Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianoCG_DISSERT.pdf: 2229418 bytes, checksum: e54cbbc56b466475697cb05c02f68bd4 (MD5) Previous issue date: 2012-12-17 / The use of binders in the soil for the production of solid bricks is an old construction technique that has been used by several civilizations over time. At the same time, the need for environmental preservation and the tendency of scarcity of natural resources make the construction invest in researching new concepts, methods and materials for building systems for the sustainability of their economic activities. Thus arises the need to obtain building materials with low power consumption, capable of reducing the growing housing shortage of rural and urban population. Currently, research has been conducted on this topic to better understand the cementitious and pozzolanic reactions that occur in the formation of the microstructure of the soil-cement when added to other materials such as, for example, lime, and the relationship between microstructure and formed interfaces with the physical, mechanical and chemical analysis in compounds made from these ternary compositions. In this context, this study aimed to analyze the results of the influence of the incorporation of lime to the soil-cement to form a ternary mixture to produce soil-cement bricks and mortar without structural purposes. From the inclusion of contents of 6 %, 8 %, 10% and 12% lime to the soil, and soil-cement mixes in amounts of 2 %, 3 %, 4 % and 5 % were shaped-bodies of -cylindrical specimens to determine the optimum moisture content and maximum dry apparent specific weight. Then they were cured, and subjected to the tests of compressive strength, absorption and durability modified. Compositions obtained the best results in the tests performed on the bodies-of-proof cylindrical served as a parameter for molding of solid bricks, which underwent the same experimental methodology previously cited. The raw materials used, as well as compositions in which the bricks were molded solid, were characterized by physical and chemical tests, X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The results obtained in the study indicate that the compositions studied, that showed the best results in terms of compressive strength, water absorption and durability ternary composition was soil, 10 % cement and 2 % lime / O uso de aglomerantes no solo para a produ??o de tijolos maci?os ? uma t?cnica construtiva antiga que tem sido utilizada por diversas civiliza??es ao longo do tempo. Ao mesmo tempo, a necessidade de preserva??o ambiental e a tend?ncia de escassez dos recursos naturais fazem com que a constru??o civil invista na pesquisa de novos conceitos, m?todos e materiais para os sistemas construtivos visando ? sustentabilidade econ?mica de suas atividades. Sendo assim, surge a necessidade de se obter materiais de constru??o com baixo consumo de energia, com capacidade de reduzir o crescente d?ficit habitacional da popula??o rural e urbana. Atualmente, pesquisas t?m sido realizadas sobre esse tema, visando compreender melhor as rea??es ciment?cias e pozol?nicas que ocorrem na forma??o da microestrutura do sistema solo-cimento quando adicionados outros materiais, como, por exemplo, a cal, e a rela??o existente entre a microestrutura formada e suas interfaces, com as propriedades f?sicas, mec?nicas e qu?micas verificadas nos compostos produzidos a partir dessas composi??es tern?rias. Nesse contexto, esse trabalho teve por objetivo analisar os resultados da influ?ncia da incorpora??o da cal ao solo-cimento para compor uma mistura tern?ria para produ??o de tijolos de solo-cimento e cal sem fins estruturais. A partir da inclus?o de teores de 6 %, 8 %, 10 % e 12 % de cal ao solo, e em misturas de solo-cimento nos valores de 2 %, 3 %, 4 % e 5 %, foram conformados corpos-de-prova cil?ndricos para determina??o da umidade ?tima e do peso especifico aparente seco m?ximo. Em seguida os mesmos foram curados, e submetidos aos ensaios de resist?ncia ? compress?o simples, absor??o e durabilidade modificada. As composi??es que obtiveram os melhores resultados nos ensaios realizados nos corpos-de-prova cil?ndricos serviram de par?metro para moldagem dos tijolos maci?os, que passaram pela mesma metodologia experimental anteriormente citada. As mat?rias-primas utilizadas, bem como as composi??es em que foram moldados os tijolos maci?os, foram caracterizadas atrav?s de ensaios f?sicos e qu?micos, difra??o de raios X e microscopia eletr?nica de varredura. Os resultados obtidos na pesquisa indicam que das composi??es estudadas, a que apresentou melhores resultados em termos de resist?ncia ? compress?o simples, absor??o de ?gua e durabilidade foi ? composi??o tern?ria de solo, 10 % de cimento e 2 % de cal

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SilviaBB_TESE.pdf: 4587358 bytes, checksum: 18448133e8a21ea31ef4acb7416d4445 (MD5) Previous issue date: 2013-07-22 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The coatings mortars are essential elements of building structures because they execute an important role in protecting walls and are particularly exposed to aggressive action responsible for its degradation over time. The importance of wall coverings has been the subject of discussion and analysis in the conservation and rehabilitation of old buildings. Are sometimes removed and replaced with inappropriate solutions of constructive point of view or architecture. The most commonly used coatings on walls of old buildings is based on traditional hydraulic lime mortars. The present study aims at the formulation of new lime- based mortars and aerial fine aggregate, in order to contribute to a better field of conservation and restoration mortar coating of old buildings. Residue was used for polishing porcelain as fine aggregate, replacing the aggregate (sand), in percentages 05-30% by mass. We conducted a thorough evaluation of the mortar properties in fresh and hardened state by comparing the performance of the same with a reference mortar. The residue used was characterized as the density, bulk density, and particle size laser, scanning electron microscopy, X-ray diffraction and X-ray fluorescence. Formulations were produced 7, 6 with residue and one commonly used formulation, which served as a reference. In the formulations of lime mortars air (hydrated lime powder CH-I) has been adopted a stroke volume (1:3) with constant binder, was varied and the water / binder and aggregate and waste. For evaluation of mortars fresh, proceeded to consistency analysis, specific gravity, water retention and air content embedded. In the hardened state assays were performed in specific gravity, water retention, modulus of elasticity, tensile strength in bending, compressive strength, water absorption by capillary action, adhesion, tensile strength, resistance to shrinkage and salts by of crystallization trials with resources chloride solution, nitrate and sulfate all sodium in prismatic at 90 days of age, in addition to the micro structural analysis of mortars. Based on the results we can see that the mortar formulated with 10% content of waste and the reference free retraction feature more stable closer to neutrality. The composition of 10% was obtained better performance against the action of the salt crystallization. The mortar with 15% residue obtained better density, lower air content embedded and high capacity for water retention developing good workability. The replacement of 20% of waste generates a satisfactory utilization of resistance to compression, flexion and traction grip the base. And, finally, it can be seen that the mortar with 10, 15 and 20% residual show, in principle, good suitability as coatings, thus enabling a final result consistent with durability, workability and aesthetics developing therefore a material with better performance to repair or replace existing mortars in old buildings / Os revestimentos argamassados s?o elementos fundamentais em alvenaria estruturada, pois desempenham um papel importante na prote??o de alvenarias e encontram-se particularmente expostos a a??es agressivas respons?veis pela sua degrada??o ao longo do tempo. A import?ncia dos revestimentos de parede vem sendo alvo de discuss?o e an?lise no ?mbito da conserva??o e reabilita??o de pr?dios antigos. Por vezes, s?o removidos e substitu?dos por solu??es inadequadas, do ponto de vista construtivo ou arquitet?nico. Os revestimentos mais utilizados em paredes de edif?cios antigos baseiam-se em argamassas tradicionais de cal a?rea (cal hidratada em p? CH-I). O presente estudo tem como objetivo a formula??o de novas argamassas ? base de cal a?rea e agregado fino, com vistas a contribuir para o melhor dom?nio da conserva??o e restauro de argamassa de revestimento de edif?cios antigos. Foi utilizado res?duo do polimento de porcelanato como agregado fino, em substitui??o ao agregado mi?do (areia), em porcentagens de 05 a 30% em massa. Foi feita uma completa avalia??o das propriedades das argamassas no estado fresco e no estado endurecido comparando o desempenho das mesmas com uma argamassa de refer?ncia. O res?duo utilizado foi caracterizado quanto ? massa espec?fica, massa unit?ria, granulometria a laser, microscopia eletr?nica de varredura, difratometria de raios-X e fluoresc?ncia de raios-X. Foram produzidas 7 formula??es, sendo 6 com res?duo e 1 formula??o comumente usada, que serviu de refer?ncia. Nas formula??es das argamassas de cal a?rea adotou-se um tra?o volum?trico (1:3), com o ligante constante, e se fez variar a rela??o ?gua/aglomerante, bem como agregado mi?do e res?duo. Para avalia??o das argamassas no estado fresco, procedeu-se a an?lise da consist?ncia, densidade de massa aparente, reten??o de ?gua e teor de ar incorporado. J? no estado endurecido foram realizados os ensaios de densidade de massa aparente, reten??o de ?gua, m?dulo de elasticidade, resist?ncia ? tra??o na flex?o, resist?ncia ? compress?o, absor??o de ?gua por capilaridade, ader?ncia ? tra??o, retra??o e resist?ncia a sais, por meio de ensaios de cristaliza??o com recursos de solu??o de cloreto, nitrato e sulfato todos de s?dio, em corpos de prova prism?ticos aos 90 dias de idade, al?m das an?lises micro estruturais das argamassas. Com base nos resultados ? poss?vel verificar que a argamassa com teor de 10% de res?duo e a de refer?ncia apresentam retra??o livre mais est?vel, mais pr?xima da neutralidade. A composi??o de 10% apresenta melhor comportamento face ? a??o da cristaliza??o de sais. A argamassa formulada com 15% de res?duo obteve melhor densidade aparente no estado fresco, menor teor de ar incorporado e elevada capacidade de reten??o de ?gua desenvolvendo boa trabalhabilidade. A substitui??o de 20% de res?duo gera um aproveitamento satisfat?rio quanto ? resist?ncia ? compress?o, tra??o na flex?o e maior ader?ncia ? base. Portanto, podemos verificar que as argamassas com 10, 15 e 20% de res?duo evidenciam, a princ?pio, boa adequa??o como revestimento, possibilitando assim um resultado final compat?vel com a durabilidade, trabalhabilidade e ader?ncia desenvolvendo um material com melhor desempenho para reparar ou substituir argamassas existentes em edif?cios antigos

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-05T00:24:48Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ DE ARIMATÉIA ALMEIDA E SILVA – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 6946608 bytes, checksum: 04efbba58513fb4cbcc2225d2ade0888 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T00:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ DE ARIMATÉIA ALMEIDA E SILVA – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 6946608 bytes, checksum: 04efbba58513fb4cbcc2225d2ade0888 (MD5) Previous issue date: 2015-06-26 / Capes / A adição do resíduo de Politereftalato de Etileno (PET) em Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP), triturados em partículas cujo diâmetro está entre 0,6 e 0,074 mm, pode ser uma alternativa técnica viável para melhorar as propriedades mecânicas e reológicas das misturas asfálticas. Esta adição tem como finalidade proporcionar uma menor susceptibilidade das misturas asfálticas a fadiga e, conseqüentemente aumentar a vida útil de revestimentos asfálticos em regiões com clima tropical e a temperaturas elevadas. Este trabalho tem como objetivo principal a incorporação de um aditivo no Cimento Asfáltico de Petróleo. A adição de PET foi realizada em proporções de 4%, 5% e 6% relativas ao peso do teor de CAP ótimo e mensuradas as propriedades volumétricas e mecânicas. Além disso foram realizados análises físicas e reológicas do CAP puro e modificado. De acordo com os resultados obtidos nesta pesquisa pode -se inferir que o PET micronizado pós consumo corresponde a um polímero melhorador das propriedades reológicas do CAP 50/70, em termos de rigidez, proporcionado a mistura asfáltica um incremento no comportamento mecânico a luz dos ensaios de Resistência à Tração por Compressão Diametral, Módulo de Resiliência, Resistência por Umidade Induzida, Flow Number e Ruptura por Fadiga. É possível aceitar que “o resíduo do PET micronizado, no teor de 5% pode ser utilizado como agente modificador do CAP e, que o mesmo e capaz de promover ganhos nas Propriedades Mecânicas de Revestimentos Asfálticos. / The addition of polyethylene terephthalate (PET) waste in binder, crushed into particles whose diameter is between 0.074 and 0.6 mm, may be a viable alternative technique to improve the mechanical and rheological properties of asphalt mixtures . This addition is intended to provide a lower susceptibility of fatigue in asphalt mixtures and consequently improve the durability of asphalt mixtures in regions with tropical climate and high temperatures. This work has the objective the incorporation of an additive in binder. It was add in proportions of 4% 5% and 6% relative to the weight of the optimum binder content and it was measured volumetric and mechanical properties of asphalt mixtures. Also performed were physical and rheological analysis of pure and modified binder. According to the results obtained in this study can be inferred that the micronized PET improve the performance of binder 50/70. The addition of PET provided an increase in the mechanical behavior in the Indirect Tensile Strength, Resilient Modulus, Moisture susceptibility, Flow Number and Fatigue life. It is possible to accept that the use of 5% micronized PET waste may be used as modifying agent of binder, and that it improve mechanical properties of asphalt mixtures.

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

Cada vez mais frequente a utilização de técnicas tradicionais da engenharia geotécnica depara-se com obstáculos de caráter econômico e ambiental. A técnica do solo-cal torna-se atrativa quando o melhoramento das propriedades do solo do local constitui-se numa alternativa de projeto. A técnica de tratamento de solos com cal encontra aplicação, por exemplo, na construção de bases para pavimentos, na proteção de taludes em barragens de terra e como camada de suporte para fundações superficiais. As últimas pesquisas em solos tratados com cal estão no desenvolvimento de metodologias de dosagem baseadas em critérios racionais onde a relação volume de vazios/volume de cal desempenha papel fundamental na obtenção da resistência desejada. Nesse sentido, este estudo tem por objetivo validar a relação volume de vazios/volume de cal na estimativa da resistência à compressão simples e triaxial, comportamento tensão-dilatância e rigidez inicial de um solo tratado com cal curado por períodos longos e quantificar a influência da adição de resíduos de diferentes potenciais de reatividade no comportamento mecânico do solo-cal. Para isso foram realizados ensaios de compressão simples e triaxial, medidas de sucção matricial e medidas de G0 através da técnica de bender elements. Os resultados mostram uma correlação entre resistência e o módulo cisalhante inicial; e que os mesmos crescem não linearmente com o aumento da quantidade de cal e com a redução na porosidade da mistura compactada curada por períodos longos. Para uma mesma relação vazios/cal, a adição de resíduos nas misturas teve um efeito significativo no comportamento do solo-cal estudado. A relação vazios/cal, definido pela razão entre a porosidade da mistura compactada e o teor volumétrico de cal, ajustado por uma potência, demonstrou ser um parâmetro eficaz na estimativa do comportamento mecânico do solo-cal estudado e independe do tempo de cura, de tensões confinantes e da adição de resíduos, na faixa de valores estudado. / Not rarely, the use of traditional techniques in geotechnical engineering faces obstacles of economical and environmental nature. The soil-lime technique becomes attractive when the improvement of the local soil is a project alternative. The treatment of soils with lime finds application, for instance, in the construction of pavement base layers, in slope protection of earth dams and as a support layer for shallow foundations. The last researches in soils treated with lime are in the development of dosage methodologies based on rational criteria where the voids/lime ratio plays a fundamental role in the assessment of the target strength. In that sense, this study has for objective to validate the use of the voids/lime ratio in the estimate of unconfined and confined compression strength, stress-dilatancy behavior and initial shear modulus of a treated soil with lime cured by long periods and to quantify the influence of the insertion of industrial wastes of different potentials reactivity in the mechanical behavior of the soil-lime. For that, a number of unconfined and confined compression tests, measurements of matric suction and bender elements were carried out. The results show a correlation between compression tests and the initial shear modulus; and that the same ones increased not linearly with the increase in lime content as well as with the reduction in the porosity of the compacted mixture cured for long periods. For a same voids/lime ratio value, the insertion of industrial wastes in the mixtures had a significant effect in the behavior of the soil-lime studied. In contrast, the voids/lime ratio, defined as the ratio between the porosity of the compacted mixture and the volumetric lime content, adjusted by a power, demonstrated to be the most appropriate parameter to assess the mechanical behavior of the soil-lime mixture studied and is independent of the curing time, of confined compression tests and of the insertion of industrial wastes, in the range of values studied.

Cada vez mais freqüente a utilização de técnicas tradicionais da engenharia geotécnica depara-se com obstáculos de caráter econômico e ambiental. A técnica do solo-cal torna-se atrativa quando o melhoramento das propriedades do solo do local constitui-se numa alternativa de projeto. A técnica de tratamento de solos com cal encontra aplicação, por exemplo, na construção de bases para pavimentos, na proteção de taludes em barragens de terra e como camada de suporte para fundações superficiais. Entretanto, ainda não existem metodologias de dosagem e projeto das misturas de solo-cal baseadas em critérios racionais como existe no caso do concreto, onde a relação água/cimento desempenha papel fundamental na obtenção da resistência desejada. Nesse sentido, este estudo tem por objetivo quantificar a influência da quantidade de cal, da porosidade e do teor de umidade de moldagem, sobre a resistência de um solo arenoso tratado com cal e rocha basáltica pulverizada, avaliar a adequação do uso das relações água/cal e vazios/cal na estimativa da sua resistência à compressão simples e comparar as variáveis envolvidas com amostras tratadas com cimento em iguais proporções. Para isso foram realizados ensaios de compressão simples e medidas de sucção matricial. Os resultados mostram que a resistência à compressão simples cresceu linearmente com o aumento da quantidade de cal e exponencialmente com a redução na porosidade da mistura compactada. Além disso, a variação do teor de umidade de moldagem não afetou consideravelmente a resistência à compressão simples em misturas compactadas numa mesma massa específica aparente seca. Verificou-se que, para o solo-cal no estado nãosaturado (estado em que normalmente se encontram os aterros compactados), a relação água/cal não é um bom parâmetro para estimativa da resistência à compressão simples. Ao contrário, a relação vazios/cal, assim como a relação vazios/cimento, definido pela razão entre a porosidade da mistura compactada e o teor volumétrico de aglomerante, ajustado por um expoente, demonstraram ser o parâmetro mais adequado na estimativa da resistência à compressão simples do solo-cal e do solo-cimento estudado. / Not rarely, the use of traditional techniques in geotechnical engineering faces obstacles of economical and environmental nature. The soil-lime technique becomes attractive when the improvement of the local soil is a project alternative. The treatment of soils with lime finds application, for instance, in the construction of pavement base layers, in slope protection of earth dams and as a support layer for shallow foundations. However, there are no dosage methodologies and design based on rational criteria as it exists in the case of concrete technology, where the water/cement ratio plays a fundamental role in the assessment of the target strength. In that sense, this study aims to quantify the influence of lime amount, the porosity and the moisture content on the strength of a sandy soil treated with lime and pulverized basaltic rock, as well as to evaluate the use of a water/lime ratio and a voids/lime ratio to assess its unconfined compression strength and to compare the evaluated variables with samples treated by cement in the same proportions. A number of unconfined compression tests and measures of matric suction were carried out. The results show that the unconfined compression strength increased linearly with the increase of the lime amount and exponentially with the reduction on the porosity of the compacted mixture. Besides, the change on the moisture content doesn’t remarkably affected the unconfined compression strength of mixtures compacted in the same dry density. It was verified that, for the soil-lime in the unsaturated state (state usually met in compacted fills), the water/lime ratio is not a good parameter for assessment of unconfined compression strength. In the other hand, the voids/lime ratio, as well as the voids/cement ratio, defined by the reason between the porosity of the compacted mixture and the volumetric binder content, adjusted by an exponent, demonstrated to be the most appropriate parameter in the estimate of unconfined compression strength of the studied soil-lime and soil-cement.

Argilas dispersivas, também conhecidas como solos altamente erosivos, são dispersas na presença de água relativamente pura, tal como a causada por precipitações. Esse fenômeno é gerado pela ação que à água intersticial presente no solo ter uma maior concentração de cátions do que a água pura de chuva. A adição de cal nestes solos, é uma técnica de melhoramento das características físicas nas argilas dispersivas, assim também como suas propriedades mecânicas. A presente pesquisa tem por objetivo quantificar a influência isolada de cada variável; quantidade de cal, porosidade e tempo de cura, sobre a resistência não confinada de um solo dispersivo tratado com cal e permitir avaliação da transformação para um estado não-dispersivo. Esta dissertação visa a compreensão dos parâmetros-chave da mistura de argila dispersiva com adição de cal para o controle das resistências à compressão simples (qu) e de tração (qt). Assim, mostra-se que a relação vazios/cal é um parâmetro adequado para avaliar estas resistências não confinadas. Em consequência, verificou-se uma única relação qt=qu igual a 0,136, sendo independente da relação vazios/cal e o tempo de cura. Além disso, verificou-se que a metodologia para previsão de Envoltórias de Mohr-Coulomb é adequada para a determinação dos parâmetros de resistência. Finalmente, desde um enfoque ambiental através da ferramenta de avaliação do ciclo de vida (ACV) foram avaliadas todas as misturas em função ao custo energético envolvido (energia incorporada). Esta avaliação foi realizada através de um comparativo em Mega Joules por metro cúbico de mistura [MJ=m3]. / Argilas dispersivas, também conhecidas como solos altamente erosivos, são dispersas na presença de água relativamente pura, tal como a causada por precipitações. Esse fenômeno é gerado pela ação que à água intersticial presente no solo ter uma maior concentração de cátions do que a água pura de chuva. A adição de cal nestes solos, é uma técnica de melhoramento das características físicas nas argilas dispersivas, assim também como suas propriedades mecânicas. A presente pesquisa tem por objetivo quantificar a influência isolada de cada variável; quantidade de cal, porosidade e tempo de cura, sobre a resistência não confinada de um solo dispersivo tratado com cal e permitir avaliação da transformação para um estado não-dispersivo. Esta dissertação visa a compreensão dos parâmetros-chave da mistura de argila dispersiva com adição de cal para o controle das resistências à compressão simples (qu) e de tração (qt). Assim, mostra-se que a relação vazios/cal é um parâmetro adequado para avaliar estas resistências não confinadas. Em consequência, verificou-se uma única relação qt=qu igual a 0,136, sendo independente da relação vazios/cal e o tempo de cura. Além disso, verificou-se que a metodologia para previsão de Envoltórias de Mohr-Coulomb é adequada para a determinação dos parâmetros de resistência. Finalmente, desde um enfoque ambiental através da ferramenta de avaliação do ciclo de vida (ACV) foram avaliadas todas as misturas em função ao custo energético envolvido (energia incorporada). Esta avaliação foi realizada através de um comparativo em Mega Joules por metro cúbico de mistura [MJ=m3].

Assunto cada vez mais em pauta nos foros nacionais e internacionais e nas comunidades ao redor do mundo, a questão ambiental tem sido a grande responsável pela geração de produtos novos. A construção de obras de infraestrutura é um dos maiores consumidores de recursos naturais, gerando uma enorme quantidade de resíduos, acaba também por ser um setor causador do impacto ambiental. Tais resíduos, se descartados de maneira incorreta geram problemas ambientais, em contraponto o descarte em aterros sanitários tem um custo bastante elevado. Partindo dessas premissas, buscar a utilização de resíduos como matéria prima para a indústria da construção de obras de infraestrutura é o objetivo global desta pesquisa, visando benefícios ambientais e econômicos. Para tal, foram utilizados a cinza volante, obtida através da queima do carvão nas termelétricas e rica em sílica e alumina e a cal de carbureto, oriunda da produção do gás acetileno e que possui grande quantidade de óxido de cálcio. Através de ensaios de laboratório, busca-se nesta pesquisa avaliar a influência da quantidade de cal e da porosidade, isoladamente, na durabilidade, resistência à tração e resistência à compressão e a relação resistência à tração/resistência à compressão, objetiva-se ainda avaliar a utilização do parâmetro porosidade/teor volumétrico de cal na estimativa de resistência e verificar a existência de uma relação única para este parâmetro versus a perda de massa acumulada/número de ciclos. Para isto, foram escolhidos os pesos específicos aparentes secos de 10,6, 11,6 e 12,6 kN/m³ com os respectivos teores de umidade de 36,6%, 31,3% e 25 %, sendo os teores de cal de carbureto adotados de 5, 8 e 11%. Todas as amostras foram curadas por um período de 28 dias em câmara úmida a 23°C. Os resultados apontam que o incremento da quantidade de cal e do peso específico aparente seco provocam aumentos na resistência à tração por compressão diametral, na resistência à compressão simples e na durabilidade da mistura. A utilização de um expoente como ajuste para a relação porosidade/teor volumétrico de cal [η/( ) , ] apresentou-se adequada para a formulação de equações para a previsão da resistência do material cimentado e para a estimativa da perda de massa acumulada/número de ciclos. Além disso, a existência de relações únicas para o controle da resistência à tração na compressão diametral e da resistência à compressão simples em função da porosidade e teor volumétrico de cal mostraram-se úteis para as formulações de dosagem. / The environmental issue is increasingly been responsible for the generation of new products. Infrastructure construction is one of the largest consumers of natural resources. Looking for the use of industrial residues as material for the construction industry is the overall objective of this research, aiming at environmental and economic benefits. For this, present study has used fly ash (obtained by burning coal in thermoelectric power plants) and carbide lime (originated from the production of acetylene gas) to fabricate a novel material. Through laboratory tests, one aim in this research was to evaluate the influence of the amount of lime and porosity of the blend on durability, splitting tensile strength and unconfined compressive strength, as well as on tensile/compressive ratio. Another objective was to further evaluate the use of the porosity/lime index in the estimation of strength and checking for a unique relationship for this parameter versus accumulated loss of mass/number of cycles. For such study were chosen dry unit weights of 10.6 kN/m³, 11.6 kN/m³ and 12.6 kN/m³ with the respective moisture contents of 36.6%, 31.3% and 25.0% and carbide lime contents of 5%, 8% and 11%. All samples were cured for a period 28 days in a moist chamber at 23°C. The results show that increasing dry unit weight and the amount of carbide lime cause increases in durability and splitting tensile and unconfined compressive strength of the studied blends. The use of an exponent as an adjustment to the porosity/lime index [η/( ) . ] showed to be appropriate for formulating equations for predicting the strength of cemented material and to estimate the accumulated loss of mass/number of cycles. Furthermore, the existence of unique relationships for the control of splitting tensile tests and unconfined compression strength as a function of porosity and volumetric lime content proved useful for the dosage formulations.

A aplicação prática de resíduos industriais, como cinza volante proveniente da queima de carvão, em bases e sub-bases de rodovias, é de grande interesse para engenheiros geotécnicos, uma vez que reduz o consumo de recursos naturais e oferece um destino a esses resíduos. Nesse sentido, esta dissertação de mestrado avalia o desempenho de misturas cinza volante-cal submetidas a condições climáticas extremas. Foram analisadas as propriedades resistência, rigidez e durabilidade de misturas de cinza volante (25%) com areia de Osório, comparando-se ciclos de molhagem-secagem com ciclos de congelamento-degelo. Para isso variou-se: o teor de cal hidratada (3%, 5%, 7%), o grau de compactação (14,0 kN/m³, 15,0 kN/m³, 16,0 kN/m³), a adição de 0,5% de cloreto de sódio (NaCl) como catalisador e a adição de 0,5% de fibras de polipropileno. Foi estudada a influência da temperatura (23°C e 40°C) em um período de 7 dias de cura, chegando-se à conclusão que o aumento de temperatura proporciona elevados ganhos de durabilidade por congelamento e degelo, resistência e rigidez, assim como a adição de sal e fibras de polipropileno Visando ampliar esta pesquisa foi proposta a troca da matriz da mistura (areia de Osório) por fresado (RAP) e a cal hidratada pela cal de carbureto. Para esse novo tipo de mistura, também foi realizado ensaios triaxiais para análise do comportamento tensão-deformação em relação a adição de 0,5% de NaCl, onde percebeu-se um aumento de 3,4° no ângulo de atrito e de 42,8 kPa no intercepto coesivo. As misturas de RAP e cal de carbureto obtiveram melhores resultados de resistência por compressão e durabilidade do que as misturas com areia de Osório e cal dolomítica, para a mesma temperatura de cura. Posteriormente constatou-se que a perda de massa acumulada após os referidos tipos de ciclos é controlada pelo índice porosidade (η)/teor volumétrico de cal (Liv), para ambas as misturas. Além disso, percebeu-se que menores perdas de massa acumulada foram obtidas para os ciclos de molhagem e secagem comparados aos ciclos de congelamento e degelo, tanto para as misturas com areia quanto para as misturas com RAP. / The practical application of industrial residues, such as coal fly ash, on bases and sub-bases of highways, is of great interest to geotechnical engineers, since it reduces the consumption of natural resources and gives a destination to these residues. In this sense, this master's thesis evaluates the performance of coal fly ash-lime mixtures under extreme climatic conditions. Was analysed the impact of the hydrated lime content (3%, 5%, 7%), the degree of compaction (14.0 kN/m³, 15.0 kN/m³, 16.0 kN/m³), the addition of 0.5% sodium chloride (NaCl) as a catalyst and the addition of 0.5% polypropylene fibers, on strength, stiffness and durability (comparing freezing-thawing to wetting-drying cycles), in fly ash mixtures (25%) with Osório sand. The influence of temperature (23 °C and 40 °C) in a period of 7 days of cure was also studied, this increase in temperature has been shown to provide high durability (for freezeing-thawing cycles), strength and stiffness gains, as well as addition of salt and polypropylene fibers. In order to extend this research, it was propose the exchange of the matrix’s mixture (Osório sand) by reclaimed asphalt paving (RAP) and lime hydrated by carbide lime For this new type of mixture, triaxial tests are also performed to analyze the stress-strain behavior in relation to the addition of 0.5% NaCl, where a 3.4° increase in the friction angle was observed, and 42.8 kPa in the cohesive intercept. The mixtures of RAP and carbide lime obtained better strength and durability results than mixtures with Osório sand and dolomitic lime, for the same cure temperature. Subsequently, It was verified that the accumulated loss of after these kinds of cycles is controlled by the index of porosity (η) / volumetric content of lime (Liv), for both mixtures. Besides that, lower losses of accumulated mass was observed for the wetting and drying cycles, compared to the freezing and thawing cycles.

Cada vez mais freqüente a utilização de técnicas tradicionais da engenharia geotécnica depara-se com obstáculos de caráter econômico e ambiental. A técnica do solo-cal torna-se atrativa quando o melhoramento das propriedades do solo do local constitui-se numa alternativa de projeto. A técnica de tratamento de solos com cal encontra aplicação, por exemplo, na construção de bases para pavimentos, na proteção de taludes em barragens de terra e como camada de suporte para fundações superficiais. Entretanto, ainda não existem metodologias de dosagem e projeto das misturas de solo-cal baseadas em critérios racionais como existe no caso do concreto, onde a relação água/cimento desempenha papel fundamental na obtenção da resistência desejada. Nesse sentido, este estudo tem por objetivo quantificar a influência da quantidade de cal, da porosidade e do teor de umidade de moldagem, sobre a resistência de um solo arenoso tratado com cal e rocha basáltica pulverizada, avaliar a adequação do uso das relações água/cal e vazios/cal na estimativa da sua resistência à compressão simples e comparar as variáveis envolvidas com amostras tratadas com cimento em iguais proporções. Para isso foram realizados ensaios de compressão simples e medidas de sucção matricial. Os resultados mostram que a resistência à compressão simples cresceu linearmente com o aumento da quantidade de cal e exponencialmente com a redução na porosidade da mistura compactada. Além disso, a variação do teor de umidade de moldagem não afetou consideravelmente a resistência à compressão simples em misturas compactadas numa mesma massa específica aparente seca. Verificou-se que, para o solo-cal no estado nãosaturado (estado em que normalmente se encontram os aterros compactados), a relação água/cal não é um bom parâmetro para estimativa da resistência à compressão simples. Ao contrário, a relação vazios/cal, assim como a relação vazios/cimento, definido pela razão entre a porosidade da mistura compactada e o teor volumétrico de aglomerante, ajustado por um expoente, demonstraram ser o parâmetro mais adequado na estimativa da resistência à compressão simples do solo-cal e do solo-cimento estudado. / Not rarely, the use of traditional techniques in geotechnical engineering faces obstacles of economical and environmental nature. The soil-lime technique becomes attractive when the improvement of the local soil is a project alternative. The treatment of soils with lime finds application, for instance, in the construction of pavement base layers, in slope protection of earth dams and as a support layer for shallow foundations. However, there are no dosage methodologies and design based on rational criteria as it exists in the case of concrete technology, where the water/cement ratio plays a fundamental role in the assessment of the target strength. In that sense, this study aims to quantify the influence of lime amount, the porosity and the moisture content on the strength of a sandy soil treated with lime and pulverized basaltic rock, as well as to evaluate the use of a water/lime ratio and a voids/lime ratio to assess its unconfined compression strength and to compare the evaluated variables with samples treated by cement in the same proportions. A number of unconfined compression tests and measures of matric suction were carried out. The results show that the unconfined compression strength increased linearly with the increase of the lime amount and exponentially with the reduction on the porosity of the compacted mixture. Besides, the change on the moisture content doesn’t remarkably affected the unconfined compression strength of mixtures compacted in the same dry density. It was verified that, for the soil-lime in the unsaturated state (state usually met in compacted fills), the water/lime ratio is not a good parameter for assessment of unconfined compression strength. In the other hand, the voids/lime ratio, as well as the voids/cement ratio, defined by the reason between the porosity of the compacted mixture and the volumetric binder content, adjusted by an exponent, demonstrated to be the most appropriate parameter in the estimate of unconfined compression strength of the studied soil-lime and soil-cement.