratamento de solos pode ser ineficaz quando da presença de compostos químicos deletérios no solo. Esta dissertação apresenta resultados de um estudo laboratorial do comportamento mecânico de um solo laterítico estabilizado com cal cálcica e com cal dolomítica. Para avaliar a influência de agentes químicos, foram usados quatro tipos de fertilizantes químicos de uso comum na agricultura. O estudo incluiu a caracterização do solo, ensaios de compactação, difratometria de Raios-X e compressão simples do solo e das misturas solo-cal e solo-cal contaminado com fertilizante. Foram adotados teores de 1% de fertilizante e 4% de cal, os tempos de cura foram de 7, 14, 28, 56, 112 e 140 dias sob duas condições: cura em câmara sem controle de umidade e cura em câmara úmida a fim de avaliar a influência da perda de umidade sobre o ganho de resistência. Os resultados demonstraram que a adição de fertilizantes químicos diminuiu o ganho de resistência em até 13% em misturas com fertilizantes nitrogenados e cal dolomítica e até 36% em misturas com fertilizantes não-nitrogenados e cal cálcica. O ganho de resistência com cal cálcica foi o dobro do ganho com cal dolomítica, considerando os maiores valores observados. As misturas com cal dolomítica sujeitas à cura úmida tiveram maiores ganhos em todos os tempos de cura, apesar de pouco significativos; as misturas de cal cálcica tiveram maiores ganhos quando da cura em câmara sem controle de umidade, chegando a 60kN/m² a mais aos 56 dias. Em todos os ensaios de difratometria nas amostras de solo-cal e solo-cal contaminado com fertilizante observou-se a formação de calcita, em menor quantidade quando da contaminação por fertilizante. Verificou-se que a adição de fertilizantes ao solo pode alterar as características de estabilização do solo, o uso de cal cálcica traz maiores ganhos e que a perda de umidade e o controle da temperatura de cura pouco influenciam nos ganhos de resistência. / Sustainable development requires an evolution of the socio-economic development of the works involving land use. One effect is the obligation of using materials found on site or nearby. This often involves the use of materials of low engineering properties, improvement alternatives arise then these materials such as lime stabilization. However, it is known that the soil treatment may be ineffective in the presence of harmful chemicals in the soil. This thesis presents results of a laboratory study of mechanical behavior of a lateritic soil stabilized with calcic lime and with dolomitic lime. To assess the influence of chemical agents were used four types of commonly used chemical fertilizers in agriculture. The study included the characterization of soil, compaction tests, X-ray diffraction and unconfined compression tests (UCS) of soil and soil-lime and soil-lime contaminated fertilizer. The adopted levels was 1% of fertilizer and 4% lime, the cure times were 7, 14, 28, 56, 112 and 140 days under two conditions: curing in chamber without control of humidity and cure in a moist chamber to assess the influence of moisture loss humidity on the gain of resistance. The results showed that the addition of chemical fertilizers decreased the resistance in up to 13% in mixtures with nitrogen fertilizers and dolomitic lime and 36% in mixtures with nitrogenous fertilizers and calcic lime. The gain in strength with calcic lime was double the gain with dolomitic lime, whereas the highest values observed. Mixes with dolomitic lime be subject to wet cure had greater gains in all curing times, though insignificant, the mixtures of calcic lime had higher gains when the curing chamber without control of humidity, up to 60kN / m² more to 56 days. In all diffraction tests of soil samples with lime and lime-soil-fertilizer observed the formation of calcite, a lesser amount when the contamination by fertilizer. It was found that adding fertilizer to soil can alter the characteristics of soil stabilization, the use of calcic lime brings greater gains, and the loss of humidity of the moisture and temperature control of cure little influence on gains in strength.

O crescente aumento do volume de tráfego, o excesso de cargas e a carência de manutenção têm contribuído cada vez mais para a degradação prematura dos pavimentos asfálticos. Na procura por materiais de elevado desempenho, uma alternativa que vem ganhando destaque é a incorporação de cal hidratada a concretos asfálticos. Nesta dissertação apresentam-se e analisam-se os resultados de uma investigação sobre a influência de dois tipos de cal (calcítica e dolomítica) em misturas asfálticas formuladas com ligante convencional e polimerizado. Os resultados demonstraram que a melhoria das propriedades de concretos asfálticos depende significativamente da qualidade da cal e do teor utilizado, sendo que não se observaram benefícios adicionais ao aumentar-se o teor de 1% para 2%. A cal calcítica mostrou-se mais eficiente na melhoria das propriedades das misturas asfálticas, proporcionando aumentos significativos de módulo de resiliência e resistência à tração. Além disso, nas misturas com cal ocorreram menores reduções de resistência e de módulo com a elevação da temperatura de ensaio e após processo de condicionamento para simular os efeitos deletérios da água e envelhecimento. De forma geral, a influência da cal foi mais efetiva em misturas com ligante convencional, onde sua incorporação promoveu comportamento semelhante, ou em alguns casos até superior, ao das misturas elaboradas com ligante modificado. Amostras sem cal acumularam deformações permanentes superiores no ensaio de creep dinâmico às registradas em amostras com cal hidratada, sem observarem-se comportamentos significativamente diferentes com ligantes convencional ou modificado. Ao analisar-se a influência de cal no envelhecimento de ligantes (RTFOT), observaram-se menores variações de viscosidade (menor enrijecimento) em amostras de ligante convencional com cal calcítica, seguindo tendência constatada em trabalhos internacionais, que relatam redução na taxa de envelhecimento em misturas asfálticas devido à incorporação de cal. A análise global dos resultados de ensaios realizados nesta pesquisa aponta que é possível produzir misturas asfálticas de elevado desempenho e durabilidade através da incorporação de cal hidratada, mas que a magnitude dos benefícios obtidos depende significativamente da qualidade da cal (porcentagem de óxido de cálcio) e do tipo de ligante utilizados em sua formulação. / The increasing growth of traffic volume and overloading and the lack of maintenance have growingly contributed for asphalt pavements early distress. In the search for high performance materials, the incorporation of hydrated lime to asphalt concretes has been gaining relevance. In this dissertation the results of a research on the influence of two kinds of lime (calcitic and dolomitic) in asphalt concretes (AC) with conventional and polymer binders are presented and analyzed. Laboratory tests results show that the improvement of AC properties highly depend on lime quality and content, no additional benefits being observed when lime content increases from 1% to 2%. Calcitic lime showed to be more efficient improving AC properties, especially regarding resilient modulus and split tensile strength, which significantly increased. Besides, adding lime made asphalt mixes strength and modulus less sensitive to temperature increase and also to hardening and to water deleterious effects. All in all, lime benefits were stronger when added to AC with conventional binder. In fact, asphalt mixtures with conventional binder and calcitic lime performed even better than mixtures with polymermodified binder. In dynamic creep tests, specimens of AC without lime accumulated higher permanent deformations than AC specimens with hydrated lime, regardless the type of binder. Regarding the influence of lime in binders aging (RTFOT), viscosity variations of lesser magnitude were observed in samples of conventional binder and calcitic lime, following the pattern described in international works, which report the decrease of aging rate of asphalt mixtures due to lime incorporation. Globally, tests results point out that asphalt mixtures with high modulus and resistance to permanent deformation may be obtained by adding hydrated lime. However, the extent of benefits highly depends on lime quality (calcium oxide content) and type of asphalt binder used.

Submitted by Haroudo Xavier Filho (haroudo.xavierfo@ufpe.br) on 2016-02-26T13:58:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO DE MESTRADO -DARTAGNAN PIRES - OK!! (1).pdf: 6019641 bytes, checksum: 2024556a4ff3ddf948edf6eeeb9dbd55 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-02-26T13:58:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) DISSERTAÇÃO DE MESTRADO -DARTAGNAN PIRES - OK!! (1).pdf: 6019641 bytes, checksum: 2024556a4ff3ddf948edf6eeeb9dbd55 (MD5) Previous issue date: 2013-12-13 / CNPq / Derivados de furano e tiofeno 2-substituídos são compostos bastante difundidos no meio ambiente e desempenham papel importante em processos bioquímicos. Além disso, estes compostos podem ser utilizados como building blocks na preparação de diversas moléculas bioativas. No entanto, reagentes prejudiciais ao meio ambiente e muitas etapas reacionais, são geralmente atribuídos às metodologias sintéticas que empregam estes derivados. Atualmente, poucos trabalhos têm reportado a utilização de enzimas para este tipo de sistema. Dessa forma, nosso grupo demonstrou interesse em propor uma metodologia quimioenzimática para preparação de derivados de furano e tiofeno 2-substituídos em suas formas enantiomericamente pura, e aplicá-los na preparação de moléculas bioativas enantiodependentes. A metodologia proposta emprega um número reduzido de etapas sintéticas e utiliza a enzima CAL-B na etapa chave para obtenção dos respectivos enantiômeros separadamente. Inicialmente, uma série de alcoóis secundários racêmicos contendo grupos heterocíclicos foi sintetizada em rendimentos que variaram de moderados a excelentes (40-98%) e submetidos à resolução cinética enzimática catalisada por lipase (RCE). Adicionalmente, um derivado dibromo vinilfurano 2-substituído foi empregado em estudos visando à síntese total da modiolida A, uma macrolactona de origem natural contendo 10 membros em seu anel. Este fragmento foi utilizado em uma reação do tipo Corey-Fuchs para obtenção de um intermediário avançado na síntese desta molécula. / Furan and Tiophene derivatives are widespread compounds in the environment and they also play important role on biochemical process. In addition these compounds can be employed as building blocks in the synthesis of bioactive molecules. However, environmentally harmful reagents and many reaction steps are generally assigned to synthetic methodologies that employ it. Nowadays, few works have been reported enzyme applications in this type of system. Here, we propose a chemoenzymatic methodology to prepare enantioenriched secondary alcohols containing furan and tiophene heterocyclic group and apply them in the preparation of bioactive enantiodependent molecules. The proposed methodology employs a reduced number of synthetic steps and CAL-B enzyme at the key step of deracemization. Initially, the racemic secundary alcohols containing heterocyclic groups were synthesized from moderate to good yields (40-98%) and each of them was submitted to lipase-catalyzed enzymatic kinetic resolution (EKR). Furthermore, a dibromovinylfuran 2-substituted has been employed in studies forward the total synthesis of Modiolide A, a 10-membered ring of natural lactone. This fragment has been used on Corey-Fuchs reaction in order to prepare an advanced intermediate to obtain the Modiolida A.

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.