Este trabalho tem como objetivo estudar, a partir de ensaios de laboratório, o comportamento mecânico de misturas de fosfogesso e cal destinadas à construções de bases e sub-bases rodoviárias. O fosfogesso é um resíduo resultante da produção do ácido fosfórico, principal componente de fertilizantes fosfatados. O fosfogesso é gerado em grande escala, originando sérios problemas de armazenagem. Restrições de leis ambientais e o aumento do custo de espaço para a armazenagem do fosfogesso têm estimulado pesquisas para a aplicação desse material. Entre as pesquisas, encontra-se, o aproveitamento desse resíduo como material de construção de bases e sub-bases rodoviárias. As amostras destas misturas foram submetidas a ensaios de compressão simples, compressão diametral e CBR. Nos ensaios de compressão simples e compressão diametral, os corpos de prova foram ensaiados sem imersão e após imersão prévia em água por quatro horas. Para todos os teores de cal utilizados (0%, 3%, 5%, 7% e 10%) os corpos-de-prova foram compactados na energia equivalente ao Proctor modificado. Para cada teor de cal os corpos-de-prova passaram por processo de cura de 0, 3, 7 e 28 dias. Quatro réplicas foram moldadas para cada condição de ensaio, obtendo-se a média dos resultados pelo método estatístico de GRUBBS. Concluiu-se com esses ensaios que valores crescentes de tempo de cura e de teor de cal conduziram a maiores valores de resistência e de rigidez. Além disso, ensaios realizados após a imersão em água apresentaram valores de resistência à compressão simples, resistência à compressão diametral e rigidez menores do que os obtidos sem imersão. Observou-se também que as misturas de fosfogesso e cal, no geral, apresentaram melhores resultados de resistência à compressão simples, resistência à compressão diametral e coesão do que as misturas de solo cal. Entretanto as misturas compostas por fosfogesso e cimento obtiveram valores superiores de resistência e rigidez se comparada com as misturas de fosfogesso e cal. / This work has the aim of study, considering laboratory experiments, the mechanical behavior of a mixture of phosphogypsum and lime to be used in bases and sub-bases of road construction. The phosphogypsum is a solid waste result of the phosphoric acid production, main component of phosphor fertilizers. The phosphogypsum is generated in large scale, causing serious problems of storage. Restriction of environment laws and the increasing cost of the area needed for the phosphogypsum storage have stimulated researches to this material application. Among these researches, there is the reutilization of this waste as construction material of road bases and sub-bases. The samples of theses mixtures were submitted to tests of unconfined compressive strength, indirect tensile strength and California bearing ratio. In the tests of unconfined compressive strength and indirect tensile strength, the specimens were submitted to two test conditions: without immersion and with immersion in water for four hours. It was used 0%, 3%, 5%, 7% e 10% of lime in the mixtures. All specimens were compacted in the energy modified Proctor. Each specimens get through to a process of curing time of the 0, 3, 7 and 28 days. For each condition test 4 copies were molded and the result got by the statistic method of GRUBBS. With this tests, it was concluded that higher values of time of cure and the line content led to higher strength and stiffness values. Besides, test performed after immersion in water presented strength values for the unconfined compressive, diametral compression strength and stiffness lower than those obtained without immersion. It also can be observed that phosphogypsum and lime mixtures got better results of unconfined compressive strength and diametral compression strength than soil and lime mixtures. However, phosphogypsum and cement mixtures got better results of strength and stiffness than phosphogypsum and lime mixtures.

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Vias de Comunicação, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação da prof. Doutora Conceição Azevedo

Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Estruturas de Engenharia Civil, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação dos Professores Doutores Luís Picado Santos e Arnaldo Sousa Melo

El proyecto de investigación tuvo por finalidad evaluar las geomallas triaxiales, como elementos de refuerzo en la interfaz Subrasante – Subbase de la estructura del pavimento flexible, con el objetivo de optimizar espesores del pavimento, aumentar la capacidad de soporte de la subrasante y prolongar la vida útil de pavimento. En este trabajo se presenta la aplicación de una metodología de diseño para el uso de geomallas triaxiales, con las especificaciones técnicas para el diseño aplicado de las geomallas en pavimentos flexibles en Perú. La metodología de diseño está centrada en las investigaciones del doctor J.P. Giroud y el doctor Jie Han, que presentan un efecto de confinamiento generado, entre las geomallas y la capa de material sobre la subrasante. Los suelos al ser sometidos a cargas de llantas tienden a deformarse, generando ahuellamiento sobre la superficie de rodadura. Con la presencia de geomallas en el suelo este ahuellamiento se reduce de manera exponencial (Giroud & Han, 2005). Para la metodología planteada se desarrolla un ejemplo aplicativo para el diseño reforzado, de una base pavimentada, con geomalla triaxial y otro sin refuerzo. Para este ejemplo se recolecto datos con ayuda de los formatos de clasificación vehicular del MTC, inspección visual de la vía para la evaluación del índice de condición del pavimento (PCI) y los ensayos de laboratorio; la cual fue ejecutada a lo largo de los 2.3 km aproximadamente, en el cual se observó que el PCI del tramo es de 21%, esto significa que el nivel de servicio de la vía es malo, es decir requiere la intervención inmediata. Mediante esta metodología el uso de geomallas implicó disminución de espesores de 33.33%, cabe recalcar que se debe tener en cuenta que cada diseño variará de acuerdo con el proyecto a ejecutarse, por ende, dependerá de las características del suelo, el tráfico vehicular y el refuerzo (Tipo de geomalla) utilizado. / The purpose of this research project was to evaluate the triaxial geogrids, as reinforcement elements in the Subgrade - Subbase interface of the flexible pavement structure, with the aim of optimizing pavement thicknesses, increasing the support capacity of the subgrade and prolonging the useful life of pavement. This paper presents the application of a design methodology for the use of triaxial geogrids, with the technical specifications for the applied design of geogrids inflexible pavements in Peru. The design methodology is focused on the investigations of Dr. J.P. Giroud and Dr. Jie Han, who present a generated confinement effect, between the geogrids and the layer of material on the subgrade. The floors when subjected to tire loads tend to deform, generating rutting on the running surface. With the presence of geogrids in the ground, this rutting is reduced exponentially (Giroud & Han, 2005). For the proposed methodology an application example is developed for the reinforced design, of a paved base, with triaxial geogrid and another without reinforcement. For this example, data was collected with the aid of the vehicle classification formats of the MTC, visual inspection of the road for the evaluation of the pavement condition index (PCI) and laboratory tests; which was executed along the approximately 2.3 km, in which it was observed that the PCI of the section is 21%, this means that the service level of the road is bad, that is, it requires immediate intervention. Through this methodology the use of geogrids implied a decrease in thickness of 33.33%, it should be noted that it must be taken into account that each design will vary according to the project to be executed, therefore, it will depend on the characteristics of the soil, vehicular traffic and reinforcement (Type of geogrid) used. / Trabajo de investigación

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-22Bitstream added on 2014-06-13T20:32:48Z : No. of bitstreams: 1 simiele_d_me_ilha.pdf: 5438463 bytes, checksum: 4c4d91771ec439b7ebf9f5ac69bc0e0f (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Neste trabalho, objetiva-se o estudo do aproveitamento de resíduos de concreto na confecção de novos concretos destinados à fabricação de peças pré-moldadas utilizadas na pavimentação intertravada. Inicialmente, por meio de realização do estudo de dosagem, a partir dos materiais, utilizados na composição do concreto, previamente caracterizados definiu-se o traço de referência, de modo a se otimizar o consumo de cimento para a resistência requerida de 35 MPa. Com base no traço de referência, procedeu-se a confecção de traços com emprego de teores crescentes de substituição do agregado miúdo natural, por agregado reciclado de concreto, com incremento de 20% até se atingir 100% de substituição, de modo a se definir o traço que apresentasse o teor ótimo de substituição. Tendo-se definido o traço com adição de agregado reciclado de concreto em substituição ao agregado miúdo natural, efetuou-se a confecção de peças pré-moldadas de concreto variando-se a geometria e espessura das mesmas, além de corpos-de-prova destinados aos ensaios de desgaste por abrasão e absorção de água por imersão, tanto para o traço de referência como para o traço com teor ótimo de substituição, a fim de se observar as interferências advindas da adição do agregado reciclado de concreto, quanto às propriedades físico-mecânicas dos novos concretos com estes produzidos, e ainda as influências das variações geométricas nas peças pré-moldadas de concreto / This work, objective is to study the use of concrete wastes in new concretes manufacture destined to precast blocks production used in interlocking paving. In the beginning, through the mix-proportioning study accomplishment, from materials used in concrete composition, previously characterized, it was defined the reference trace, so much that to optimize the cement consume to the request strength of 35 MPa. Base in the reference, occurred the trace manufacture with employment of growing contents of natural small aggregated replacement for concrete recycled aggregated, with increase of 20% until reach 100% of replacement, so much that to define the trace that had presented the great content of replacement. It’s having defined the trace if addition of recycled aggregated of concrete in replacement of natural small aggregated, effected the precast blocks manufacture of concrete varying the geometry and thickness from the same, beyond bodies-of-test designated the tests of wear for abrasion and absolved of water for immersion, as much to the reference trace as to the trace with great content of replacement, in order to observe the interference came from the addition of concrete recycled aggregated, as the physical mechanical properties from the new concrete with this produced, and still the influences from the geometric variations in the precast blocks of concrete

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio Andre Watanabe.pdf: 10595581 bytes, checksum: c50c2f0e5d8ae40f1866825b4f2129e1 (MD5) Previous issue date: 2004-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work was to assess the addition of a residual foundry sand in paving-stones production. The residue was provided by Menegotti Indústria Metalúrgica from Schoereder/SC and is classified as class II residue, according to NBR 10004 Brazilian code. It was studied the influence of this residue in the mechanical properties and in the microstructural characteristics of the paving-stones produced by two industrial processes carried out by two different machines. Each machine is equipped with a platform on which were attached the moulds. Each composition of concrete was poured into the moulds and then settled by vibration in one machine (V-process) or by vibration associated with compression in the other (VC-process). It was produced paving-stones with many compositions, which were investigated by mechanical tests, microstructural analysis and leaching and solubilization tests. The experimental results showed that the paving-stones processed by vibration have a lower mechanical strength than those produced by vibration associated with compression, regardless the addition of residue. Furthermore, the mechanical strength of the paving-stones produced by V-process tends to decrease with the residue concentration whereas on the paving-stones produced by VC-process the mechanical strength increases with the residue addition. The microstructural analyses have shown that the paving-stones processed by vibration present high porosity and large crystals of Ca(OH)2 at the interface paste/aggregate; a phenomenon that it is not observed in the paving-stones produced by VC-process. In the first case, the residue increases the specific area leading to an increase in the transitional specific area paste/aggregate and consequently to a greater amount of porosity and large crystals of Ca(OH)2. In the second case (VC-process), there is a decrease in the transitional distance paste/aggregate decreasing the amount of porosity and preventing the growth of large crystals of Ca(OH)2, thence improving the mechanical strength. The addition of residue, which has lower grain size than that of the other aggregates leads to a better packing of the particles and thence to a higher mechanical strength. The leaching and solubilization tests have shown that the residue has no negative influence in the concentration of the chemical elements released by the mortar/concrete containing residue and, therefore, it is harmless to the environment. / O objetivo deste trabalho foi de estudar a utilização de areia de fundição residual não-fenólica na fabricação de pavimentos de concreto. A areia de fundição residual (resíduo) foi fornecida pela empresa Menegotti Indústria Metalúrgica de Schoereder SC e é classificada como resíduo classe II, conforme norma NBR 10004. Foi estudada a influência da concentração do resíduo nas propriedades mecânicas e nas características microestruturais dos pavimentos fabricados por processo de vibração e por processo de vibro-compressão. Os pavimentos foram fabricados em equipamentos industriais com vários traços, e caracterizados através de ensaios de compressão, análise microestrutural e ensaios de lixiviação, análise de massa e solubilização. Os resultados experimentais mostraram que os pavimentos fabricados somente com vibração apresentaram menor resistência mecânica do que aqueles fabricados com vibração associada com compressão, independentemente da adição de resíduo. Além disso, a resistência mecânica dos pavimentos fabricados com vibração tende a diminuir com a adição do resíduo enquanto que sobre os pavimentos fabricados com vibro-compressão a resistência mecânica aumenta com a incorporação do resíduo. As análises microestruturais mostraram que os pavimentos fabricados com vibração apresentam vazios e formação de grandes cristais de Ca(OH)2 na região de transição pasta/agregado; fato este que não é observado nos pavimentos fabricados com vibro-compressão. No primeiro caso (com vibração), o resíduo (agregadomiúdo) aumenta a área especifica dos agregados e, portanto, a área de transição pasta/agregado, resultando em um aumento de vazios e de cristais de Ca(OH)2. No segundo caso (com vibro-compressão), a vibração associada à compressão diminui a distância de transição pasta/agregado, eliminando assim a formação de vazios (exceto porosidade) e a formação de grandes precipitados de Ca(OH)2. Com a adição de uma certa concentração de resíduo de granulometria inferior do que os demais agregados, a vibrocompressão proporcionou um melhor empacotamento das partículas; as menores preenchendo melhor os espaços vazios das maiores. Com isso, teve-se um aumento da resistência mecânica. Nos ensaios de lixiviação, análise de massa e solubilização, os resultados mostraram que o resíduo não tem nenhuma influência negativa na concentração dos elementos químicos analisados e, portanto, não apresenta impacto ambiental.

Orientador: Antonio Anderson da Silva Segantini / Banca: Marco Antonio Morais Alcantara / Banca: Paulo Jose Rocha de Albuquerque / Resumo: Neste trabalho, objetiva-se o estudo do aproveitamento de resíduos de concreto na confecção de novos concretos destinados à fabricação de peças pré-moldadas utilizadas na pavimentação intertravada. Inicialmente, por meio de realização do estudo de dosagem, a partir dos materiais, utilizados na composição do concreto, previamente caracterizados definiu-se o traço de referência, de modo a se otimizar o consumo de cimento para a resistência requerida de 35 MPa. Com base no traço de referência, procedeu-se a confecção de traços com emprego de teores crescentes de substituição do agregado miúdo natural, por agregado reciclado de concreto, com incremento de 20% até se atingir 100% de substituição, de modo a se definir o traço que apresentasse o teor ótimo de substituição. Tendo-se definido o traço com adição de agregado reciclado de concreto em substituição ao agregado miúdo natural, efetuou-se a confecção de peças pré-moldadas de concreto variando-se a geometria e espessura das mesmas, além de corpos-de-prova destinados aos ensaios de desgaste por abrasão e absorção de água por imersão, tanto para o traço de referência como para o traço com teor ótimo de substituição, a fim de se observar as interferências advindas da adição do agregado reciclado de concreto, quanto às propriedades físico-mecânicas dos novos concretos com estes produzidos, e ainda as influências das variações geométricas nas peças pré-moldadas de concreto / Abstract: This work, objective is to study the use of concrete wastes in new concretes manufacture destined to precast blocks production used in interlocking paving. In the beginning, through the mix-proportioning study accomplishment, from materials used in concrete composition, previously characterized, it was defined the reference trace, so much that to optimize the cement consume to the request strength of 35 MPa. Base in the reference, occurred the trace manufacture with employment of growing contents of natural small aggregated replacement for concrete recycled aggregated, with increase of 20% until reach 100% of replacement, so much that to define the trace that had presented the great content of replacement. It's having defined the trace if addition of recycled aggregated of concrete in replacement of natural small aggregated, effected the precast blocks manufacture of concrete varying the geometry and thickness from the same, beyond bodies-of-test designated the tests of wear for abrasion and absolved of water for immersion, as much to the reference trace as to the trace with great content of replacement, in order to observe the interference came from the addition of concrete recycled aggregated, as the physical mechanical properties from the new concrete with this produced, and still the influences from the geometric variations in the precast blocks of concrete / Mestre

Existe uma preocupação geral quanto à aderência que se pode obter entre os pneus de uma aeronave e as superfícies das pistas de aeroportos, principalmente naqueles em que operam aeronaves a jato, em altas velocidades, tornando a aderência um fator importante relacionado à segurança de vôo. O atrito nas pistas muda ao longo do tempo, em função do tráfego, das condições climáticas e das práticas de manutenção adotadas. Contaminantes, tais como água e resíduos de borracha, causam diminuição do atrito das superfícies das pistas, em grandes extensões, principalmente nas zonas de toque. Este trabalho analisa a aderência pneu-pavimento em revestimentos asfálticos aeroportuários, por meio da avaliação da macrotextura, do atrito dinâmico, do atrito medido com o Pêndulo Britânico e da drenabilidade, em regiões das pistas submetidas a diferentes solicitações de tráfego e diferentes ações de manutenção. O Aeroporto Internacional de São Paulo / Congonhas foi escolhido para o estudo de caso, pois conta com duas pistas de pouso e decolagem com revestimentos asfálticos com grooving e tráfego de aeronaves com intensidade suficiente para promover os problemas de aderência relatados na literatura. Os resultados indicam a influência do volume de tráfego, do grooving, do acúmulo de resíduos de borracha e das práticas de manutenção sobre a aderência pneu-pavimento proporcionada pelos revestimentos. / There is a general concern about braking performance in runways pavements surfaces, particularly in airports operating turbojet aircrafts with high landing speeds, making friction become a significant safety subject. Runway friction changes along the time depending on aircraft traffic, weather conditions and maintenance works. Contaminants such as rubber deposits and water cause friction loss on pavement surface, mainly in the touchdown zone on runways, and it can reach quite extensive areas. This work analyzes the tire/pavement adherence on asphalt runways surfaces, by evaluating parameters as macrotexture, friction (using British Pendulum and MuMeter) and draining capability, in different areas of runways, submitted to different traffic and different maintenance actions. The field surveys were performed at Congonhas Airport. Congonhas operates two asphalt runways (grooved) with enough traffic to promote the adherences problems reported in literature. The results indicate how volume of traffic, grooving, rubber deposits and pavement maintenance practices can influence on runway surface adherence level.

Este trabalho trata da evolução natural do modelo de cálculo em regime elástico linear, largamente empregado no dimensionamento de pavimentos de concreto armado, para modelos com maior capacidade de representação. Implementados a um sistema computacional, elementos finitos de barra de Euler são aplicados à representação das vigas e dos pilares, e elementos finitos de placa de Kirchoff, à representação das lajes. A descrição do comportamento nãolinear físico desses elementos é introduzida por relações constitutivas atuais, e em dois campos: através das relações de momento fletor por curvatura incorporadas a elementos não-estratificados; e pela introdução de relações constitutivas uniaxiais para o concreto e o aço, a elementos estratificados. As possíveis formas de emprego dos modelos não-lineares no dimensionamento estrutural, e os principais problemas envolvidos com esse tema são discutidos e, após um estudo crítico sobre algumas das propostas atualmente empregadas, apresenta-se uma abordagem original do problema. Ao final, o dimensionamento de elementos estruturais isolados possibilita uma comparação entre as propostas, e apresenta subsídios para a evolução dos procedimentos empregados no dimensionamento de pavimentos usuais de concreto armado / This work deals with the natural evolution of the design model based on linear elasticity, widely employed on reinforced concrete floor designs, to an improved design model. Both Euler beam finite elements employed to describe beam and column behavior and Kirchoff plate element applied to represent the slab behavior are implemented to a computational system. The description of the non-linear behavior to these elements is introduced by current constitutive relationships in two fields: through the moment-curvature relationships applied to non-layered elements and by introducing uniaxial constitutive relations to both concrete and steel reinforcement, applied to layered elements. The possible ways of employing non-linear models to the structural design, and the main problems involved in that area are discussed and, after a critical study on some of the proposals currently employed, an original one is presented. Finally, the design of isolated structural elements enables one to establish a comparison among the proposals, and presents backgrounds for the evolution of the procedures employed to the design of usual reinforced concrete floors

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-08-05T13:16:00Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Armando Muchanga.pdf certa.pdf: 9213756 bytes, checksum: e7f44528d62ad3cf348371353e3934a6 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-05T13:16:00Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação Armando Muchanga.pdf certa.pdf: 9213756 bytes, checksum: e7f44528d62ad3cf348371353e3934a6 (MD5) Previous issue date: 2016-02-01 / CNPq / O desenvolvimento urbano depende de vários setores, e o mais importante, além de mais caro nos custos de urbanização é o setor de infraestrutura de transporte, responsável pela pavimentação e manutenção das vias. Com o aumento acelerado de veículos que trafegam nas vias, para um departamento de transporte manter uma rede viária urbana sob os níveis de desempenho requeridos ao longo da vida útil do pavimento é necessário que haja um melhor gerenciamento das atividades de manutenção. De todos os tipos de defeitos dos pavimentos, os que mais preocupam os usuários das vias, gestor e os técnicos da manutenção são os buracos. Alinhada a este fato exposto, esta dissertação propõe um modelo Delay Time para determinar o período ótimo de inspeção e manutenção preventiva dos pavimentos asfálticos urbanos, em particular das vias da cidade de Recife, de modo a minimizar os custos de manutenção. Primeiro são exploradas as abordagem de modelo Delay Time, para analisar a que se adequa aos pavimentos asfáltico. E a abordagem proposta é Delay Time do sistema complexo, sujeito a várias falhas, com inspeção perfeita e taxa de chega de defeitos homogênea. Os pavimentos são sujeitos a vários tipos de defeitos, mas este trabalho considerou os buracos por serem os defeitos que mais gastam no custo de manutenção. Também é feita uma revisão dos trabalhos que contribuíram para investigação e aplicação do modelo Delay Time. Ainda neste trabalha é apresentado uma revisão das normas dos pavimentos asfáltico, bem como a politica de manutenção “Operação Tapa-Buraco” praticada atualmente nas vias da cidade de Recife para tapar os buracos. O modelo proposto mostra se viável e não é sensível quando variam os parâmetros de entra, os resultados obtidos são fáceis de aplicar se o setor de manutenção de pavimento da cidade de Recife incluir as hipóteses do modelo na “Operação Tapa-Buraco”. / The urban development depends on several sectors, the most important, beyond most expensive, comes from the transport infrastructure sector - that is responsible for paving and maintenance of roads. Due the rapid increase of vehicles on roads, for the transport department to keep an urban road network under the performance levels required it is necessary to invest in a better management of maintenance activities. Among all types of floors of defects, the primary concern to road users, managers and maintenance technicians are the holes. In sum to this stated fact, this dissertation proposes a Delay Time model to determine the optimal period of inspection and preventive maintenance of urban asphalt pavements, particularly for the roads of the city of Recife, in order to minimize maintenance costs. First it was explored the Delay Time model approach to analyse which applies to the asphalt pavements. The proposed approach is Delay Time of complex system, subject to several failures, with perfect inspection and a homogeneous rate of defects arrival. Besides the floors being subject to various types of defects, this work only considers holes as defects that cause more impact on the maintenance cost. It is also made a review of the works that contributed to research and application of Delay Time Models. Also in this work is presented a review of the standards of asphalt pavements, as well as the maintenance policy "Operação Tapa-Buraco", currently practiced in Recife city roads to slap the holes. The proposed model shows that it is viable and is not sensitive when varying input parameters, the results are easy to apply to the Recife city pavement maintenance industry including the model assumptions in "Operação Tapa-Buraco".