O refinamento dos poros, associado à reação pozolânica e ao efeito filer, reduz a permeabilidade do concreto com cinza de casca de arroz (CCA), o que pode antecipar a sua degradação em altas temperaturas. A literatura mostra que o concreto reidratado em água pode recuperar substancialmente a sua resistência inicial, porém, os estudos sobre a reidratação ao ar e sobre a influência do modo de resfriamento na reidratação são escassos. A pesquisa desenvolvida teve como principal objetivo avançar na análise experimental de concretos convencional e com CCA em altas temperaturas e na reidratação. Na etapa exploratória se avaliou a influência da temperatura de exposição, da adição mineral, do ambiente de acondicionamento, da taxa de aquecimento e do tempo de exposição na resistência à compressão e módulo de elasticidade. Na etapa principal se avaliou a influência do modo de resfriamento, da adição e da idade de reidratação na resistência residual. Complementarmente se utilizou o ensaio de velocidade de pulso ultrassônico (VPU) para avaliar o grau de microfissuração e correlacionar a VPU com as propriedades mecânicas residuais. Na etapa exploratória concluiu-se que a adição, a temperatura, a taxa de aquecimento e o tempo de exposição influenciaram significativamente os resultados. O concreto com CCA cristalina apresentou pior desempenho em altas temperaturas. O concreto com CCA amorfa apresentou desempenho ligeiramente inferior ao concreto convencional em 200°C, devido ao efeito da poro-pressão. No entanto, ambas as CCA podem ser alternativas viáveis considerando sustentabilidade. Na etapa principal, o resfriamento brusco com água provocou maior redução na resistência devido aos gradientes térmicos, porém, permitiu maior recuperação logo nos primeiros sete dias de reidratação. Apesar da recuperação parcial, a resistência ao fim de 154 dias foi inferior a 40% do valor inicial. Nas análises térmicas e de DRX foi possível observar nos concretos resfriados com água a recristalização dos aluminatos de cálcio, do C-S-H e da portlandita, em maior grau no concreto convencional. Foi possível observar correlações fortes entre as variáveis de resposta na etapa exploratória, porém, o mesmo não ocorreu na etapa principal, devido à fissuração e presença de água nos poros. / The pore refinement, associated with the pozzolanic reaction and the filler effect, reduces the permeability of blended concrete with rice husk ash (RHA), which can anticipate its degradation at high temperatures. The literature shows that concrete rehydrated with water can recover substantially its initial strength, but studies on rehydration in air and on the influence of the cooling method on rehydration are scarce. The main objective of this research was to evaluate the performance at high temperatures and in rehydration of conventional and blended concretes with RHA. In the exploratory stage, the influence of exposure temperature, mineral admixture, conditioning environment, heating rate and exposure time on residual strength and modulus of elasticity of heated concrete was evaluated. In the main stage, the influence of cooling method, mineral admixture and time of rehydration in an unsaturated environment on residual strength of concrete was evaluated. The ultrasonic pulse velocity test (UPV) was used to evaluate the degree of micro cracking of concrete and to correlate the UPV with residual strength and modulus. In the exploratory stage it was concluded that mineral admixture, temperature, heating rate and time of exposure significantly influenced the results. In general, concrete with partially crystalline RHA presented the worst performance at high temperatures. Concrete with amorphous RHA presented worse performance than conventional concrete only at 200°C, due to the pore-pressure effect. Despite these results, RHA can be a viable option considering sustainability and high temperatures performance. In the main stage, the rapid cooling with water caused a greater reduction in strength, due to thermal gradients, however, caused a greater strength recovery in the first seven days of rehydration. Despite this partial recovery, the final strength of both concretes after 154 days of rehydration was less than 40% of the initial value. In water-cooled concretes thermal and XRD analyzes show recrystallization of the calcium aluminates, C-S-H and portlandite, to a greater degree in conventional concrete. In the exploratory stage it was possible to observe strong correlations between the independent variables; however, the same did not occur in the main stage, due to cracking and to the presence of water in the pores.

Orientador: Miguel Ángel Ramírez Gil / Resumo: O óxido de grafeno reduzido (OGR) é um nanomaterial que possui propriedades como elevada área superficial e resistência mecânica, e é altamente dispersível em água. A literatura é muito escassa sobre a aplicação deste nanomaterial em materiais da construção civil, como argamassas cimentícias. Este trabalho abordou a influência do OGR nas propriedades mecânicas, físicas e microestruturais em argamassas cimentícias com dosagens já testadas para o óxido de grafeno (OG) 0,03%, 0,05%, 0,07% e 0,09% (em relação ao peso de cimento), em idades de 7, 28 e 91 dias. Com adição de 0,05% de OGR, a resistência à compressão teve aumentos 12,0%, 9,6%, e 7,8%, respectivamente, em todas as idades de cura, em relação a amostra sem adição de OGR. Em relação a resistência à compressão diametral e absorção de água por capilaridade, não houve melhoras aos 7 e 28 dias de cura, somente aos 91 dias, nas amostras com as maiores dosagens de OGR de 0,07% e 0,09%, apresentando um aumento de 16% da resistência à tração por compressão diametral. Na absorção de água por capilaridade aos 91 dias de cura, houve uma redução de 18,2% e 27,3%, com adição de 0,07 e 0,09%, respectivamente. As microestruturas mais favoráveis para bons resultados foram as que os cristais de hidratação se assemelham a bastonetes, lâminas, flocos e cristais lamelares que se sobrepõem tornando-se compactos e/ou densos. / Abstract: Reduced graphene oxide (RGO) is a nanomaterial that has properties such as high surface area and strength, it can be highly dispersible in water. The literature is very scarce on the application of this nanomaterial in civil construction materials, such as cement mortar. This work deals with the influence of RGO on the mechanical, physical and microstructural properties of cement mortar with already tested dosages for 0.03%, 0.05%, 0.07% and 0.09% graphene oxide (GO) (in relation to the weight of cement), with ages 7, 28 and 91 days. With addition of 0.05% RGO, the resistance of compression had increases of 12.0%, 9.6%, and 7.8%, respectively, in all curing ages, in relation to the sample without addition of RGO. The resistance by diametrical compression and water absorption by capillarity did not improve at 7 and 28 days of cure, only at 91 days of cure, in samples with higher RGO values of 0.07% and 0.09%, there was an average increase of 16.0% in the resistance by diametrical compression. / Mestre

A utilização de fibras vegetais como reforço constitui um grande interesse na obtenção de novos materiais para a construção civil produto de seu baixo custo, alta disponibilidade e reduzido consumo de energia para sua produção. Este trabalho avalia a incorporação de fibras de sisal, de comprimento 20 e 40 mm, e fração volumétrica de 0,5 e 1%, em concretos para a alvenaria de blocos estruturais e determina o uso destas unidades na execução de prismas e mini-paredes. Foram realizados os testes de caracterização da fibra, blocos e argamassa de assentamento e os ensaios de resistência à compressão axial das unidades, prismas e mini-paredes. O sisal apresentou baixa massa específica aparente e elevada absorção de água, constituindo uma característica comum desse tipo de material pela grande incidência de poros permeáveis. As propriedades físicas dos blocos com e sem adição cumpriram com os requisitos das normas estabelecidas validando sua utilização. Os resultados do ensaio à compressão mostraram que as mini-paredes reforçadas com fibras obtiveram valores muito próximos ou mesmo superiores aos obtidos para as mini-paredes sem fibras, apresentando melhor desempenho que os blocos e prismas. Todos os elementos com adição mostraram um ganho da capacidade de deformação e ductilidade conferida pelas fibras, observado nas curvas tensão x deformação. O modo de ruptura dos blocos, prismas e mini-paredes de referência foi caracterizado por uma fratura brusca e catastrófica e os reforçados mantiveram suas partes unidas pelas fibras, não perdendo sua continuidade e tornando a ruptura um processo progressivo. / The use of natural fibers as reinforcement is a great interest in obtaining new materials for construction, owing of its low cost, high availability and reduced energy consumption for its production. This paper evaluates the incorporation of sisal fibers of 20 mm and 40 mm length and volume fraction of 0.5 and 1%, for concrete for masonry structural blocks, and determines the use of these units in making of prisms and mini-walls. The laboratory tests were carried to characterize physical properties the fiber, blocks and mortar, and besides axial compression tests of the units, prisms, and mini-walls. The sisal had low apparent density and high water absorption, constituting a common feature of such material by the high incidence of permeable pores. The physical properties of the blocks with and without addition complied with the requirements of standards established by validating their use. The axial compression test results showed that mini-walls reinforced with fibers obtained values very close to or even superior to those obtained for the mini-walls without fibers, showing better performance than the blocks and prisms. All elements with the addition had increased the deformation capacity and ductility afforded by the fibers, observed in the curves stress/strain. The rupture mode of blocks, prisms and mini-walls reference was characterized by an abrupt and catastrophic fracture, and elements reinforced maintained their shares together by the fibers, without losing its continuity and becoming a progressive rupture.

A alvenaria estrutural destaca-se na indústria da construção civil atual pelas vantagens que apresenta em comparação com outros sistemas convencionais, devendo ainda ser estudada para um melhor aproveitamento do sistema. Este trabalho estuda a alteração de resistência de compressão em paredes de alvenaria estrutural devida ao lançamento da argamassa de assentamento apenas nas laterais dos blocos em comparação com o lançamento total e à inserção de peças de ajuste dimensional para o acerto de modulações de paredes de alvenaria. Foram realizados os ensaios experimentais correspondentes à caracterização dos materiais empregados e os ensaios de resistência à compressão das unidades, prismas e mini-paredes. Todos os materiais cumpriram com os requisitos normalizados para sua correta utilização nos testes experimentais. Os resultados dos ensaios à compressão dos elementos demonstraram que o efeito do tipo de argamassamento influenciou notavelmente na resistência à compressão da alvenaria, apresentando melhor desempenho o argamassamento total. O uso de peças de ajuste dimensional (rapaduras) não reduziu a resistência à compressão das mini-paredes. / Currently, the structural masonry still has some advantages in the construction industry as compared with conventional systems, however it should continue to be studied for a better utilization of the system. This research studies the change of compressive strength of masonry walls due to the placement of mortar only on the sides of the blocks compared to the total release; and the insertion of adjustment dimensional parts for the settlement of modulations masonry walls. The experimental tests corresponding of characterization of materials used and compressive strength tests of the units, prisms, and mini-walls were made. All materials complied with the standard requirements for its correct use in the experimental tests. The results of the compression tests of the elements demonstrated that the effect of mortar bedding type significantly influenced the compressive strength of masonry with full mortar bedding showing better performance. The use of adjustment dimensional parts did not reduce the compressive strength of mini-walls.

Made available in DSpace on 2011-03-23T21:19:48Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Item created via OAI harvest from source: http://www.bdtd.ufpa.br/tde_oai/oai2.php on 2011-03-23T21:19:48Z (GMT). Item's OAI Record identifier: oai:bdtd.ufpa.br:407 / In the present research work, the effect of the type of physical treatment in the resistance to compression of composites cement-wood was analyzed. Residues of variegated compositions (hardwood) collected at sawmills of the Metropolitan area of Belém were used, and the effects of the following treatments were studied: drying in stove, thermal bath and the mineralization with aluminum sulfate. The first step of the research was the survey of the theoretical references as support for the experimental program. Next, the constituent materials of the composite were characterized according to methods prescribed by the Brazilian Norms and after being homogenized, lab tests were carried out in the fresh state. The tests in the hardened state were driven in such a way that the mechanical characteristic observed for the evaluation of the effect of the referred treatments was the tensile strength. The results indicated that the used residues inhibit the hydration of the cement matrix, as well as they influence the resistance negatively the tensile strength. The residues treated with drying in stove provided the smallest resistances to the compression observed for the composites; the treatment of thermal bath and the treatment of mineralization presented better results. However, even presenting a slight difference among the medium values for the rupture tensions, they presented statistical equivalence, and they corroborated the statement that the treatment typology used in the residues is preponderant factor to mitigate the harmful effects of the extractives of the wood in the resistance to compression of the mortars. / Analisa o efeito de três tratamentos físicos empregados em resíduos de serraria no comportamento à compressão de compósitos cimentomadeira.Foi utilizado resíduo de composição variada (dicotiledôneas) coletado em serrarias da Zona Metropolitana de Belém, e estudou-se o efeito dos seguintes tratamentos: secagem em estufa, banho térmico e a mineralização com sulfato de alumínio. O aporte inicial da pesquisa foi o levantamento do referencial teórico como suporte para o programa experimental. Em seguida, os materiais constituintes do compósito foram caracterizados segundo as Normas Brasileiras vigentes, e depois de homogeneizados, foram conduzidos ensaios no estado fresco. Os ensaios no estado endurecido foram realizados de forma tal que a característica mecânica observada para a avaliação do efeito dos referidos tratamentos foi a resistência à compressão. Os resultados de tensão na compressão indicaram que os resíduos utilizados são inibitórios à hidratação do cimento, bem como influenciam negativamente a resistência à compressão; tais efeitos estão relacionados com a absorção de água pelos resíduos de madeira, e posterior liberação na matriz. Os resíduos tratados com secagem em estufa proporcionaram as menores resistências à compressão observadas para os compósitos confeccionados; o tratamento de banho térmico e o tratamento de mineralização apresentaram melhor desempenho que o primeiro, contudo, mostraram-se estatisticamente equivalentes a partir de 3 dias de idade, fazendo com que a instância decisória em utilizar um ou outro recaia sobre variáveis distintas do desempenho à compressão.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-23T02:16:30Z No. of bitstreams: 1 JOELMA DIAS - TESE PPGEQ 2015..pdf: 4385285 bytes, checksum: ad15f959a3a9ae913e782ebf2f0869dd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-23T02:16:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOELMA DIAS - TESE PPGEQ 2015..pdf: 4385285 bytes, checksum: ad15f959a3a9ae913e782ebf2f0869dd (MD5) Previous issue date: 2015-11 / CNPq / Neste trabalho, borra oleosa de petróleo foi submetida ao processo de estabilização por solidificação, o objetivo foi otimizar as respostas do processo, mostrando assim, o melhor tratamento relacionado a porcentagem de resíduo e tempo de cura, que leva a melhor resposta e indicar limites máximos permissíveis de demanda química de oxigênio e óleos e graxas para avaliar o material resultante. Para realizar a otimização e propor limites, inicialmente a borra oleosa de petróleo e o aglomerante foram caracterizados e classificados. Em seguida foi usado um planejamento do tipo fatorial com adição de três repetições no ponto central e adições de pontos axiais, no delineamento composto central rotacional. Os fatores adotados foram porcentagem de borra oleosa de petróleo e tempo de cura. Foi, também, realizada a confecção das matrizes cimentícias incorporadas com a borra oleosa de petróleo em função da otimização. Este material foi avaliado utilizando ensaios de integridade e durabilidade, imobilização dos contaminantes e avaliação ambiental. As matrizes cimentícias também foram caracterizadas usando ensaios de microscopia eletrônica de varredura, difração de Raios-X e análises termogravimétricas. Foi realizado o balanço de massa, análise da eficiência de retenção dos contaminantes, análise estatística e levantamento dos limites máximos permissíveis de demanda química de oxigênio, óleos e graxas em água potável e efluente para descarte no Brasil e no mundo. Do ponto de vista científico, uma das contribuições deste trabalho foi propor o limite máximo permissível para demanda química de oxigênio, que foi 1.000 (mil) miligrama por litro e, para o teor de óleos e graxas foi proposto 100 (cem) miligramas por litro, ambos para o ensaio de lixiviação. Para o ensaio de solubilização foi proposto 10 (dez) miligramas por litro para demanda química de oxigênio e 1 (um) miligramas por litro para o teor de óleos e graxas. Como resultado deste estudo foi demonstrado que a otimização das respostas é uma forma de minimizar e ou maximizar as variáveis respostas no processo de estabilização por solidificação, em que foi observado que os melhores resultados são obtidos, quando foram utilizados valores menores de porcentagem de borra oleosa de petróleo e tempo maior de cura. Este trabalho permite afirmar que é possível otimizar o processo de estabilização por solidificação de material estabilizado e solidificado incorporado com borra oleosa de petróleo e que a propositura de limites de avaliação ambiental contribui para assegurar uma adequada disposição de resíduo oleoso e uso adequado do produto final. / In this work, petroleum sludge oil was subjected to stabilization by solidification process, the objective was to optimize the process responses, thus showing the best treatment related to waste percentage and curing time, which leads to better response, and indicate oxygen chemical demand and oils and greases maximum permissible limits to evaluate the resulting material. To perform the optimization and propose limits, initially petroleum oily sludge and the binder were characterized and classified. Then it was used the factorial optimization with addition of three repetitions at the central point and additions of axial points, in the rotational central composite design. The adopted factors were petroleum oily sludge percentage and curing time. It was also performed the manufacturing of cementitious matrices incorporated with the petroleum oily sludge from the optimization. This material was evaluated through integrity and durability, immobilization of contaminants and environmental evaluation tests. Cementitious matrices were also characterized using scanning electron microscopy and X-ray diffraction tests and thermogravimetric analysis. The mass balance was performed, as well as contaminant retention efficiency and statistical analysis, and the determintaion of oxygen chemical demand and oils and greases maximum permissible limits in potable water and wastewater for disposal in Brazil and worldwide. From a scientific point of view, one of the contributions of this study was to propose the maximum permissible limit for oxygen chemical demand, which was one thousand (1,000) milligrams per liter and, for the oils and greases content was proposed one hundred (100) milligrams per liter, both for the leaching test. For the solubilization test was proposed ten (10) milligrams per liter for oxygen chemical demand and one (1) milligrams per liter for the oils and greases content. As a result of this study it was demonstrated that the responses optimization is a way to minimize and/or maximize the stabilization by solidification process response variables, in which was observed that the best results are obtained when lower petroleum oily sludge percentage and higher curing time values were used. This study allows us to affirm that it is possible to optimize the stabilization by solidification process of stabilized and solidified material incorporated with petroleum oily sludge and that the bringing of environmental evaluation limits helps to ensure a proper oily waste disposal and proper final product use.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:13Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-04-26Bitstream added on 2014-06-13T20:16:15Z : No. of bitstreams: 1 santos_lf_me_ilha.pdf: 6137370 bytes, checksum: 5de758f11cce6406d87fe87638a96bb5 (MD5) / O concreto auto-adensável (CAA) é um material que representa um dos maiores avanços na tecnologia do concreto das últimas décadas. O desenvolvimento do CAA propiciou eficiência e melhora nas condições de trabalho em canteiro de obras e na indústria de pré-moldados. Do ponto de vista reológico, o CAA é uma mistura fluida que proporciona diferenças de comportamento quando comparado ao concreto convencional. Neste contexto, a proposta desta pesquisa foi estudar, num primeiro plano, as características reológicas nas fases de pasta, argamassa e concreto do CAA no estado fresco e seu comportamento no estado endurecido. Para isso, optouse por empregar a metodologia de Repette e Melo (2005), que considera a resistência à compressão como ponto de partida para a composição do traço do CAA e que estuda os aspectos reológicos envolvidos nas diferentes fases de sua dosagem. Os materiais empregados para estudo de dosagem foram o fíler basáltico como adição, areia média, brita 19 mm, aditivo superplastificante e dois tipos de cimento. Foram elaborados dois concretos, com cimentos distintos, ambos com mesma classe de resistência igual a 40 MPa. Num segundo plano, foi realizado um estudo da avaliação da resistência à compressão desses concretos quando submetidos à cura térmica a vapor, variando-se as temperaturas de cura (entre 65oC e 80oC), assim como o patamar isotérmico de cura em 4 h,6 h e 8 h para cada temperatura. A avaliação das propriedades mecânicas dos concretos foi realizada empregando o Método da Maturidade. No emprego da maturidade foram utilizados as funções de Nurse e Saul e a proposta por Freiesleben-Hansen e Pedersen (FHP). As análises comparativas foram realizadas em função do tipo de cimento empregado, temperatura de cura e tempo de patamar isotérmico / The self-compacting concrete (SCC) is a material that represents one of the greatest advances in concrete technology in recent decades. The development of SCC has resulted in improved efficiency and working conditions at the construction site and the precast industry. Rheological point of view, the SCC is a fluid mix that provides behavior differences when compared to conventional concrete. In this context, the proposal of this research was to study, in the foreground, the rheological phases of paste, mortar and concrete of SCC in the fresh state and its behavior in the hardened state. For this, we chose to employ the methodology Repette e Melo (2005), which considers the compressive strength as a starting point for the composition of the trace of SCC and studying the rheological aspects involved in the different stages of their dosage. The materials used to study the dosage was basalt fillers such as addition, medium sand, gravel 19 mm, superplasticizer additive and two types of cement. We prepared two concretes with different cements, both with the same strength class of 40 MPa. In the background, a study assessing the compressive strength of concrete when subjected to steam curing, varying the curing temperatures (between 65oC and 80oC) as well as the level of isothermal cure at 4 h, 6 h and 8 h for each temperature. The evaluation of mechanical properties of concrete was carried out using the Maturity Method. Employment of maturity was used to Nurse e Saul function, as well as function proposed by Freiesleben-Hansen and Pedersen (FHP). Comparative analysis were performed according to the type of cement used, curing temperature and isothermal plateau

A busca por novas soluções técnicas que, de modo sustentável, diminuam o tempo de construção de obras de engenharia e as tornem mais econômicas, tem tomado, cada vez mais, as linhas de pesquisa do grupo de Engenharia Geotécnica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, onde já foram realizadas inúmeras pesquisas para estudar e compreender o comportamento de solos artificialmente cimentados. O cimento Portland é mundialmente utilizado no melhoramento da resistência e da deformabilidade dos solos, outrora impróprios para utilização. Para estudar a contribuição da cimentação para altas tensões de confinamento, foi construído um equipamento triaxial com capacidade de atingir 10 MPa de tensão confinante que permite o estudo do comportamento tensão-deformação-dilatância de solos artificialmente cimentados curados sob tensão. Juntamente, foi realizado um estudo um numa areia fina e uniforme, artificialmente cimentada, para três tempos de cura (3, 7 e 28 dias), da resistência à compressão simples (qu) e da resistência à compressão diametral (qt) em função da razão vazios/cimento (η/Civ). Os resultados mostraram que a resistência aumenta com a redução da relação vazios/cimento (η/Civ) e com o aumento do tempo de cura (t), sendo que a relação tração/compressão (qt/qu) é independente do tempo de cura e apresenta um valor médio de 0,15. Além dos resultados proferidos, outras misturas de solos granulares com diferentes tipos de cimento, variados tempos de cura, foram analisados e normalizados, obtendo-se uma curva única em que a resistência à compressão simples (qu) e a resistência à compressão diametral (qt) foram normalizadas e estão em função da relação vazios/cimento (η/Civ). Paralelamente pretendeu-se verificar qual o efeito do tipo de cura (sob tensão ou atmosférica) em misturas cimentadas com a realização de ensaios para tensões efetivas médias desde 250 kPa até 4000 kPa. Além disso, avaliou-se a variação do η/Civ e do tempo de cura para amostras curadas sob tensão. Os resultados mostram que, de um modo geral, com o aumento da tensão efetiva média, o tipo de cura não afeta os valores das tensões de desvio máximas. A parcela friccional tem uma predominância no comportamento tensão-deformação. O tipo de cura tem influência na definição da superfície de plastificação e da rigidez, verificando-se o aumento destas propriedades para amostras curadas sob tensão em relação a amostras curadas sob pressão atmosférica. Com base nos resultados obtidos nesta pesquisa, um modelo elasto-plástico com degradação da rigidez, que tem como parâmetros a resistência a compressão simples (qu), ângulo de atrito (ϕ’) e uma deformação equivalente (εs 0,7), foi proposto para simular o comportamento tensão-deformação de misturas de areias artificialmente cimentados em ensaios triaxiais, apresentando resultados satisfatórios. / The search for new technical solutions to reduce construction time of engineering works and to make them more cost-effective has been object of the research lines of the group of Geotechnical Engineering of Federal University do Rio Grande do Sul. Numerous studies have been conducted to analyse and understand the behaviour of artificially cemented. Portland cement is widely used for improving strength and deformability characteristics of soils. To study the contribution of cementation under high pressures, a 10 MPa confining pressure triaxial apparatus was built to study the stress-strain-dilatancy behaviour of artificially cemented soils cured under stress. In parallel a study was conducted on a artificially cemented uniform sand at three curing times (3, 7 and 28 days) to determine the unconfined compressive strength (qu) and splitting tensile strength (qt) according to voids/cement ratio (η/Civ) dosage methodology. The results showed that strength increases with the reduction of voids/cement ratio (η/Civ) and with the increasing of cure time (t). The tensile/compression ratio (qt/qu) is independent of curing time and presents a mean value of 0.15. In addition to these results, other granular soils mixtures with distinct types of cement and different curing times were analysed. A unique normalized curve was fit to unconfined compressive strength (qu) and splitting tensile strength (qt) against voids/cement ratio (η/Civ). At the same time, the effect of the curing type (under stress or atmospheric) was verified through triaxial compression tests with mean effective stresses ranging from 250 kPa to 4000 kPa. In addition, the variation of η/Civ and cure time was evaluated for samples cured under stress. The results show that, in general, by increasing the mean effective stress, the type of cure does not affect the values of the maximum deviatoric stress. The frictional portion is predominant in the stress-strain behavior. The type of cure affects the yielding surface and the stiffness of the samples. It was observed the increase in this properties for samples cured under stress compared to samples cured with atmospheric stress. Based on the outcomes of this study, with satisfactory results, an elastoplastic model with stiffness degradation (using unconfined compressive strength (qu), friction angle (’) and an equivalent strain (  s0.7)) was proposed to simulate the stress-strain behaviour of artificially cemented sands in triaxial tests.

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.