xvii, 115 f. : il. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2010-07-06T14:12:57Z No. of bitstreams: 1 2006_Priscila Fiochi Bento Roque.pdf: 1677694 bytes, checksum: 030a84d6e7459389e2f2cc8bed4618bd (MD5) / Approved for entry into archive by Gomes Neide(nagomes2005@gmail.com) on 2010-07-15T20:13:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Priscila Fiochi Bento Roque.pdf: 1677694 bytes, checksum: 030a84d6e7459389e2f2cc8bed4618bd (MD5) / Made available in DSpace on 2010-07-15T20:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Priscila Fiochi Bento Roque.pdf: 1677694 bytes, checksum: 030a84d6e7459389e2f2cc8bed4618bd (MD5) Previous issue date: 2006-03 / Este trabalho ambienta-se na Província Petrolífera de Urucu, posto de extração de gás e petróleo da Petrobras S.A., situado no município de Coari, AM. Essa região é caracterizada por chuvas intensas que, aliadas à baixa capacidade de suporte do solo assim como à carência de materiais pétreos na região dificulta as obras de pavimentação, tornando seu custo muito elevado e a durabilidade pequena. Nesse contexto foram estudados os solos da região utilizados para esse fim, como continuação das pesquisas realizadas por Pessoa (2004), assim como a areia utilizada para o revestimento asfáltico, na mistura do tipo areia asfalto usinado a quente (AAUQ). Para estudo da melhoria do comportamento mecânico utilizou-se a incorporação de fibras sintéticas e de PET reciclado misturadas em solo natural e em solo estabilizado com cal, por meio da tecnologia de materiais compósitos, gerando um material com características específicas. Os estudos foram realizados para fibras nos comprimentos de 0,5cm e 1,0cm assim como nos teores de 0,25%, 0,50% e 1,00% para o solo natural e com adição de 4% de cal. Esse estudo foi feito por meio de ensaios de perda de massa por imersão, mini-CBR natural e inundado, cone adaptado, compressão simples, tração por compressão diametral e sucção. Melhorias foram encontradas na perda de massa por imersão, onde a fibra atua inibindo a expansão. Para a compressão simples, conferiu comportamento mais dútil, fornecendo maior tenacidade à mistura. Nos ensaios de capacidade de suporte, destaca-se a influência da cal, sendo que as fibras pouco contribuíram nesse aspecto. Para a mistura asfáltica foram realizados ensaios Marshall, a fim de identificar qual composição forneceria resultados satisfatórios de estabilidade para as duas areias disponíveis na região, utilizando-se misturas com e sem adição de cal. Para as misturas que apresentaram melhor desempenho nesse ensaio, foram executados ensaios de resistência à tração com adição de fibras metálicas nos teores de 0,50%, 1,00% e 2,00%. Os resultados mostraram a forte influência da cal, conferindo maior estabilidade à mistura, sendo que as fibras só influenciaram na resistência à tração das composições contendo cal. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / This research work was developed in the Petrobras gas and oil province of Urucu, in the county of Coari, AM. This region is subjected to heavy rain which combined with the low soil bearing capacity and scarce gravel materials causes difficulties to the construction of pavements, increasing their cost and reducing their life time. In this context, the use of regional soils in pavements was studied, continuing the research conducted by Pessoa (2004), as well as sand for asphalt overlay, as a hot asphalt-sand mix. Synthetic fibres made of recycled polyester were mixed to the natural soil and to a soil stabilised with lime for the evaluation the influence of such materials on the improvement of the mechanical properties of the mixture. The fibre lengths were 0,5cm and 1,0cm and the fibre contents were 0,25%, 0,50% and 1,00% for the natural soil and for the soil with 4% of lime. The tests performed were mass loss by immersion, mini-CBR (natural and after inundation), adapted cone, unconfined compression, tensile strength by the Brazilian test method and suction. The fibres inhibit soil expansion and improvements were observed in mass loss by immersion results. The presence of the fibres caused a more ductile behaviour of the mixture, increasing its tenacity. In the bearing capacity tests the greater influence came from the presence of lime rather than from the fibres. Marshall tests were performed on the asphalt mixtures in order to identify the best mixing procedure for the two sands available in the region in tests with and without the addition of lime. The best mixtures obtained in such tests were used for the preparation of specimens with 0,5%, 1,00% and 2,00% of fibers that were subjected to tensile strength tests. The results obtained show the great influence of lime, increasing the mixture stability, with the influence of the fibres being only observed on the tensile strength of the mixtures containing lime.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2009. / Submitted by Allan Wanick Motta (allan_wanick@hotmail.com) on 2010-03-05T19:15:21Z No. of bitstreams: 1 2009_CarlosEduardoVerasNeves.pdf: 9640387 bytes, checksum: f8c4288b550a2742d862906313060b37 (MD5) / Approved for entry into archive by Lucila Saraiva(lucilasaraiva1@gmail.com) on 2010-03-06T01:40:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_CarlosEduardoVerasNeves.pdf: 9640387 bytes, checksum: f8c4288b550a2742d862906313060b37 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-03-06T01:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_CarlosEduardoVerasNeves.pdf: 9640387 bytes, checksum: f8c4288b550a2742d862906313060b37 (MD5) Previous issue date: 2009 / Assumir um meio como contínuo é a estratégia normalmente empregada em muitos problemas complexos de engenharia geotécnica, como por exemplo, construção de fundações, escavações, estruturas de contenção, túneis, problemas de estabilidade de taludes, entre outros. Porém, o solo é formado por partículas, macroporos e microporos. As características discretas do meio resultam num comportamento complexo sob condições de carregamento e descarregamento, e induzem características especiais como anisotropia, micro-fraturas ou instabilidades locais, as quais dificilmente são entendidas ou modeladas com os princípios da mecânica dos meios contínuos. Uma abordagem alternativa à mecânica dos meios contínuos trata o solo como um conjunto de partículas diretamente, enquanto as respostas macroscópicas-microscópicas sob carregamento podem ser obtidas numericamente por meio do Método dos Elementos Discretos (MED), o qual vem se tornando cada vez mais popular. No MED a segunda lei de Newton é resolvida para cada partícula e as forças de contato entre grãos são calculadas por meio de leis constitutivas específicas, permitindo uma nova forma de realizar a modelagem constitutiva do solo, já que parte-se do entendimento do comportamento mecânico dos grãos e de suas interrelações. Utilizando-se então do MED, com modelos constitutivos relativamente simples para as partículas, pode-se realizar a modelagem micromecânica e macromecânica do comportamento tensão-deformação de meios granulares, representar o seu comportamento não linear e estabelecer relações entre as suas propriedades macroscópicas e microscópicas. Além disso, é possível entender melhor a influência de alguns aspectos sobre o comportamento do solo normalmente ignorados pela abordagem tradicional, como o contato entre os grãos, formato das partículas e não homogeneidade na distribuição dos vazios do solo. Neste trabalho, o comportamento do solo é analisado por meio de um modelo numérico-computacional de ensaio biaxial, implementado no código comercial PFC2D. Foram codificadas a geometria do modelo e suas condições de contorno (tensões de confinamento, carregamentos monotônicos, carregamentos cíclicos, deslocamentos impostos, etc.). Foram realizadas análises paramétricas, com o intuito de determinar a influência das propriedades macroscópicas, microscópicas e suas interrelações, na resposta macroscópica elastoplástica não linear do material. Por fim, conclui-se que o MED é uma excelente ferramenta para realizar estudos fundamentais sobre o comportamento mecânico de meios granulares. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Assume the medium as a continuum, is the strategy usually adopted in many complex problems of geotechnical engineering, such as foundations, excavations, retaining structures, tunnels, problems of slope stability, among others. However, the soil consists of particles, macropores, micropores, pores containing fluids (like water, air etc.), and particles linked by cimentitious materials. The discrete characteristics of the medium results in a complex behavior under loading and unloading, and induce special features such as anisotropy, microfractures or local instabilities, which are hardly understood or modeled with the principles of traditional mechanics of continuum. An alternative approach to continuum mechanics treats soil as a set of particles directly, while the microscopic-macroscopic responses under loading can be obtained numerically using the Discrete Element Method (DEM), which has been becoming increasingly popular. In DEM, the Newton's second law is solved for each particle and the contact forces between grains are evaluated by specific constitutive laws, allowing a new way to perform the constitutive modeling of soil, because the understanding of its mechanical behavior starts with the grains and their interrelationships. Using the DEM, with relatively simple constitutive models for particles, the micromechanical and macromechanical modeling of stress-strain behavior of granular media can be carried out, representing its nonlinear behavior and establishing relations between its macroscopic and microscopic properties. Moreover, it can be better understood the influence of some aspects of soil behavior usually ignored by the traditional approach, as the contact between grains, particle shape and inhomogeneity in the soils void distribution. In this work, the behavior of soil is analyzed by numerical model of a biaxial test, implemented in the commercial code PFC2D. The geometry of the model and control conditions (confinement pressure, monotonic loads, cyclic loads, imposed displacements, etc.) were codified. Parametric tests were performed in order to determine the influence of macroscopic and microscopic properties, and its interrelationships in the non-linear elastoplastic material behavior. Finally it is concluded that the DEM is an excellent tool for fundamental studies on the understanding of the mechanical behavior of granular media.