O efeito de instalação de estacas cravadas em areia, que promove um aumento da compacidade do solo e de seus parâmetros de resistência e deformabilidade, é analisado nesta dissertação em conjunto com o efeito de grupo. O procedimento estabelecido objetiva quantificar a melhoria após a instalação de um grupo de estacas e foi desenvolvido nesta pesquisa a partir da contribuição de Alves (1998). Para a utilização deste procedimento, foram propostas correlações do módulo de Young do solo em função da resistência à penetração NSPT (ou da resistência à penetração normalizada N60), a partir de um banco de dados obtido da literatura, visando não apenas as aplicações implementadas neste estudo, como também nortear futuras aplicações práticas. Na análise de casos documentados da literatura, foi utilizado o programa Plaxis 3D Foundation. Inicialmente foi procedida a calibração do programa através da reprodução de um caso de instrumentação de um grupo de estacas na argila rija de Londres, muito bem documentado por Cooke et al. (1980). Os resultados das simulações, com parâmetros do solo obtidos da literatura, se ajustaram muito bem aos resultados experimentais, seja nos valores de recalque, seja nos diagramas de transferência de carga. Posteriormente, a melhoria do solo por efeito da instalação foi estimada, através do procedimento estabelecido nesta dissertação, baseado em Alves (1998), a partir das características iniciais do solo antes da instalação de um grupo de estacas em modelo reduzido em solo arenoso. Obtidos os parâmetros melhorados previstos para o solo após a instalação, estes foram aplicados a um grupo de 9 estacas, para diferentes espaçamentos relativos, como dados de entrada no programa Plaxis. A comparação dos resultados experimentais com aqueles simulados numericamente sinaliza para o potencial tanto do programa Plaxis, na reprodução do comportamento do conjunto, como do modelo de Alves (1998), que norteou o procedimento proposto nesta pesquisa. O fator de escala, ressaltado na dissertação, bem como outros aspectos relevantes observados nas análises realizadas, são propostos como temas futuros a serem investigados na continuidade desta linha de pesquisa. / The installation effect of piles driven in sand, which increases soill density, strength and deformability parameters, is analyzed in this research, together with the pile-group effect. The procedure has been established aiming at the soil improvement achieved after installation of the piles. The proposed procedure is based on Alves (1998). In order to apply the procedure, correlations between the soil Young modulus and the NSPT blow count (or the normalized N60) have been established from a database obtained in the literature, aiming not only at the applications implemented in this study but also as a guideline for future practical applications. The program Plaxis 3D Foundation has been used in the analysis of documented cases from the literature, as an initial step to implement the procedure proposed in this thesis. Initially, the program has been calibrated by application to a well-documented piling group in the London stiff clay by Cooke et al. (1980). The results of the numerical simulations with soil parameters obtained from the literature have been very close to the experimental values, not only for the settlements, but also for the load transfer diagrams. The soil improvement due to pile installation has been implemented in this thesis based on Alves (1998). It has been applied to a case of small-scale model piling group in sands, taking into consideration the initial characteristics of the soil before installation and the soil improvement after driving. The updated parameters, together with different pile spacing in the 9-pile group, have been entered as input in the program Plaxis 3D Foundation. The comparison of the experimental results with those numerically simulated shows the potentiality of Plaxis program, due to its ability to properly reproduce the piling group behavior, and also of the model by Alves (1998), which guided the soil improvement procedure proposed in this research. The scale factor, highlighted in the thesis, as well as other relevant factors observed in the analyses, are topics for further investigation in continuity of this research.

Neste trabalho, algumas caracterizações químicas foram realizadas em arenitos asfálticos da região de Piracicaba-SP, Formação Piramboia da Bacia do Paraná, para verificar seu potencial de produção de óleo. Para isso, as amostras obtidas da região foram submetidas a avaliação por termogravimetria, teor de umidade, teor de cinzas, teor de material orgânico por extração, pirólise, análise elementar e fracionamento em coluna. Por TGA observou-se que a 500 C praticamente todo material orgânico presente sofreu pirólise. A extração colaborou para se obter a classificação das amostras quanto ao teor de material orgânico, apresentando entre 4 e 13%, sendo que pelos teores encontrados a amostra AM06 é considerada de alto potencial produtivo, as amostras AM05, AM08 e AM09 são de médio, as amostras AM01, AM02, AM03 e AM07 possuem baixo, mas ainda atrativo, e a AM04 não possui atratividade. Pela avaliação elementar, a relação H/C e O/C dos extratos evidenciaram que algumas amostras estão no processo final da diagênese e outras no início da catagênese, indicando que elas estão no processo inicial de maturação. A avaliação cromatográfica dos extratos revelou que houve perdas de óleo por intemperismo restando majoritariamente compostos de alto peso molecular. O fracionamento permitiu verificar que as amostras AM01, AM06 e AM09 possuem maior quantidade de hidrocarbonetos livres e as amostras AM06 e AM07 e AM09 apresentaram maior teor de óleo. O procedimento de pirólise evidenciou que as amostras AM01, AM05, AM06 e AM09 apresentam maior potencial de geração de óleo, sendo que a faixa encontrada de óleo pirolítico ficou entre 2 e 8%, e através de avaliação por CGAR e CGAR-EM observou-se que ela promove a liberação de quantidades consideráveis de substâncias mais leves do que quando comparados aos extratos obtidos diretamente nas amostras originais. Além de produzir uma série homóloga de hidrocarbonetos parafínicos e olefínicos. A comparação dos produtos de pirólise dos arenitos com os produtos de pirólise de um resíduo de vácuo por CGAR-EM permitiu observar que existe similaridade entre suas composições, onde o processo de pirólise do resíduo de vácuo gera uma série homóloga de hidrocarbonetos entre C10 a C32, similar aos produtos de pirólise da amostra AM09, porém com menor variedade de tipos de hidrocarbonetos. A pré-avaliação da co-pirólise dos arenitos com resíduos plásticos indicou que é possível aumentar a geração de líquidos, porém é necessário mais estudo para afirmações inequívocas. Com base nos resultados das avaliações realizadas podemos concluir que a região apresenta na sua maioria potencial interessante para produção de óleo utilizando pirólise / In this work, some chemical characterizations were held on tar sands in the region of Piracicaba-SP, the South American Piramboia Formation from Paraná basin, to check its oil production potential. For this purpose, samples obtained in the region have undergone through evaluation by thermogravimetry, moisture content, ash content, content of organic material using extraction, pyrolysis process, elemental analysis and fractionation on open chromatography column. By TGA was noted that 500 C almost all-organic material present suffered pyrolysis. Extraction procedure collaborated to achieve the classification of samples regarding the content of organic material, from 4 to 13%, and by levels found at the sample AM06 is considered of high productive potential, the samples AM05, AM08 and AM09 have medium potential, the samples AM01, AM02, AM03 and AM07 have low potential, but still attractive, and the AM04 does not have any potential. By evaluating the atomic relationship between H/C and O/C of the extracts was possible to build up the Van Krevelen diagram and see that some samples are in the final process of diagenesis and other early catagenesis, indicating that they are in the early maturation process. Chromatographic evaluation of the extracts revealed that there were losses of oil by weathering process because it remains mostly high molecular weight compounds on the rocks. The fractionation has shown that samples AM01, AM06 and AM09 have higher free hydrocarbon amount and samples AM06, AM07 and AM09 presented a higher level of oil content. The pyrolysis procedure showed that the samples AM01, AM05, AM06 and AM09 presented greater oil generation potential, pyrolytic oil released from 2 to 8%, and through their evaluation by HRGC and HRGC-MS it was observed that it promotes the release of significant quantities of substances that are lighter than related to the extracts obtained directly in the original samples. In addition, it also promotes a production of homologous series of paraffinic and olefinic hydrocarbons. Comparison of pyrolysis products of sandstones with pyrolysis products of vacuum residue by HRGC-MS allowed to observe that there is similarity between their compositions, which pyrolysis process of vacuum residue generates a homologous series of hydrocarbons between C10 the C32, similar to AM09s pyrolysis products, however with minor variety of types of hydrocarbons. The pre-evaluation of co-pyrolysis of sandstones with plastic waste has indicated that it is possible to increase the liquid generation, but more study is needed for clear statements. Based on the results of the evaluations it can be concluded that the region has an interesting potential for producing oil using pyrolysis process

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo.pdf: 35261 bytes, checksum: 5c14dd5939481fe398edfb044903a091 (MD5) Previous issue date: 2011-07-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This paper presents a study on the linear thermal expansion of foundry sands used as aggregates in foundry cores with resin phenolic-urethane/Cold Box. The work examines the correlation between thermal expansion of the sand and hot deformation tendency of the core during the casting process. The hot deformation tendency has important technological significance, because it affects the dimensional quality of the casting. It was tested three silica sands, one chromite sand, two types of based aluminum silicates sands and two types of blended minerals. The sands were characterized for particle size distribution, loss on ignition, AFS clay content, density, permeability, pH, acid demand, specific surface area, coefficient of angularity, chemical analysis, XRD, shape and surface of the grains and linear thermal expansion. The dilatometer test was done with loose unbonded sands. The sand was placed into an alumina sample holder and inserted into the dilatometer. The hot deformation tendency of the core was performed with two tests: first, using an experimental iron casting and second a hot distortion laboratory test, in which the test specimen was subjected to heating by a flame. It was verified that the hot deformation tendency is directly correlated to the thermal expansion of the sand. The higher the thermal expansion of the sand used to make cores the more susceptible it is to hot deformation. / O presente trabalho apresenta um estudo sobre a influência da expansão térmica linear das areias de fundição utilizadas para a confecção de machos com resina fenólicauretânica/ Cold Box sobre a tendência à deformação a quente dos machos durante o processo de fundição das peças. A tendência à deformação a quente dos machos tem grande importância tecnológica, porque isto afeta diretamente a qualidade dimensional das peças fundidas. Foram ensaiadas três areias de sílica, uma areia de cromita, duas areias à base de silicato de alumínio, dois compostos de minerais. As areias foram caracterizadas quanto à distribuição granulométrica, perda ao fogo, teor de argila AFS, densidades solta e relativa, permeabilidade, pH, demanda ácida, superfície específica, coeficiente de angularidade, análise química, difratometria de raios-X, formato e superfície dos grãos e expansão térmica linear. O ensaio de dilatometria das areias foi realizado em corpos de provas não ligados com aglomerantes, ou seja, a areia foi acondicionada em um porta-amostra de alumina e este foi inserido no dilatômetro. Foram executados dois ensaios de tendência à deformação a quente dos machos: o ensaio de corpo de prova fundido e o ensaio de distorção a quente em laboratório, onde o corpo de prova (macho) é submetido a um aquecimento por chama. Verificou-se que a tendência à deformação a quente dos machos tem correlação direta com a expansão térmica da areia. Quanto maior a expansão térmica da areia utilizada para a confecção do macho mais suscetível ele estará à deformação a quente.

Neste trabalho, algumas caracterizações químicas foram realizadas em arenitos asfálticos da região de Piracicaba-SP, Formação Piramboia da Bacia do Paraná, para verificar seu potencial de produção de óleo. Para isso, as amostras obtidas da região foram submetidas a avaliação por termogravimetria, teor de umidade, teor de cinzas, teor de material orgânico por extração, pirólise, análise elementar e fracionamento em coluna. Por TGA observou-se que a 500 C praticamente todo material orgânico presente sofreu pirólise. A extração colaborou para se obter a classificação das amostras quanto ao teor de material orgânico, apresentando entre 4 e 13%, sendo que pelos teores encontrados a amostra AM06 é considerada de alto potencial produtivo, as amostras AM05, AM08 e AM09 são de médio, as amostras AM01, AM02, AM03 e AM07 possuem baixo, mas ainda atrativo, e a AM04 não possui atratividade. Pela avaliação elementar, a relação H/C e O/C dos extratos evidenciaram que algumas amostras estão no processo final da diagênese e outras no início da catagênese, indicando que elas estão no processo inicial de maturação. A avaliação cromatográfica dos extratos revelou que houve perdas de óleo por intemperismo restando majoritariamente compostos de alto peso molecular. O fracionamento permitiu verificar que as amostras AM01, AM06 e AM09 possuem maior quantidade de hidrocarbonetos livres e as amostras AM06 e AM07 e AM09 apresentaram maior teor de óleo. O procedimento de pirólise evidenciou que as amostras AM01, AM05, AM06 e AM09 apresentam maior potencial de geração de óleo, sendo que a faixa encontrada de óleo pirolítico ficou entre 2 e 8%, e através de avaliação por CGAR e CGAR-EM observou-se que ela promove a liberação de quantidades consideráveis de substâncias mais leves do que quando comparados aos extratos obtidos diretamente nas amostras originais. Além de produzir uma série homóloga de hidrocarbonetos parafínicos e olefínicos. A comparação dos produtos de pirólise dos arenitos com os produtos de pirólise de um resíduo de vácuo por CGAR-EM permitiu observar que existe similaridade entre suas composições, onde o processo de pirólise do resíduo de vácuo gera uma série homóloga de hidrocarbonetos entre C10 a C32, similar aos produtos de pirólise da amostra AM09, porém com menor variedade de tipos de hidrocarbonetos. A pré-avaliação da co-pirólise dos arenitos com resíduos plásticos indicou que é possível aumentar a geração de líquidos, porém é necessário mais estudo para afirmações inequívocas. Com base nos resultados das avaliações realizadas podemos concluir que a região apresenta na sua maioria potencial interessante para produção de óleo utilizando pirólise / In this work, some chemical characterizations were held on tar sands in the region of Piracicaba-SP, the South American Piramboia Formation from Paraná basin, to check its oil production potential. For this purpose, samples obtained in the region have undergone through evaluation by thermogravimetry, moisture content, ash content, content of organic material using extraction, pyrolysis process, elemental analysis and fractionation on open chromatography column. By TGA was noted that 500 C almost all-organic material present suffered pyrolysis. Extraction procedure collaborated to achieve the classification of samples regarding the content of organic material, from 4 to 13%, and by levels found at the sample AM06 is considered of high productive potential, the samples AM05, AM08 and AM09 have medium potential, the samples AM01, AM02, AM03 and AM07 have low potential, but still attractive, and the AM04 does not have any potential. By evaluating the atomic relationship between H/C and O/C of the extracts was possible to build up the Van Krevelen diagram and see that some samples are in the final process of diagenesis and other early catagenesis, indicating that they are in the early maturation process. Chromatographic evaluation of the extracts revealed that there were losses of oil by weathering process because it remains mostly high molecular weight compounds on the rocks. The fractionation has shown that samples AM01, AM06 and AM09 have higher free hydrocarbon amount and samples AM06, AM07 and AM09 presented a higher level of oil content. The pyrolysis procedure showed that the samples AM01, AM05, AM06 and AM09 presented greater oil generation potential, pyrolytic oil released from 2 to 8%, and through their evaluation by HRGC and HRGC-MS it was observed that it promotes the release of significant quantities of substances that are lighter than related to the extracts obtained directly in the original samples. In addition, it also promotes a production of homologous series of paraffinic and olefinic hydrocarbons. Comparison of pyrolysis products of sandstones with pyrolysis products of vacuum residue by HRGC-MS allowed to observe that there is similarity between their compositions, which pyrolysis process of vacuum residue generates a homologous series of hydrocarbons between C10 the C32, similar to AM09s pyrolysis products, however with minor variety of types of hydrocarbons. The pre-evaluation of co-pyrolysis of sandstones with plastic waste has indicated that it is possible to increase the liquid generation, but more study is needed for clear statements. Based on the results of the evaluations it can be concluded that the region has an interesting potential for producing oil using pyrolysis process

Na região da campanha gaúcha, no sudoeste do estado do Rio Grande do Sul, existem áreas que demonstram fragilidade em relação às características litológicas, pedológicas e da cobertura vegetal, principalmente, quando relacionadas às dinâmicas do clima. Os areais da região têm despertado especial atenção nas últimas décadas, devido a questões históricas, socioeconômicas e ambientais. O processo de arenização está relacionado à dinâmica de fenômenos naturais como as precipitações intensas e período de estiagens, estes associadas à dinâmica dos ventos. Contudo, frente aos estudos de simulação climática que projetam os possíveis cenários climáticos futuros, quais seriam as possíveis dinâmicas processuais na região dos areais? O presente trabalho tem por objetivo geral desenvolver um estudo observacional sobre a dinâmica das precipitações para a região no decorrer do século XX, buscando encontrar possíveis evidências de modificação na sua dinâmica em relação ao processo de arenização. O trabalho, também, analisou os dados de precipitação a partir do modelo downscaling Eta/CPTEC 40 km acoplado ao Modelo Climático Global HadCM3 para o cenário SRES A1B. Foram utilizados dados pluviométricos diários dos postos de Alegrete (RS) disponíveis pela Agência Nacional de Águas, os quais foram tratados estatisticamente (preenchimento de falhas, consistência dos dados, análise dos totais anuais, totais trimestrais, totais mensais, dias com chuvas ≥ 1, 10, 20, 30, 50, 80, 100 mm, índice simples de intensidade diária – SDII, número de dias com chuvas ≤ 1 mm, comprimento máximo do período seco – CDD e o comprimento máximo do período seco mensal – CDDmês), em relação a sua dinâmica no decorrer da série (variabilidade, tendências e ocorrência de eventos extremos) através da aplicação do Teste de Mann-Kendall de significância estatística. Após a aplicação deste teste, os resultados demonstraram que a maior parte da série não apresentou tendência significativa à modificação, sendo encontradas variações normais durante o período analisado. Em relação aos fenômenos climáticos de baixa frequência como o El Niño Oscilação Sul (ENOS) e a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), foram verificadas suas correspondências utilizando o Índice de Anomalia de Chuva. Após sua aplicação, os resultados demonstraram que ambos os fenômenos (ENOS e ODP) modulam as precipitações anuais na região. Verificou-se, também, que as mudanças consideradas significativas pelo Teste de Mann-Kendall no século XX, sobretudo quanto à ocorrência de eventos extremos de precipitação, apresentaram forte relação com os processos de arenização associados à dinâmica hídrica. O aumento da frequência desses eventos no decorrer do século XX pode ter contribuído para a intensificação de parte dos processos de arenização na região. Já os resultados da modelagem climática apontaram para um aumento das precipitações nas estações da primavera, verão e outono, com incrementos pluviométricos nos meses de novembro, janeiro e março, que podem vir a influenciar nos processos arenização associados às precipitações torrenciais. / In the southwestern state of Rio Grande do Sul, in the Campos/grassland there are areas showing fragility related to soil, vegetation and climatic characteristics. The sands of the region in recent decades have attracted special attention due to historical issues, socio economic and environmental factors. The process of sandization is related to the dynamics of natural phenomena such as intense rainfall and drought period, which are associated to winds dynamic. However, compared to studies of climate simulation to design the possible future climate scenarios, which would be possible in the area dynamics of sands? The aim of this study is to develop observational analysis on the dynamics of rainfall for the region during the twentieth century, trying to find possible evidence of change in its dynamics in relation to the process of sandization. The study analyzed rainfall data from climate simulation of the precipitation from the downscaling model Eta / CPTEC 40 km coupled to the Global Climate Model output of HadCM3 for the SRES A1B scenario. Daily rainfall data of stations Alegrete (RS) available through the Agência Nacional de Águas were used, which were statistically (gap filling, data consistency, analysis of annual totals, quarterly totals, monthly totals, days with rainfall ≥ 1, 10, 20, 30, 50, 80, 100 mm, simple daily intensity index - SDII, number of days with rains ≤ 1 mm, maximum length of the dry period - CDD and the maximum length of the dry period monthly – CDDmonthly), analyzed in terms of their dynamic throughout the series (variability, trends and extreme events) by applying the Mann-Kendall. The results showed that most of the series showed no significant tendency to changes, with normal variations encountered during the period. The low frequency climatic phenomena such as El Niño Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) were evaluated for their correspondences using the rainfall anomaly index (RAI). The results showed that both phenomena (ENSO and PDO) modulate annual rainfall in the region. It is also significant that the changes assessed by the Mann-Kendall in the twentieth century, on the occurrence of extreme precipitation events, showed a great relationship with the processes associated with sandization water dynamics. The increased frequency of these events during the twentieth century may have contributed to the intensification of the processes of sandization in the region. The results of climate modeling indicated increased rainfall in the seasons of spring, summer and fall, with increases rainfall in the months of November, January and March what may influence the sandization processes associated with torrential rainfall.

Na região da campanha gaúcha, no sudoeste do estado do Rio Grande do Sul, existem áreas que demonstram fragilidade em relação às características litológicas, pedológicas e da cobertura vegetal, principalmente, quando relacionadas às dinâmicas do clima. Os areais da região têm despertado especial atenção nas últimas décadas, devido a questões históricas, socioeconômicas e ambientais. O processo de arenização está relacionado à dinâmica de fenômenos naturais como as precipitações intensas e período de estiagens, estes associadas à dinâmica dos ventos. Contudo, frente aos estudos de simulação climática que projetam os possíveis cenários climáticos futuros, quais seriam as possíveis dinâmicas processuais na região dos areais? O presente trabalho tem por objetivo geral desenvolver um estudo observacional sobre a dinâmica das precipitações para a região no decorrer do século XX, buscando encontrar possíveis evidências de modificação na sua dinâmica em relação ao processo de arenização. O trabalho, também, analisou os dados de precipitação a partir do modelo downscaling Eta/CPTEC 40 km acoplado ao Modelo Climático Global HadCM3 para o cenário SRES A1B. Foram utilizados dados pluviométricos diários dos postos de Alegrete (RS) disponíveis pela Agência Nacional de Águas, os quais foram tratados estatisticamente (preenchimento de falhas, consistência dos dados, análise dos totais anuais, totais trimestrais, totais mensais, dias com chuvas ≥ 1, 10, 20, 30, 50, 80, 100 mm, índice simples de intensidade diária – SDII, número de dias com chuvas ≤ 1 mm, comprimento máximo do período seco – CDD e o comprimento máximo do período seco mensal – CDDmês), em relação a sua dinâmica no decorrer da série (variabilidade, tendências e ocorrência de eventos extremos) através da aplicação do Teste de Mann-Kendall de significância estatística. Após a aplicação deste teste, os resultados demonstraram que a maior parte da série não apresentou tendência significativa à modificação, sendo encontradas variações normais durante o período analisado. Em relação aos fenômenos climáticos de baixa frequência como o El Niño Oscilação Sul (ENOS) e a Oscilação Decadal do Pacífico (ODP), foram verificadas suas correspondências utilizando o Índice de Anomalia de Chuva. Após sua aplicação, os resultados demonstraram que ambos os fenômenos (ENOS e ODP) modulam as precipitações anuais na região. Verificou-se, também, que as mudanças consideradas significativas pelo Teste de Mann-Kendall no século XX, sobretudo quanto à ocorrência de eventos extremos de precipitação, apresentaram forte relação com os processos de arenização associados à dinâmica hídrica. O aumento da frequência desses eventos no decorrer do século XX pode ter contribuído para a intensificação de parte dos processos de arenização na região. Já os resultados da modelagem climática apontaram para um aumento das precipitações nas estações da primavera, verão e outono, com incrementos pluviométricos nos meses de novembro, janeiro e março, que podem vir a influenciar nos processos arenização associados às precipitações torrenciais. / In the southwestern state of Rio Grande do Sul, in the Campos/grassland there are areas showing fragility related to soil, vegetation and climatic characteristics. The sands of the region in recent decades have attracted special attention due to historical issues, socio economic and environmental factors. The process of sandization is related to the dynamics of natural phenomena such as intense rainfall and drought period, which are associated to winds dynamic. However, compared to studies of climate simulation to design the possible future climate scenarios, which would be possible in the area dynamics of sands? The aim of this study is to develop observational analysis on the dynamics of rainfall for the region during the twentieth century, trying to find possible evidence of change in its dynamics in relation to the process of sandization. The study analyzed rainfall data from climate simulation of the precipitation from the downscaling model Eta / CPTEC 40 km coupled to the Global Climate Model output of HadCM3 for the SRES A1B scenario. Daily rainfall data of stations Alegrete (RS) available through the Agência Nacional de Águas were used, which were statistically (gap filling, data consistency, analysis of annual totals, quarterly totals, monthly totals, days with rainfall ≥ 1, 10, 20, 30, 50, 80, 100 mm, simple daily intensity index - SDII, number of days with rains ≤ 1 mm, maximum length of the dry period - CDD and the maximum length of the dry period monthly – CDDmonthly), analyzed in terms of their dynamic throughout the series (variability, trends and extreme events) by applying the Mann-Kendall. The results showed that most of the series showed no significant tendency to changes, with normal variations encountered during the period. The low frequency climatic phenomena such as El Niño Southern Oscillation (ENSO) and Pacific Decadal Oscillation (PDO) were evaluated for their correspondences using the rainfall anomaly index (RAI). The results showed that both phenomena (ENSO and PDO) modulate annual rainfall in the region. It is also significant that the changes assessed by the Mann-Kendall in the twentieth century, on the occurrence of extreme precipitation events, showed a great relationship with the processes associated with sandization water dynamics. The increased frequency of these events during the twentieth century may have contributed to the intensification of the processes of sandization in the region. The results of climate modeling indicated increased rainfall in the seasons of spring, summer and fall, with increases rainfall in the months of November, January and March what may influence the sandization processes associated with torrential rainfall.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / A beach is an accumulation on the shore of unconsolidated sediment and its composition and texture are directly related to the available source of material and the coastal processes that modify the sediments during long periods. Coastal and shallow marine sediments are usually of heterogeneous nature, composed of variable mixtures of siliciclastic and bioclastic particles. Surface samples collected in the beach face from eighteen stations along south Alagoas coast were analyzed concerning textural and compositional characteristics. Mean grain size and sorting were obtained through dry mechanical sieving, with processing of the samples using the SYSGRAN package. Three hundred grains were identified for each grain size class coarser than 0.125 mm. Compositional analysis was carried out with the identification of 300 grains for each grain size class coarser than 0.125 mm. Grain size distribution ranged from medium sand to very fine sand with predominance of the latter, mostly moderately sorted. Coarser sands were found in Pontal do Peba and in the narrow beaches of Miaí de Cima and Barreiras. The sedimentation in the studied beaches showed predominance of siliciclastic grains, mainly quartz. The highest concentrations of bioclastic grains are near the Ponta do Peba bank and the north of this point the proportion of bioclasts gradually decreases. The main biogenic components are molluscs shells and fragments of red algae and Halimeda. Echinoderms spines and fragments, bryozoans and foraminifera tests also contribute significantly to the beach deposit. The sediment distribution pattern suggests that in addition to the grains originated from the hinterland, the continental shelf constitutes an important sediment source for the beaches. / As praias constituem depósitos de material inconsolidado cuja composição e textura estão diretamente relacionadas com a fonte de material disponível e os processos costeiros que modificam os sedimentos durante longos períodos. Sedimentos marinhos rasos e costeiros são comumente de natureza heterogênea, compostos por misturas variáveis de partículas silicilásticas e bioclasticas. Amostras superficiais coletadas na face de praia de dezoito estações distribuídas ao longo de 36 km de litoral no sul de Alagoas foram analisadas quanto a composição e aspectos texturais. A granulometria e grau de seleção foram obtidos através do peneiramento mecânico a seco, com processamento das amostras no Sistema de Análises Granulométricas (SYSGRAN). Trezentos grãos aleatórios de cada fração ganulométrica superior a 0,125mm foram identificados por meio de lupa binocular. A granulometria oscilou entre areia média e areia muito fina, com predomínio da última, em maioria moderadamente selecionadas. Sedimentos de granulometria mais grossa foram encontrados no Pontal do Peba e nas estreitas praias de Miaí de Cima e Barreiras. A sedimentação nas praias estudadas mostrou predomínio de grãos siliciclásticos, sobretudo quartzo. As maiores concentrações de grãos bioclásticos estão nas proximidades do Pontal do Peba e a norte deste ponto a proporção de bioclastos gradualmente diminui.Os principais componentes biogênicos encontrados foram as conchas de moluscos e fragmentos de algas vermelhas e Halimeda. Espinhos e fragmentos de equinodermos, briozoários e carapaças de foraminíferos também contribuem expressivamente para o depósito praial. O padrão de distribuição dos sedimentos sugere que, além dos grãos oriundos do interior do continente, a plataforma continental constitui uma importante fonte de sedimentos para as praias.

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Geosynthetics are used in conjunction with soil/particulate materials to serve various functions like reinforcement, drainage, filtration and containment. The shear behavior of soil-geosynthetic interfaces hugely depends upon on the morphological properties of particulate materials and surface characteristics of geosynthetics. However, many researchers have ignored the effects of morphology, owing to the difficulty in finding the morphological characteristics of sand particles. Few of them used visual, manual and imaged based quantifications, which are not very effective. Also, the effects of particle size and morphology are often combined and the individual effect of these parameters cannot be easily separated. In addition to this, there are very few studies which have given importance to quantitative understanding of surface features/roughness of geosynthetics and almost all of them are limited to 2D surface measurements. The objective of this thesis is to understand the interface shear mechanisms of sand-geosynthetic systems through modified large interface direct shear tests coupled with morphological characterization of sands using advanced image based and optical techniques and surface topographical analysis of geosynthetics using 3D interferometry. The individual effects of particle size and morphology on interface shear mechanism are investigated by carefully selecting the sands having specific size fractions and different morphological characteristics. A new computational method based on image analysis is proposed in this study to quantify the morphology of sands (roundness, sphericity and roughness) more accurately by writing several algorithms and implementing them in MATLAB. The roundness and sphericity of sand particles in this method are quantified as per Wadell (1932) and Krumbein and Sloss (1963) respectively and the root mean square roughness is used as a measure of surface roughness. Out of total four sands, namely coarse sand (CS), medium sand (MS), fine sand (FS) and angular coarse sand (ACS) used in this study, CS, MS and FS have similar morphology and different particle sizes, whereas CS and ACS have same size and dissimilar morphology. The effects of size and morphology of sand particles on the interface shear behavior are examined through direct shear tests on dilative and non-dilative interfaces. After examining the boundary effects on deformation patterns analyzed using shear bands in conventional, fixed box and symmetric interface direct shear tests, symmetric interface direct shear test is observed to show uniformity in stresses and deformations across the shear box and hence the same is adopted in this thesis. Test results revealed that the peak interface friction and dilation angles in case of dilative interfaces are hugely dependent upon the interlocking between the sand particles and the asperities of geosynthetic material, which in turn depend on the relative size of sand particles and asperities. Highest interface shear strength is observed when the asperity size of the geosynthetic material matches with the mean particle size of sand, which is also manifested in terms of highest shear band thickness. Direct shear tests on non-dilative interfaces (sand-smooth geomembrane) revealed that interface friction angle depends on the number of effective contacts rather than the particle size. Morphology of sands is found to have major influence on the interface shear strength among all the parameters investigated. Results from interface shear tests are examined in the light of topographical analysis of sand particles and shear induced surface changes in geomembrane. Possible shearing mechanisms at the interface and the influence of particle size, morphology and normal stress on sliding or plowing are brought out from 3D surface roughness measurements using 3D optical profilometer. The stress-shear displacement response of sand-geomembrane interfaces are correlated to the surface changes on sheared geomembranes through visual observations and roughness quantifications. Medium sand used in this study could make more number of effective contacts with deeper grooves, resulting in highest interface friction. The number of grooves are less in case of coarse sand and the depth of grooves is less in case of fine sand, resulting in lesser interface friction for these two sands compared to medium sand, supporting the results of interface shear tests.

The thesis deals with the current trends and development of the unconventional oil and natural gas production. The main aim is to evaluate and analyze the global development of unconventional production and the influence of its growth in the last decade on the global economy and the given markets. In addition, not only the pros, but also the risks and limitations of unconventional production, are examined, e.g. economic and environmental issues. The final part focuses on the United States and the local shale boom. Based on the analysis of American unconventional production, the future of these sources is predicted. At the end of the thesis the effects of shale boom on the U.S. economy are explored as well, focusing mainly on the U.S. trade balance.