Orientador: Roger Augusto Rodrigues / Banca: Miguel Angel Alfaro Soto / Banca: Heraldo Luiz Giacheti / Resumo: Solos colapsíveis apresentam deformações volumétricas bruscas quando umedecidos sem que haja variação da tensão atuante. Técnicas para redução ou mitigação dos recalques devido ao colapso podem ser utilizadas, das quais se destaca a compactação. Diversos trabalhos a respeito de solos não saturados compactados são encontrados no meio técnico, no entanto, poucos têm abordado o uso da compactação como método de melhoria dos solos colapsíveis, especialmente usando os conceitos próprios dos solos não saturados, como o efeito da sucção após a compactação. Desta forma, o propósito desta dissertação é estudar o comportamento colapsível de um solo arenoso compactado variando-se o grau de compactação, a umidade de compactação, a sucção inicial e a tensão de inundação. Os graus de compactação e as umidades de moldagem foram definidos considerando situações de obras cujo controle inadequado da compactação pode levar a problemas relacionados ao colapso, seja por deficiência de densidade ou desvio da umidade ótima. Ensaios edométricos convencionais com determinação de sucção pela técnica do papel filtro e ensaios edométricos com sucção controlada foram conduzidos para este fim. Os resultados experimentais demonstraram a influência das variáveis estudadas no colapso do solo, onde o solo foi mais afetado pelo umedecimento quando compactado com menor grau de compactação, apresentando colapso expressivo em tensões relativamente baixas. A depender da umidade de moldagem, igual à ótima ou mais s... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Collapsible soils exhibit abrupt volumetric deformations upon wetting without variations of the applied stresses. Techniques for reduction or even mitigation the settlements due to collapse can be used, standing out the compaction process. There are several studies about compacted unsaturated soil. Although few studies are concentrated on the use of compaction as a method to improve the features of collapsible soils, especially using the unsaturated soil concepts, as the effect of suction after compaction. In this regard, this works aims to study the collapsible behavior of a compacted sandy soil varying the relative compaction, the as-compacted water content, the initial suction and the inundation stress. The relative compaction and the water content were defined considering situation which the inappropriate control of the design compaction parameters could lead to problems related to collapse, either due to density deficiency or deviation from optimum water content. Conventional oedometer tests with determination of suction via filter paper method and suction-controlled oedometer tests were performed for this purpose. The experimental results showed the influence of the study variables at the soil collapse. The soil was more affected by wetting when compacted with low relative compaction, showing significant collapse potentials at relatively low stresses. Depending on the water content, equal to the optimum or drier them the optimum water content, the collapse potential had... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

No Estado do Paraná, onde a implantação do sistema integrado lavoura - pecuária vem apresentando um crescimento expressivo, foi avaliado o comportamento da compactação do solo, em conseqüência da adoção desta prática de manejo. O estudo foi desenvolvido durante o período de 1997 a 1998, na Cooperativa Agrária Mista Entre Rios, no município de Guarapuava, PR. e se constituiu na formação de pastagens durante o inverno e plantio da cultura da soja, no verão, em sistema de plantio direto. O solo é classificado como LATOSSOLO BRUNO ÁLICO EPIEUTRÓFICO textura muito argilosa relevo suave ondulado fase vegetação campo natural. Foram coletadas amostras de solo em 20 (vinte) unidades amostrais, em 2 (duas) profundidades, durante 4 (quatro) períodos de amostragens, caracterizados como Período 0 - antes do pastejo; Período 60 - o gado há 60 dias na área; Período 120 - o gado há 120 dias na área e Período 300 - após a colheita da cultura da soja. As propriedades físicas foram submetidas à análise de Regressão Linear simples, para detectar a tendência de cada variável analisada, ao longo dos períodos e profundidades amostrados. Os dados nos permitem inferir que não foram constatadas diferenças com magnitude suficiente, para caracterizar a presença de camadas compactadas, ou Índice de cone crítico, impeditivos ao crescimento radicular

Orientador: Roger Augusto Rodrigues / Coorientador: Adriano Souza / Resumo: O comportamento dos solos não saturados é um tema amplamente estudado, tanto por meio de ensaios de laboratório quanto de campo. Fenômenos como o colapso dos solos são relativamente bem explicados pelos modelos elastoplásticos existentes, dos quais o Modelo Básico de Barcelona é um dos mais utilizados e difundidos no meio acadêmico. Apesar dos avanços obtidos, ainda existe certa escassez de estudos que comparem o comportamento previsto por tais modelos a resultados de situações reais de engenharia. Esta pesquisa teve como objetivo simular numericamente resultados de recalques devidos a carregamentos e inundação de provas de carga em placa e de protótipos de sapata construídas sobre solo natural e compactado em cava. Com os resultados buscou-se analisar a eficiência da técnica de compactação para mitigar o problema do colapso do solo. Para isso, ensaios de compressão triaxial e edométricos com sucção controlada, bem como ensaios de curva de retenção e condutividade hidráulica foram realizados para determinação dos parâmetros constitutivos hidráulicos e mecânicos do solo natural e compactado que foram utilizados no programa Code_Bright para simulação numérica dos resultados de campo. Os resultados demonstraram a capacidade do modelo em reproduzir o comportamento do solo no campo. Demonstraram também que o uso da compactação do solo que preconiza compactar em cava uma camada de espessura equivalente à largura da sapata é viável para redução da colapsibilidade, mas depende do nív... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The behaviour of unsaturated soils is a widely studied theme around the world, both by utilising laboratory and field tests. Phenomena like soil collapsibility are relatively well explained by the existing elastoplastic models, among which the Barcelona Basic Model is the most widely used in the academic field. Despite the recent advances, there is still a scarcity of papers that compare the behaviour predicted by constitutive models and results of real engineering problems. This research aims to numerically simulate the results of settlement due to loading and wetting of load tests built both on undisturbed and compacted soil. The results were analysed in order to study the efficacy of the soil compaction technique in mitigating soil collapse. Suction controlled triaxial compression and oedometer tests, as well as soil water retention curve and hydraulic conductivity experiments were conducted to determine the hydraulic and mechanic parameters used in the software Code_Bright to numerically simulate field results. The results highlight the capability of the model in reproducing the analysed field behaviour. They also show that the technique that involves compaction of the soil equal to the footing's width is viable to reduce its collapsibility, but its efficacy will also depend on the tensions applied on the foundation and on the tolerable settlement values. Tensions that are propagated to the natural soil layer that are higher than its preconsolidation stress will cause col... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: Carlos Eduardo Angeli Furlani / Coorientador: Afonso Lopes / Banca: Marcelo Boamorte Ravelli / Banca: Carlos Alessandro Chioderoli / Resumo: Os fatores que mais influenciam no rendimento de tração são ascondições do solo, as dimensões dos pneus, sua relação peso/potência e o tipo deconstrução do pneu (radial/diagonal). O uso de pneus específicos para determinadotipo de superfície de rolamento permite aumentar seu desempenho operacional. Logo,o detalhamento dos pneus, uso da carga necessária sobre o rodado, associados aosestudos da compactação do solo, pode indicar melhores condições de trabalho econsequentemente redução do consumo de combustível. Assim, objetivou-se avaliara resistência mecânica à penetração do solo, recalque dos pneus e o consumo decombustível horário após o tráfego de dois tipos de pneus radiais traseiros (710/70R38e 650/85R38) e dianteiros (600/70R28 e 600/65R28) combinados com quatro relaçõespeso/potência do trator em área preparada para a cultura da cana-de-açúcar. Odelineamento estatístico foi fatorial com parcelas subdivididas em blocos casualizadocom quatro repetições, foi feita análise estatística pelo teste F e quando significativofoi realizado o teste Tukey a 5% probabilidade, para as interações entre tratamentosajuste de regressão de maior expoente que apresentasse significância e mapas deisolinhas para melhor explicar o comportamento da variável. Os pneus e as relaçõespeso/potência não interferiram na resistência mecânica do solo à penetração nopresente trabalho. A compactação do solo aumenta conforme o aumento do númerode passadas oferecendo maior ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The factors that most influence the yield of traction are soil conditions, tire size, weight / power relationship, and tire type (radial / diagonal). The use of specific tires for a certain type of rolling surface would increase their operational performance. Therefore, the characterization of the tire, use of the required load on the wheel associated with soil compaction studies, may indicate better working conditions and consequently reduced fuel consumption. The objective of this study was to evaluate the mechanical resistance to soil penetration, the area mobilized by the tires and the fuel consumption after traffic of two types of rear (710 / 70R38 and 650 / 85R38) and front (600 / 70R28 and 600 / 65R28) combined with four tractor weight / power relationship in an area prepared for sugarcane cultivation. The statistical design was a factorial with randomized blocks subdivided with four replicates, statistical analysis was performed by the F test and when significant the Tukey test was performed at 5% probability, for the interactions between treatments regression adjustment of higher exponent that presented significance and Maps to better explain the behavior of the variable. Tires and weight / power relationship did not interfere in the mechanical resistance of the soil to penetration in the present work. Soil compaction increases as the number of passes increases, giving the soil greater mechanical resistance to penetration, negatively interfering with layer 10 to 20 c... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-05T18:48:59Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2056447 bytes, checksum: 4243bc200397ad5d9d57b63a87766fb1 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-05T18:48:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2056447 bytes, checksum: 4243bc200397ad5d9d57b63a87766fb1 (MD5) Previous issue date: 2018-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O presente estudo aborda a aplicação das misturas solo-cal em projetos geotécnicos. No estudo, coletou-se uma amostra deformada de um solo residual maduro da Zona da Mata de Minas Gerais e realizou-se um programa de ensaios de laboratório que abrangeu: (i) ensaios de caracterização geotécnica, ensaios de compactação (Proctor normal), compressão não confinada, permeabilidade e adensamento com velocidade constante de deformação (CRD) em corpos de prova do solo; (ii) ensaios de compactação (Proctor normal) nas misturas solo- cal com 1, 2, 3, 4 e 6% de teor de cal em relação à massa de solo seco; (iii) ensaios de compressão não confinada com cura tradicional e de permeabilidade nas misturas solo-cal, nos teores de cal de 2, 4 e 6%, curados na temperatura de 22,8 °C e nos períodos de cura de 3, 7, 28 e 90 dias; (iv) ensaios de compressão não confinada com cura acelerada em corpos de prova das misturas solo-cal, nos teores de cal de 2, 4 e 6% em relação à massa de solo seco, curados nas temperaturas de 10, 30, 40 e 50°C, nos períodos de cura de 12, 24, 48 e 96 horas e (v) ensaios de adensamento CRD nos teores de 1, 2, 3 e 4% de cal, curados na temperatura de 22,8 o C e nos períodos de cura de 7, 28, 90 e 180 dias. Os resultados obtidos mostram que: (i) o aumento do teor de cal nas misturas produziu aumentos na umidade ótima e redução no peso específico aparente seco máximo do solo, assim como ganhos expressivos de resistência mecânica do solo que se relacionam diretamente com os períodos de cura; (ii) o aumento do teor de cal, combinado com o aumento do período e da temperatura de cura, produziu ganhos de resistência mecânica do solo que se relacionam diretamente com estes parâmetros; (iii) no processo de cura acelerada, o aumento da temperatura agilizou a ocorrência de reações pozolânicas, que aumentaram os valores de resistência mecânica em um menor período de cura; (iv) a permeabilidade das misturas solo-cal diminuiu com a ocorrência das reações pozolânicas ao longo dos períodos de cura e (v) as tensões de pré-adensamento aumentaram e os índices de vazios iniciais, de compressão e de recompressão diminuíram com o incremento dos teores de cal e períodos de cura, resultando em misturas solo-cal mais rígidas e menos compressíveis. / The current study addresses the application of soil-lime mixtures in the geotechnical design. In the research, a disturbed sample of a mature residue soil from Zona da Mata of Minas Gerais was collected, and a program of several laboratory testings were made, which involved: (i) geotechnical characterization, compaction (standard Proctor), unconfined compression, permeability and constant rate of displacement (CRD) tests in soil samples; (ii) compaction tests (standard Proctor compaction effort) in the lime-soil specimens with lime contents of 1, 2, 3, 4 and 6% in relation to the soil dry mass; (iii) unconfined compression and permeability tests in soil-lime mixtures specimens with lime contents of 2, 4 and 6% in relation to the soil dry mass, which were cured at the cure periods of 3, 7, 28 and 90 days under temperature of 22.8 °C; (iv) unconfined compression tests in the in lime-soil mixture specimens with lime contents of 2, 4 and 6% in relation to the soil dry mass, which were cured at cure periods of 12, 24, 48 and 96 hours under the temperatures of 10, 30, 40 and 50 °C; and (v) CRD tests in soil-lime mixtures specimens with lime contents of 1, 2, 3 and 4% in relation to the soil dry mass, which were cured at the cure periods of 7, 28, 90 and 180 days under temperature of 22.8 o C. The results showed that: (i) the increase of the lime content in the samples also resulted in increase of the optimum moisture content and decrease of the specific maximum dry weight of the soil, besides of expressive mechanical strength gains which were directly related to the curing periods; (ii) the increase of lime content, together with the increase of the curing temperature and period, resulted in mechanical strength gains which were directly related to these parameters; (iii) in the process of accelerated cure of the soil-lime mixtures, the temperature increase sped the occurrence of pozzolanic reactions, which increased the mechanical strength gains within a smaller cure period; (iv) the permeability of the mixtures reduced with the occurrence of the pozzolanic reactions throughout the cure periods; and (v) the pre-consolidation stress increased whereas the initial void ratio, compression and recompression indices reduced with the increment of lime content and cure period, resulting in more rigid and less compressible mixtures.

ARAUJO, A. F. Avaliação de misturas de solos estabilizados com Cal, em pó e em pasta, para aplicação em rodovias do Estado do Ceará. 2009. 175 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2009. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-12-21T16:58:39Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_afaraujo.pdf: 6675599 bytes, checksum: 73f80a28c79ac0bda83985a1bb0990c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-12-21T16:59:41Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_afaraujo.pdf: 6675599 bytes, checksum: 73f80a28c79ac0bda83985a1bb0990c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-21T16:59:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_afaraujo.pdf: 6675599 bytes, checksum: 73f80a28c79ac0bda83985a1bb0990c3 (MD5) Previous issue date: 2009 / The Baixo Jaguaribe’s Agricultural Pole plays an important role in the socio-economic scenario in the State of Ceara. This agriculture pole has been promoting new opportunities for the development of irrigated agriculture and agribusiness; nevertheless, its highway infrastructure is poor. The region’s lack of appropriate soil coupled with limited financial resources make economically unfeasible any effort to improve the road network. Therefore, it is necessary to search for technological alternatives that allow both the reduction of implantation costs and the pavement improvement. The objective of this study was to evaluate the technical viability of using lime to stabilize the soil at the Baixo Jaguaribe´s Agricultural Pole, Ceara, to be used in noble layers of highway. Two samples from the region’s soil were selected for this study in order to investigate the soil stabilization after adding lime. Two methods of administering the stabilizer to the soil were analyzed: in the first one, the lime was diluted in the compacting water (experimental method) and, in the second on, the lime powder was directly administered (control method). Other variables investigated in this study are a) the rate of lime administered (3%, 5%, and 7%), b) the curing time to which the mixtures were administered (0, 7, 14, 28, and 90 days), and c) the compacting energy variation, normal and intermediate, used in some specific tests. The stabilized mixtures were submitted to two dosage methods: one analyzed the samples’ chemical performance through the pH values evolution and the other one analyzed the samples’ mechanic performance through the resistance to simple compression values evolution. The mixtures produced in the laboratory were also submitted to mechanic resistance evaluations through the compression strength test, the diametrical compression test, and the resilience modulus test. It was observed that the chemical stabilization obtained by adding lime (powder or diluted in water) promoted improvement at the analyzed soil samples due to the some of the soil physical and chemical features. Based on these analyses, the best outcome by adding lime to stabilize the soil was observed in one of the investigated soils. / A Região do Agropólo do Baixo Jaguaribe desempenha um importante papel no cenário econômico e social do estado do Ceará, propiciando, a cada dia, novas oportunidades para o desenvolvimento local de atividades relacionadas à agricultura irrigada e aos agronegócios. Verifica-se, contudo, que a infra-estrutura rodoviária da região encontra-se muito precária, apresentado fatores, como a falta de solos adequados e os limitados recursos financeiros, que acabam inviabilizando economicamente os investimentos na melhoria da malha rodoviária local. Torna-se então necessária a busca por alternativas tecnológicas que permitam a redução dos custos de implantação e melhoria de pavimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade técnica do uso da cal na estabilização de solos ocorrentes no Agropólo do Baixo Jaguaribe, estado do Ceará, para o emprego em camadas nobres de rodovias. Nesse trabalho foram selecionadas duas amostras de solos da região para o estudo da estabilização com a inserção da cal. Foram analisadas duas formas de aplicação do estabilizante ao solo: uma delas diluída na água de compactação (método proposto) e a outra em pó (método convencionalmente utilizado). As outras variáveis investigadas na pesquisa relacionaram-se com os teores da cal aplicados (3%, 5% e 7%), os tempos de cura aos quais as misturas foram submetidas (0, 7, 14, 28 e 90 dias) e a variação das energias de compactação, normal e intermediária, utilizadas em alguns ensaios específicos. As misturas estabilizadas foram submetidas a dois métodos de dosagem: um analisando o comportamento químico das amostras, por meio da evolução dos valores de pH, e o outro analisando o comportamento mecânico, por meio da evolução dos valores de resistência à compressão simples. As misturas produzidas em laboratório foram submetidas também a avaliação da resistência mecânica por meio dos ensaios de Resistência à Compressão Simples, Resistência à Tração por Compressão Diametral e Módulo de Resiliência. Foi verificado que a estabilização química realizada através da adição da cal (em pó e em pasta) proporcionou o incremento de resistência nas amostras naturais dos solos estudados, em função de algumas características físicas e químicas dos mesmos. Com base nos ensaios realizados, verificou-se uma melhor aplicabilidade da cal no processo de estabilização de um dos solos estudados.

Através de um aparelho compactador (PROCTOR, modificado) em condições de campo submeteu-se, um Latossolo Vermelho Escuro textura argilosa, após a eliminação da camada superficial (10 cm), a quatro energias de compactação (2,45; 4,90; 7,35; 9,80 J/cm2) em várias épocas do ano para que os ensaios fossem realizados dentro da maior amplitude possível de umidade. Os efeitos resultantes das quatro energias e de uma testemunha foram avaliados através de determinação da densidade e umidade gravimétrica do solo em três camadas (10 a 15, 15 a 20 e 20 a 25 cm), e resistência à penetração na superfície compactada. Para um dos estados de umidade mais representativo (38 a 40%) foi determinada a água retida a 0,06; 0,33; 1,0; 3,0 e 15 atm; porosidade total; macro e microporosidade das amostras. Os dados obtidos originaram as correlações de : a) densidade global versus umidade gravimétrica; b) índice de cone versus umidade gravimétrica; c) densidade do solo versus índice de cone. As interpretações dos dados mostraram que para todas as energias aplicadas e umidades observadas: a) Existem duas relações lineares distintas e inversas entre densidade global e umidade gravimétrica, sendo a intersecção das retas a umidade ótima para compactação do solo e que variou entre 34 e 36%; b) A resistência à penetração apresentou relação linear com a umidade do solo; c) A relação entre o índice de cone e a densidade global somente foram significativos para umidades acima da umidade ótima de compactação, limitando a eficiência do uso de penetrômetros para este estado de umidade do solo

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:56Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-11-27Bitstream added on 2014-06-13T21:06:50Z : No. of bitstreams: 1 beutler_an_dr_jabo.pdf: 720803 bytes, checksum: 553f8a3e9118c58495a2457e2bad8170 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Este estudo objetivou avaliar o efeito da compactação do solo e do conteúdo de água nas características agronômicas de soja e arroz de sequeiro em um Latossolo Vermelho distrófico, textura média (LVd) e um Latossolo Vermelho eutroférrico argiloso (LVef). Para tal, foram coletadas amostras na profundidade de 0,0 - 0,20 m e passadas em peneira de 0,004 m e adubadas conforme a recomendação. O solo foi compactado em vasos de 9,82 L (0,20 m de altura e 0,25 m de diâmetro) em camadas de 0,03 m, estabelecendo-se três níveis de compactação no experimento 1 (Capítulos 2 e 3) e quatro níveis no experimento 2 (Capítulos 4, 5, 6 e 7). Nesses dois experimentos utilizaram-se dois conteúdos de água (retenção de água nas tensões de 0,05 e 0,01 MPa). Após a compactação foram semeadas três sementes por cova (quatro covas vaso-1), e sete dias após foram desbastadas deixando duas plantas de soja e quatro de arroz por vaso. O terceiro experimento (Capítulos 8 e 9) foi conduzido no campo, apenas no LVd e com soja, no qual os cinco níveis de compactação corresponderam ao número de passadas de um trator de 11 Mg, uma ao lado da outra, sobre a superfície do solo, em parcelas de 9 m2, com quatro repetições. Em todos os experimentos, após a semeadura, foram determinados atributos físicos e características agronômicas das plantas nos diferentes níveis de compactação. Por meio dos resultados, em casa de vegetação, verificou-se que no LVd as duas culturas toleraram menores níveis de compactação em relação ao LVef e, que uma pequena compactação aumentou a produção das plantas de soja e arroz, no maior conteúdo de água no solo (Tensão de 0,01 MPa). No menor conteúdo de água (Tensão de 0,05 MPa) foram obtidas menores produtividades e, em geral, ocorreu decréscimo em menores níveis de compactação do solo. No experimento de campo, no LVd... . / This study objectived evaluate the effect of soil compaction and water content in agronomics characteristics of soybean and dry land rice in a Oxisol, medium texture (LVd) and a clayey Oxissol (LVef). For such, samples were collected in 0.0 - 0.20 m depth and passed in mash of 0.004 m and fertilized as the recommendation. The soil was compacted in pots of 9.82 L (0.20 m of height and 0.25 m diameter) in 0.03 m layers, establishing itself three levels of compaction in experiment 1 (Chapters 2 and 3) and four levels in experiment 2 (Chapters 4, 5, 6 and 7). In these two experiments it was used two water contents (water retention in the 0.01 and 0.05 MPa tension). After the compaction it was sown three seeds for hollows (four hollows pot-1), and seven days after was roughed-hew leaving two plants of soybean and four of rice for pot. The third experiment (Chapters 8 and 9) was carried out in field, only in the LVd and with soybean, in which the five levels of compaction corresponded to the number of passed of a 11 Mg tractor, one to the side of the other, on the soil surface, in 9 m2 plots, with four replications. In all experiments, after the sowing, were determined physical attributes and agronomics characteristic of the plants in the different levels of compaction. By means of the results, in greenhouse, it was conclude that in LVd the two cultures had tolerated smallers levels of compaction in relation to the LVef and, that a small compaction increased the production of the plants, in the greater soil water content (0.01 MPa tension). In the smaller water content (0.05 MPa tension) smaller yields were obtained and, in general, decrease in smaller levels of soil compactiion. In the field experiment, in the LVd, the soybean yield was reduced from the resistance to penetration of 0.85 MPa.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Civil, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2012-05-17T13:33:48Z No. of bitstreams: 1 2011_JuanFernandoDiazSanches completo.pdf: 8127595 bytes, checksum: ea2ed8d745beb13863fa5bdbdb7e5788 (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-24T13:24:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_JuanFernandoDiazSanches completo.pdf: 8127595 bytes, checksum: ea2ed8d745beb13863fa5bdbdb7e5788 (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-24T13:24:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_JuanFernandoDiazSanches completo.pdf: 8127595 bytes, checksum: ea2ed8d745beb13863fa5bdbdb7e5788 (MD5) / Uma serie de substâncias contaminantes constituídas principalmente por íons de metais pesados foram aplicados sobre corpos de prova moldados por solos lateríticos em condições in-situ e compactados. Os parâmetros ajustados de transporte foram determinados utilizando metodologias de minimização do erro entre a concentração relativa medida experimentalmente e a concentração relativa calculada através de uma solução analítica unidimensional para, finalmente, obter o coeficiente de dispersividade longitudinal (x) e o coeficiente de retardo (R). Por meio de uma análise paramétrica e de sensibilidade utilizando a mesma solução analítica unidimensional foi possível estimar qualitativa e quantitativamente, respectivamente, qual dos parâmetros afeta de forma marcante o avanço da pluma contaminante para os materiais estudados. Alguns autores na ultima década enumeraram diferentes revisões feitas nas soluções analíticas tridimensionais de Domenico & Robbins e Domenico, indicando que existem opiniões que divergem com respeito ao rendimento destas duas soluções. Devido a este fato alguns autores centraram suas pesquisas em compreender a natureza das aproximações envolvidas na solução de analítica tridimensional de Domenico através de uma análise matemática rigorosa sobre a origem e desenvolvimento desta solução. Fundamentado nesta proposta, foi realizado um processo de simulação em um domínio fictício utilizando soluções analíticas e numéricas. Este processo de simulação envolveu duas e três dimensões do espaço utilizando os mesmos solos lateríticos e os parâmetros encontrados na análise unidimensional. A solução analítica proposta por Domenico foi comparada com a solução analítica proposta por Cleary & Ungs e a divergência entre as duas soluções foi calculada por meio da diferença média absoluta existente entre elas. Os resultados obtidos permitiram saber para que condições dos solos lateríticos estudados a solução analítica de Domenico apresentou as melhores aproximações. As simulações foram acompanhadas de análises paramétricas que, finalmente, permitiram observar, entender e desenvolver algumas pautas gerais para o uso adequado da solução de Domenico. As metodologias numéricas de MDF e MEF permitiram realizar uma verificação dos resultados e observações realizadas nas análises. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / A number of pollutants consist mainly of heavy metal ions were placed on witnesses in-situ lateritic soil and compacted. The adjusted parameters of transport were determined by methods of minimizing the error between the relative concentration, measured experimentally and the relative concentration, calculated through a one-dimensional analytical solution to finally obtain the longitudinal dispersivity coefficient (x) and the retardation coefficient (R). Using a parametric and sensitivity analysis, using the same analytical solution was possible to estimate qualitatively and quantitatively, respectively, which parameters contribute most to the advancement of the plume of contamination in the materials studied. Some authors in the last decade several revisions listed in the three-dimensional analytical solutions and Domenico Domenico & Robbins, indicating that there are conflicting opinions regarding the performance of these two solutions. Due to this fact, some authors focused their research on understanding the nature of the approximations contained in the three-dimensional analytical solution Domenico through a rigorous mathematical analysis of the origin and development of this solution. Based on this proposal, we carried out a simulation process using analytical and numerical solutions considering a fictitious domain. This simulation process and consider the bi-dimensional space and using lateritic soils and parameters found for dimensional analysis. The analytical solution proposed by Domenico was compared with the analytical solution proposed by Cleary & Ungs, the divergence between the two solutions was calculated using the mean absolute difference between them. The results allowed to know what lateritic soil conditions studied, the analytical solution presented Domenico best approximations. The simulations were accompanied by parametric analysis that allowed to observe, understand and develop some general guidelines for appropriate use of the Domenico solution. The MDF and numerical methods allowed us to verify the results MEF and observations made during laboratory analysis. These methodologies were applied numerical approximation in unidimensional space (MDF) and two-dimensional space (MEF). The latter allowed observations noted during the conferring of analytical analysis and multidimensional ratifying the uncertainties that Domenico dimensional analytical solution entails. _______________________________________________________________________________________ RESUMEN / Una serie de sustancias contaminantes constituidas principalmente por iones de metales pesados fueron colocados sobre testigos de suelo laterítico in-situ y compactados. Los parámetros ajustados de transporte se determinaron mediante metodologías de minimización del error entre la concentración relativa, medida experimentalmente y la concentración relativa, calculada a través de una solución analítica unidimensional para, finalmente, obtener el coeficiente de disperdividad longitudinal (x) y el coeficiente de retardo (R). Mediante un análisis paramétrico y de sensibilidad utilizando la misma solución analítica, fue posible estimar cualitativa y cuantitativamente, respectivamente, cuál de los parámetros contribuye mas en el avance de la pluma de contaminación en los materiales estudiados. Algunos autores en la ultima década enumeraron diferentes revisiones realizadas en las soluciones analíticas tridimensionales de Domenico & Robbins y Domenico, indicando que hay opiniones encontradas respecto al rendimiento de estas dos soluciones. Debido a este hecho, algunos autores centraron sus investigaciones en comprender la naturaleza de las aproximaciones contenidas en la solución analítica tridimensional de Domenico a través de un análisis matemático rigoroso sobre el origen e desarrollo de esta solución. Fundamentado en esta propuesta, fue realizado un proceso de simulación utilizando soluciones analíticas y numéricas considerando un dominio ficticio. Este proceso de simulación considero los espacios bi y tridimensionales y utilizando los suelos lateríticos y parámetros encontrados durante el análisis unidimensional. La solución analítica propuesta por Domenico fue comparada con la solución analítica propuesta por Cleary & Ungs, la divergencia entre las dos soluciones fue calculada por medio de la diferencia media absoluta existente entre ellas. Los resultados obtenidos permitieron conocer para qué condiciones de los suelos lateríticos estudiados, la solución analítica de Domenico presento mejores aproximaciones. Las simulaciones fueron acompañadas de análisis paramétricos que permitieron observar, entender e desarrollar algunas pautas generales para el uso adecuado de la solución de Domenico. Las metodologías numéricas de MDF y MEF permitieron verificar los resultados e observaciones realizadas durante los análisis analíticos. Estas metodologías de aproximación numérica fueron aplicadas en el espacio unidimensional (MDF) y en el espacio bidimensional (MEF). Este último permitió conferir las observaciones constatadas durante el análisis analítico multidimensional ratificando así las incertezas que la solución analítica tridimensional de Domenico acarrea.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2015. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2015-05-27T18:24:07Z No. of bitstreams: 1 2015_AngelaCustodiaGuimaraesQueiroz.pdf: 3849750 bytes, checksum: d6e3e4b336c793514c7dc4d5601e52c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2015-05-28T11:57:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_AngelaCustodiaGuimaraesQueiroz.pdf: 3849750 bytes, checksum: d6e3e4b336c793514c7dc4d5601e52c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-28T11:57:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_AngelaCustodiaGuimaraesQueiroz.pdf: 3849750 bytes, checksum: d6e3e4b336c793514c7dc4d5601e52c5 (MD5) / Devido às particularidades relacionadas ao comportamento dos solos tropicais, diversas pesquisas vêm sendo desenvolvidas nos últimos anos buscando uma melhor caracterização desse material, e até mesmo o desenvolvimento de uma teoria específica a este tipo de solo. Todo esse contexto motivou a realização deste trabalho, que teve como principal objetivo avaliar o comportamento microestrutural de um solo tropical compactado em diferentes condições de umidade, energia aplicada e índice de vazios, com o propósito de definir quais as características são intrínsecas do solo e quais são advindas das condições de compactação. Para tal, um amplo programa experimental foi desenvolvido utilizando o solo do Campo Experimental do Programa de Pós-graduação em Geotecnia da Universidade de Brasília. A escolha desse material foi devida à existência de uma extensa base de dados oriunda de pesquisas anteriores, que serviriam como referência para o presente trabalho. Assim, foram definidos diversos pontos de trabalho distribuídos no plano de compactação e realizados sua caracterização geotécnica, mecânica, hidráulica e estrutural. Para a caracterização mecânica e hidráulica foram realizados ensaios de adensamento e determinadas as curvas de retenção pela união dos métodos do papel filtro e da placa de sucção. A caracterização estrutural foi realizada utilizando dois tipos de ensaios: a porosimetria por intrusão de mercúrio (MIP) e a microscopia eletrônica de varredura (SEM). Esses ensaios avaliam a estrutura do solo de maneira quantitativa e qualitativa, respectivamente. Os resultados e as análises desses ensaios indicaram que independente do efeito externo aplicado, compactação ou carregamento, a microestrutura do solo não se altera. Sendo assim, algumas simplificações que consideram apenas a macroestrutura do solo como parcela passível de modificação podem ser realizadas, ajudando na análise do comportamento dos solos tropicais. / Due to the peculiarities related to the behavior of tropical soils, several researches have been developed in recent years seeking a better characterization of this material, and even the development of a specific theory to this type of soil. This whole situation motivated to the achievement of this work, which it had as main aim to evaluate the microstructural behavior of a compacted tropical soil at different moisture conditions, applied energy and voids, in order to define which characteristics are intrinsic of the soil and which are arising from compression conditions. To this end, a comprehensive experimental program was developed, using the soil of experimental zone of the Postgraduate Program in Geotechnics from the University of Brasilia. The choice of this material was due to existence of an extensive database derived from previous research that would serve as a reference for the present work. Therefore, several work points distributed in compression plane were defined and performed your structural, hydraulic, mechanical and geotechnical characterization. For a hydraulic and mechanical characterization, oedometer tests were performed and water retention curves were determined by the union of the method of filter paper and suction plate. The structural characterization was realized using two kinds of tests: mercury intrusion pore (MIP) and scanning electron microscopy (SEM). These tests evaluate the soil structural by quantitative and qualitative manner, respectively. The results and analyzes of these trials indicated that regardless of applied external effect, compression or loading, the microstructure of the soil does not change. Thus, some simplifications that consider only the macrostructure of soil as parcel liable to modification can be carried out, helping in the analysis of the behavior of tropical soils.