O problema da disposição de resíduos de mineração e a ruptura de barragens de rejeitos preocupa engenheiros e órgãos ambientais nacionais e internacionais. Estes materiais possuem características geotécnicas distintas dos geomateriais encontrados em depósitos naturais, têm granulometria predominantemente siltosa e condutividade hidráulica intermediária. Como o ensaio de palheta constitui-se em uma técnica rotineira na estimativa da resistência ao cisalhamento não-drenada de argilas, procura-se através da presente pesquisa ampliar este conhecimento a solos siltosos. Dentre os fatores que influenciam as medições da resistência não-drenada, a velocidade de rotação pode ser considerada o mais importante, particularmente quando há ocorrência de drenagem parcial durante o cisalhamento. A ocorrência de drenagem parcial durante ensaios de campo em resíduos siltosos gera incertezas na interpretação e na estimativa de parâmetros de projeto. Assim, o objetivo deste trabalho consiste em avaliar a influência da velocidade de rotação da palheta na resistência não-drenada de um material siltoso, de granulometria semelhante aos resíduos de ouro, através de ensaios de laboratório utilizando uma mini-palheta. Para tal, procedeu-se a automatização e adaptação de um equipamento de palheta de laboratório, inicialmente manual, para aplicação de diferentes velocidades de rotação. Os ensaios de mini-palheta foram realizados a velocidades de rotação entre 0,5 e 54 rpm, que correspondem a velocidades adimensionais (V) entre 2 e 276. Os resultados dos ensaios de mini-palheta mostraram, de modo geral, um aumento na resistência com a diminuição da velocidade de rotação da palheta, devido à ocorrência do adensamento a baixas velocidades de rotação. O tempo de ruptura diminuiu e o deslocamento até a ruptura aumentou com o aumento da velocidade de rotação. Observou-se uma grande dispersão nos resultados dos ensaios, provavelmente devido à relação entre o tamanho da palheta e o tamanho dos grãos do solo. Com relação às condições de drenagem impostas ao solo durante o cisalhamento, observou-se que as condições não-drenadas foram satisfeitas para valores de V superiores a 10+2, enquanto as condições drenadas ocorrem para V inferior a 1. Assim, quando 1<V<10+2 há ocorrência de drenagem parcial durante o cisalhamento. A interpretação através da normalização de resultados, correlacionando a velocidade adimensional V ao grau de drenagem U, possibilita a identificação da ocorrência de drenagem parcial, evitando a superestimativa das propriedades geotécnicas dos solos em ensaios de campo. / The problem of tailings disposal and dams failure concerns engineers and national and international environmental agencies. These materials have geotechnical characteristics that differ from geomaterials found in natural deposits, are predominantly silty and have intermediate hydraulic conductivity. As the vane test is a usual technique to estimate the shear strength of clays, the present study extend this knowledge to silty soils. Among the factors that influence the undrained strength measurements, the rotation rate can be considered the most important, particularly when partial drainage during shear occurs. The occurrence of partial drainage during field tests on silty tailings generate uncertainties in the interpretation and estimation of design parameters. The purpose of this study is to evaluate the influence of mini-vane test rotation rate on the undrained strength of a silty soil, with a particle size similar to the gold tailings, through laboratory mini-vane tests. Thus, the automation and customization of a mini-vane test equipment initially manual was developed for the application of different rotation rates. Mini-vane tests were carried out at rotation rates between 0.5 and 54 rpm, corresponding to dimensionless velocities (V) between 2 and 276. The mini-vane tests results showed, in general, an increase in resistance with decreasing the rotation rate due to the occurrence of consolidation of soil at low shearing rates.The time to failure decreased and the displacement to failure increased with increasing rotation rate. There was a wide dispersion of test results, probably due to blade size to soil grain size ratio. Regarding the drainage conditions imposed to the soil during shear, the tests have shown that the undrained conditions are satisfied for V values greater than 10+2, while the drained conditions occurs for V values lower than 1. When 1<V<10+2 partial drainage occurs during shear. The interpretation using normalized results correlating the dimensionless velocity V to the drainage degree U allows the identification of partial drainage occurrence, avoiding the overestimation of soil geotechnical properties in field tests.

Um dos maiores problemas na utilização de ensaios geotécnicos de laboratório está na obtenção de amostras indeformadas. Os solos moles estão entre os mais difíceis de amostrar e há um grande trabalho de pesquisa no desenvolvimento de técnicas de amostragem. A fim de obter amostras de alta qualidade para o estudo do comportamento do material do depósito, foi desenvolvido nesta pesquisa uma modificação do Equipamento de Amostragem Japonês e foram adaptadas algumas das técnicas utilizadas para amostragem indeformada. O processo usual de extrusão de solo de dentro do tubo amostrador foi substituído pelo corte transversal do tubo, o que reduz a perturbação do solo. Para facilitar esta operação, os tubos foram construídos de latão (substituindo o aço inoxidável original). O depósito sedimentar objeto de estudo desta dissertação foi escolhido por ter apresentado em ensaios de campo um índice de sensibilidade (razão entre as resistências ao cisalhamento não drenadas indeformada e amolgada) bastante elevado, o que torna a sua amostragem cuidadosa ainda mais importante. A sensibilidade dos solos é um parâmetro importante em projetos de engenharia geotécnica, pois as deformações reduzem severamente a resistência ao cisalhamento não drenada nestes materiais. Foram utilizados diferentes ensaios de laboratório para permitir a determinação da resistência ao cisalhamento não-drenada do solo nas condições indeformada e amolgada, e para avaliação da sensibilidade (ensaio de cone de laboratório, ensaio de palheta de laboratório e ensaio triaxial), além de ensaios de caracterização do depósito. O depósito estudado apresenta lentes com dois materiais distintos (um argiloso e outro arenoso), entretanto apresentam ângulos de atrito interno semelhantes (~34°). Em ambos o solos as resistências ao cisalhamento não drenada foram baixas (Su ~10 kPa na condição indeformada e Su = 0,5 - 2,0 kPa na condição amolgada). A sensibilidade do material argiloso ficou em torno de 10 e no solo arenoso foi de aproximadamente 20. Análises qualitativas dos resultados indicam que as amostras coletadas pelo novo amostrador tiveram elevado grau de qualidade. Os resultados obtidos (a) confirmam o bom desempenho do novo equipamento amostrador; (b) permitiram determinar com precisão as resistências não-drenadas dos materiais; (c) comprovaram a grande sensibilidade das lentes arenosas; (d) ajudam a explicar o comportamento do depósito em campo. / One of the most difficult problems in the use of laboratory geotechnical tests is related to obtaining undisturbed samples. The soft soils are among the most difficult soils to sample and there is a great research effort in developing new sampling techniques. In order to obtain high quality samples for the study of the soil sensitivity, a modification of the Japanese thin-walled tube sampler has been build for this research and some modifications of the sampling techniques have been made. The conventional extrusion of the soil sample from the tube was substituted by a traverse cut of the tube in order to reduce the soil perturbation during its extraction. To make this operation easier, the material used for the tubes was brass (substituting the usual stainless steel). The sedimentary deposit studied on this research has been selected for having presented an high sensitivity on vane field tests (relation between peak and large deformation strengths) which gives even more importance to careful sampling. The sensitivity is an important parameter for geotechnical design as the deformations can severely reduce the undrained shear strength of these materials. Various laboratory testing techniques have been used to determine the undrained shear strength of these soils both in undisturbed and disturbed conditions (fall cone tests, lab vane tests and triaxial tests), besides characterization tests of the deposit. The studied deposit presents lenses of two distinct materials (clayey and sandy lenses), however they present similar internal angles of friction (~34°). In both soils the undrained shear strength are quite low (Su ~10 kPa in undisturbed condition and Su = 0,5 - 2,0 kPa in disturbed condition). The sensitivity of the clayey material is around 10 and around 20 in the sandy soil. Qualitative analyses of the results indicate that the samples taken with the new sampler have an high quality level. The results obtained (a) confirm the good performance of the sampler built; (b) allowed the undrained shear strength to be determined with precision; (c) showed the great sensitivity of the sandy lenses; (d) helped to explain the field behaviour of the soil.

Um dos maiores problemas na utilização de ensaios geotécnicos de laboratório está na obtenção de amostras indeformadas. Os solos moles estão entre os mais difíceis de amostrar e há um grande trabalho de pesquisa no desenvolvimento de técnicas de amostragem. A fim de obter amostras de alta qualidade para o estudo do comportamento do material do depósito, foi desenvolvido nesta pesquisa uma modificação do Equipamento de Amostragem Japonês e foram adaptadas algumas das técnicas utilizadas para amostragem indeformada. O processo usual de extrusão de solo de dentro do tubo amostrador foi substituído pelo corte transversal do tubo, o que reduz a perturbação do solo. Para facilitar esta operação, os tubos foram construídos de latão (substituindo o aço inoxidável original). O depósito sedimentar objeto de estudo desta dissertação foi escolhido por ter apresentado em ensaios de campo um índice de sensibilidade (razão entre as resistências ao cisalhamento não drenadas indeformada e amolgada) bastante elevado, o que torna a sua amostragem cuidadosa ainda mais importante. A sensibilidade dos solos é um parâmetro importante em projetos de engenharia geotécnica, pois as deformações reduzem severamente a resistência ao cisalhamento não drenada nestes materiais. Foram utilizados diferentes ensaios de laboratório para permitir a determinação da resistência ao cisalhamento não-drenada do solo nas condições indeformada e amolgada, e para avaliação da sensibilidade (ensaio de cone de laboratório, ensaio de palheta de laboratório e ensaio triaxial), além de ensaios de caracterização do depósito. O depósito estudado apresenta lentes com dois materiais distintos (um argiloso e outro arenoso), entretanto apresentam ângulos de atrito interno semelhantes (~34°). Em ambos o solos as resistências ao cisalhamento não drenada foram baixas (Su ~10 kPa na condição indeformada e Su = 0,5 - 2,0 kPa na condição amolgada). A sensibilidade do material argiloso ficou em torno de 10 e no solo arenoso foi de aproximadamente 20. Análises qualitativas dos resultados indicam que as amostras coletadas pelo novo amostrador tiveram elevado grau de qualidade. Os resultados obtidos (a) confirmam o bom desempenho do novo equipamento amostrador; (b) permitiram determinar com precisão as resistências não-drenadas dos materiais; (c) comprovaram a grande sensibilidade das lentes arenosas; (d) ajudam a explicar o comportamento do depósito em campo. / One of the most difficult problems in the use of laboratory geotechnical tests is related to obtaining undisturbed samples. The soft soils are among the most difficult soils to sample and there is a great research effort in developing new sampling techniques. In order to obtain high quality samples for the study of the soil sensitivity, a modification of the Japanese thin-walled tube sampler has been build for this research and some modifications of the sampling techniques have been made. The conventional extrusion of the soil sample from the tube was substituted by a traverse cut of the tube in order to reduce the soil perturbation during its extraction. To make this operation easier, the material used for the tubes was brass (substituting the usual stainless steel). The sedimentary deposit studied on this research has been selected for having presented an high sensitivity on vane field tests (relation between peak and large deformation strengths) which gives even more importance to careful sampling. The sensitivity is an important parameter for geotechnical design as the deformations can severely reduce the undrained shear strength of these materials. Various laboratory testing techniques have been used to determine the undrained shear strength of these soils both in undisturbed and disturbed conditions (fall cone tests, lab vane tests and triaxial tests), besides characterization tests of the deposit. The studied deposit presents lenses of two distinct materials (clayey and sandy lenses), however they present similar internal angles of friction (~34°). In both soils the undrained shear strength are quite low (Su ~10 kPa in undisturbed condition and Su = 0,5 - 2,0 kPa in disturbed condition). The sensitivity of the clayey material is around 10 and around 20 in the sandy soil. Qualitative analyses of the results indicate that the samples taken with the new sampler have an high quality level. The results obtained (a) confirm the good performance of the sampler built; (b) allowed the undrained shear strength to be determined with precision; (c) showed the great sensitivity of the sandy lenses; (d) helped to explain the field behaviour of the soil.

O problema da disposição de resíduos de mineração e a ruptura de barragens de rejeitos preocupa engenheiros e órgãos ambientais nacionais e internacionais. Estes materiais possuem características geotécnicas distintas dos geomateriais encontrados em depósitos naturais, têm granulometria predominantemente siltosa e condutividade hidráulica intermediária. Como o ensaio de palheta constitui-se em uma técnica rotineira na estimativa da resistência ao cisalhamento não-drenada de argilas, procura-se através da presente pesquisa ampliar este conhecimento a solos siltosos. Dentre os fatores que influenciam as medições da resistência não-drenada, a velocidade de rotação pode ser considerada o mais importante, particularmente quando há ocorrência de drenagem parcial durante o cisalhamento. A ocorrência de drenagem parcial durante ensaios de campo em resíduos siltosos gera incertezas na interpretação e na estimativa de parâmetros de projeto. Assim, o objetivo deste trabalho consiste em avaliar a influência da velocidade de rotação da palheta na resistência não-drenada de um material siltoso, de granulometria semelhante aos resíduos de ouro, através de ensaios de laboratório utilizando uma mini-palheta. Para tal, procedeu-se a automatização e adaptação de um equipamento de palheta de laboratório, inicialmente manual, para aplicação de diferentes velocidades de rotação. Os ensaios de mini-palheta foram realizados a velocidades de rotação entre 0,5 e 54 rpm, que correspondem a velocidades adimensionais (V) entre 2 e 276. Os resultados dos ensaios de mini-palheta mostraram, de modo geral, um aumento na resistência com a diminuição da velocidade de rotação da palheta, devido à ocorrência do adensamento a baixas velocidades de rotação. O tempo de ruptura diminuiu e o deslocamento até a ruptura aumentou com o aumento da velocidade de rotação. Observou-se uma grande dispersão nos resultados dos ensaios, provavelmente devido à relação entre o tamanho da palheta e o tamanho dos grãos do solo. Com relação às condições de drenagem impostas ao solo durante o cisalhamento, observou-se que as condições não-drenadas foram satisfeitas para valores de V superiores a 10+2, enquanto as condições drenadas ocorrem para V inferior a 1. Assim, quando 1<V<10+2 há ocorrência de drenagem parcial durante o cisalhamento. A interpretação através da normalização de resultados, correlacionando a velocidade adimensional V ao grau de drenagem U, possibilita a identificação da ocorrência de drenagem parcial, evitando a superestimativa das propriedades geotécnicas dos solos em ensaios de campo. / The problem of tailings disposal and dams failure concerns engineers and national and international environmental agencies. These materials have geotechnical characteristics that differ from geomaterials found in natural deposits, are predominantly silty and have intermediate hydraulic conductivity. As the vane test is a usual technique to estimate the shear strength of clays, the present study extend this knowledge to silty soils. Among the factors that influence the undrained strength measurements, the rotation rate can be considered the most important, particularly when partial drainage during shear occurs. The occurrence of partial drainage during field tests on silty tailings generate uncertainties in the interpretation and estimation of design parameters. The purpose of this study is to evaluate the influence of mini-vane test rotation rate on the undrained strength of a silty soil, with a particle size similar to the gold tailings, through laboratory mini-vane tests. Thus, the automation and customization of a mini-vane test equipment initially manual was developed for the application of different rotation rates. Mini-vane tests were carried out at rotation rates between 0.5 and 54 rpm, corresponding to dimensionless velocities (V) between 2 and 276. The mini-vane tests results showed, in general, an increase in resistance with decreasing the rotation rate due to the occurrence of consolidation of soil at low shearing rates.The time to failure decreased and the displacement to failure increased with increasing rotation rate. There was a wide dispersion of test results, probably due to blade size to soil grain size ratio. Regarding the drainage conditions imposed to the soil during shear, the tests have shown that the undrained conditions are satisfied for V values greater than 10+2, while the drained conditions occurs for V values lower than 1. When 1<V<10+2 partial drainage occurs during shear. The interpretation using normalized results correlating the dimensionless velocity V to the drainage degree U allows the identification of partial drainage occurrence, avoiding the overestimation of soil geotechnical properties in field tests.

O problema da disposição de resíduos de mineração e a ruptura de barragens de rejeitos preocupa engenheiros e órgãos ambientais nacionais e internacionais. Estes materiais possuem características geotécnicas distintas dos geomateriais encontrados em depósitos naturais, têm granulometria predominantemente siltosa e condutividade hidráulica intermediária. Como o ensaio de palheta constitui-se em uma técnica rotineira na estimativa da resistência ao cisalhamento não-drenada de argilas, procura-se através da presente pesquisa ampliar este conhecimento a solos siltosos. Dentre os fatores que influenciam as medições da resistência não-drenada, a velocidade de rotação pode ser considerada o mais importante, particularmente quando há ocorrência de drenagem parcial durante o cisalhamento. A ocorrência de drenagem parcial durante ensaios de campo em resíduos siltosos gera incertezas na interpretação e na estimativa de parâmetros de projeto. Assim, o objetivo deste trabalho consiste em avaliar a influência da velocidade de rotação da palheta na resistência não-drenada de um material siltoso, de granulometria semelhante aos resíduos de ouro, através de ensaios de laboratório utilizando uma mini-palheta. Para tal, procedeu-se a automatização e adaptação de um equipamento de palheta de laboratório, inicialmente manual, para aplicação de diferentes velocidades de rotação. Os ensaios de mini-palheta foram realizados a velocidades de rotação entre 0,5 e 54 rpm, que correspondem a velocidades adimensionais (V) entre 2 e 276. Os resultados dos ensaios de mini-palheta mostraram, de modo geral, um aumento na resistência com a diminuição da velocidade de rotação da palheta, devido à ocorrência do adensamento a baixas velocidades de rotação. O tempo de ruptura diminuiu e o deslocamento até a ruptura aumentou com o aumento da velocidade de rotação. Observou-se uma grande dispersão nos resultados dos ensaios, provavelmente devido à relação entre o tamanho da palheta e o tamanho dos grãos do solo. Com relação às condições de drenagem impostas ao solo durante o cisalhamento, observou-se que as condições não-drenadas foram satisfeitas para valores de V superiores a 10+2, enquanto as condições drenadas ocorrem para V inferior a 1. Assim, quando 1<V<10+2 há ocorrência de drenagem parcial durante o cisalhamento. A interpretação através da normalização de resultados, correlacionando a velocidade adimensional V ao grau de drenagem U, possibilita a identificação da ocorrência de drenagem parcial, evitando a superestimativa das propriedades geotécnicas dos solos em ensaios de campo. / The problem of tailings disposal and dams failure concerns engineers and national and international environmental agencies. These materials have geotechnical characteristics that differ from geomaterials found in natural deposits, are predominantly silty and have intermediate hydraulic conductivity. As the vane test is a usual technique to estimate the shear strength of clays, the present study extend this knowledge to silty soils. Among the factors that influence the undrained strength measurements, the rotation rate can be considered the most important, particularly when partial drainage during shear occurs. The occurrence of partial drainage during field tests on silty tailings generate uncertainties in the interpretation and estimation of design parameters. The purpose of this study is to evaluate the influence of mini-vane test rotation rate on the undrained strength of a silty soil, with a particle size similar to the gold tailings, through laboratory mini-vane tests. Thus, the automation and customization of a mini-vane test equipment initially manual was developed for the application of different rotation rates. Mini-vane tests were carried out at rotation rates between 0.5 and 54 rpm, corresponding to dimensionless velocities (V) between 2 and 276. The mini-vane tests results showed, in general, an increase in resistance with decreasing the rotation rate due to the occurrence of consolidation of soil at low shearing rates.The time to failure decreased and the displacement to failure increased with increasing rotation rate. There was a wide dispersion of test results, probably due to blade size to soil grain size ratio. Regarding the drainage conditions imposed to the soil during shear, the tests have shown that the undrained conditions are satisfied for V values greater than 10+2, while the drained conditions occurs for V values lower than 1. When 1<V<10+2 partial drainage occurs during shear. The interpretation using normalized results correlating the dimensionless velocity V to the drainage degree U allows the identification of partial drainage occurrence, avoiding the overestimation of soil geotechnical properties in field tests.

Um dos maiores problemas na utilização de ensaios geotécnicos de laboratório está na obtenção de amostras indeformadas. Os solos moles estão entre os mais difíceis de amostrar e há um grande trabalho de pesquisa no desenvolvimento de técnicas de amostragem. A fim de obter amostras de alta qualidade para o estudo do comportamento do material do depósito, foi desenvolvido nesta pesquisa uma modificação do Equipamento de Amostragem Japonês e foram adaptadas algumas das técnicas utilizadas para amostragem indeformada. O processo usual de extrusão de solo de dentro do tubo amostrador foi substituído pelo corte transversal do tubo, o que reduz a perturbação do solo. Para facilitar esta operação, os tubos foram construídos de latão (substituindo o aço inoxidável original). O depósito sedimentar objeto de estudo desta dissertação foi escolhido por ter apresentado em ensaios de campo um índice de sensibilidade (razão entre as resistências ao cisalhamento não drenadas indeformada e amolgada) bastante elevado, o que torna a sua amostragem cuidadosa ainda mais importante. A sensibilidade dos solos é um parâmetro importante em projetos de engenharia geotécnica, pois as deformações reduzem severamente a resistência ao cisalhamento não drenada nestes materiais. Foram utilizados diferentes ensaios de laboratório para permitir a determinação da resistência ao cisalhamento não-drenada do solo nas condições indeformada e amolgada, e para avaliação da sensibilidade (ensaio de cone de laboratório, ensaio de palheta de laboratório e ensaio triaxial), além de ensaios de caracterização do depósito. O depósito estudado apresenta lentes com dois materiais distintos (um argiloso e outro arenoso), entretanto apresentam ângulos de atrito interno semelhantes (~34°). Em ambos o solos as resistências ao cisalhamento não drenada foram baixas (Su ~10 kPa na condição indeformada e Su = 0,5 - 2,0 kPa na condição amolgada). A sensibilidade do material argiloso ficou em torno de 10 e no solo arenoso foi de aproximadamente 20. Análises qualitativas dos resultados indicam que as amostras coletadas pelo novo amostrador tiveram elevado grau de qualidade. Os resultados obtidos (a) confirmam o bom desempenho do novo equipamento amostrador; (b) permitiram determinar com precisão as resistências não-drenadas dos materiais; (c) comprovaram a grande sensibilidade das lentes arenosas; (d) ajudam a explicar o comportamento do depósito em campo. / One of the most difficult problems in the use of laboratory geotechnical tests is related to obtaining undisturbed samples. The soft soils are among the most difficult soils to sample and there is a great research effort in developing new sampling techniques. In order to obtain high quality samples for the study of the soil sensitivity, a modification of the Japanese thin-walled tube sampler has been build for this research and some modifications of the sampling techniques have been made. The conventional extrusion of the soil sample from the tube was substituted by a traverse cut of the tube in order to reduce the soil perturbation during its extraction. To make this operation easier, the material used for the tubes was brass (substituting the usual stainless steel). The sedimentary deposit studied on this research has been selected for having presented an high sensitivity on vane field tests (relation between peak and large deformation strengths) which gives even more importance to careful sampling. The sensitivity is an important parameter for geotechnical design as the deformations can severely reduce the undrained shear strength of these materials. Various laboratory testing techniques have been used to determine the undrained shear strength of these soils both in undisturbed and disturbed conditions (fall cone tests, lab vane tests and triaxial tests), besides characterization tests of the deposit. The studied deposit presents lenses of two distinct materials (clayey and sandy lenses), however they present similar internal angles of friction (~34°). In both soils the undrained shear strength are quite low (Su ~10 kPa in undisturbed condition and Su = 0,5 - 2,0 kPa in disturbed condition). The sensitivity of the clayey material is around 10 and around 20 in the sandy soil. Qualitative analyses of the results indicate that the samples taken with the new sampler have an high quality level. The results obtained (a) confirm the good performance of the sampler built; (b) allowed the undrained shear strength to be determined with precision; (c) showed the great sensitivity of the sandy lenses; (d) helped to explain the field behaviour of the soil.

Sulphide soils in Sweden are mainly found along the northeast coastline. These soils area characterized by their fine grain size, low shear strength and black, or grey, color. These soils are also found further south, in the Sundsvall area in Västernorrland, but have slightly lower sulphide content there. They are therefore often classified as sulphide-bearing soils. It is presumed that the undrained shear strength is underestimated in these soils. The undrained shear strength is used in the design of different geotechnical reinforcements. To obtain the undrained shear strength of a soil, several methods can be used. In situ, cone penetration tests or field vane tests can be used for example. In a laboratory environment, the undrained shear strength can be obtained from fall cone test or direct shear tests on undisturbed samples. Depending on how the soil is classified, they can be evaluated as a sulphide soil or as inorganic clay.  The objective of this master's thesis is to investigate if there are any indications showing that the undrained shear strength of sulphide-bearing soils in the Sundsvall area is being underestimated. It has also been investigated whether these soils should be evaluated as inorganic fine-grained soils instead of sulphide soils. Attempts have also been made to find a more suitable and site-specific reduction factor, cone factor, for the cone penetration tests. In order to enable this study, data from the mentioned investigation methods have been collected from Sweco's project Dubbelspår Dingersjö-Sundsvall C. The Project was separated into three subareas, since there were mainly three areas with direct shear tests. The data was evaluated both as sulphide soil and as inorganic clay, and then compared with the reference values from the direct simple shear tests. The site-specific cone factors for the cone penetration tests were also derived by using the undrained shear strength from the direct simple shear tests.  The result from the comparison with the reference values shows that the undrained shear strength of the sulphide-bearing soils in the Sundsvall area is underestimated if it is evaluated as sulphide soil. This applies to all three methods, cone penetration tests, fall cone tests and field vane tests. The fact that the undrained shear strength is currently underestimated means that costs and environmental impact could be reduced in many projects in Västernorrland if a more accurate reduction were to be used. New cone factors were also derived as a part of the result. The new cone factors were 20.55, 18.84 and 17.04 for the three subareas. This can be compared to the current cone factor for sulphide soil, which is 20. At the end of this report it is discussed whether the direct simple shear tests are the most suitable method for obtaining reference values in these soils. It is also discussed which parameters are believed to affect the cone factors. Future research should investigate how the silt and organic content affects the undrained shear strength. This should be done to be able to find a more accurate reduction for sulphide-bearing soils. Whether the direct simple shear tests are best suited to use as a reference values should also be investigated further. / Sulfidjordar i Sverige återfinns främst längst den nordöstra kustlinjen. Dessa jordar är generellt sett finkorniga, har låg skjuvhållfasthet och är ofta svarta eller gråa. Sulphidjordar återfinns även längre söder ut, i Sundsvallsområdet i Västernorrland, men sulfidinnehållet är något lägre i det området. De klassas därför ofta som sulfidhaltiga. Det förmodas att den odränerade skjuvhållfastheten underskattas i dessa jordar. Den odränerade skjuvhållfastheten används när olika geotekniska lösningar ska dimensioneras. Det finns flera olika metoder som kan användas för att erhålla den odränerade skjuvhållfastheten. I fält kan till exempel CPT-sonderingar och vingförsök utföras. I en laboratoriemiljö kan den odränerade skjuvhållfastheten erhållas från fallkonförsök och direkta skjuvförsök på ostörda jordprover. Beroende på hur jordarten klassificeras kan de utvärderas som en sulfidjord eller oorganisk lera. Syftet med detta examensarbete är att undersöka om det finns indikationer som tyder på att den odränerade skjuvhållfastheten i sulfidhaltiga jordar i Sundsvallsområdet underskattas om de utvärderas som sulfidjord. Det har även undersökts om dessa jordar ska utvärderas som en oorganisk finkornig jord istället för en sulfidjord. Det har också gjorts försök att hitta mer passande och platsspecifika, reduktionsfaktorer, konfaktorer, för CPT-sondering. För att möjliggöra undersökningen har data från de nämnda undersökningsmetoderna sammanställts från projektet Dubbelspår Dingersjö-Sundsvall C. Projektet har delats upp i tre delområden, eftersom det främst finns tre områden där direkta skjuvförsök har utförts. Undersökningarna utvärderades både som sulfidjord och oorganisk lera och jämfördes sedan med referensvärden från de direkta skjuvförsöken. Även de platsspecifika konfaktorerna för CPT härleddes med hjälp av den odränerade skjuvhållfastheten från de direkta skjuvförsöken.  Resultaten från jämförelsen med referensvärdena visar att den odränerade skjuvhållfastheten i sulfidhaltiga jordar i Sundsvallsområdet underskattas när den utvärderas som sulfidjord. Detta gäller alla tre metoder, CPT, fallkonförsök och vingförsök. Faktumet att den odränerade skjuvhållfastheten underskattas innebär att kostnad och klimatpåverkan skulle kunna minska i många projekt i Västernorrland om en mer exakt reduktion skulle göras. Nya konfaktorer härleddes också som en del av resultatet. De nya konfaktorerna var 20.55, 18.84 och 17.04 i de tre delområdena. Det kan jämföras med den nuvarande konfaktorn för sulfidjord, som är 20. I slutet av rapporten diskuteras det huruvida direkta skjuvförsök är den bäst lämpade metoden för att ta fram referensvärden i dessa jordar. Det diskuteras även vilka parametrar som tros påverka konfaktorn. Framtida forskning borde undersöka hur siltinnehållet och det organiska innehållet påverkar den odränerade skjuvhållfastheten. Det borde göras för att kunna erhålla en mer lämplig reduktion för sulfidhaltiga jordar. Om direkta skjuvförsök är bäst lämpad att använda som referensvärde borde också undersökas vidare.

Syfte: Den här studien presenterar en ny vinkel på forskning inom engagemang och kundupplevelser. Studiens syfte är att undersöka hur konsumenters köpbeteende påverkas av vane-engagemang inom onlineshopping, samt att se hur kvalitén på den kognitiva kundupplevelsen påverkar vane-engagemanget. Metod: Studien utfördes genom en kvantitativ enkätundersökning. 134 respondenter deltog, varav 128 av dessa svar analyserades. Enkäten innehöll 57 frågor och var uppdelad i fem kategorier som representerade olika typer av produkter som inhandlas online. Vidare delades enkätens kategorier upp i två delar som var inriktade på vane-engagemang och kognitiv kundupplevelse. Inga kriterier fanns för deltagande och bortfallet skedde på grund utav en kontrollfråga i slutet på enkäten. Resultat &amp; slutsats: Studiens resultat påvisade att majoriteten av respondenterna hade ett vane-engagemang gentemot enstaka hemsidor när de handlar inom alla produktkategorier. Den starkaste anledningen till detta är att bekvämligheten i vanan främjade detta beteende. En annan upptäckt som gjordes under studien var att kvalitén på den kognitiva kundupplevelsen har en tydlig påverkan på vane-engagemanget. Till sist så visade resultatet att vilket kön respondenten hade spelade en massiv roll i hur starkt vane-engagemanget var inom vissa av kategorierna. Examensarbetets bidrag: Studien har bidragit med ny information angående vane-engagemang och kognitiva kundupplevelser inom online-handel. Upptäckten att könen skiljer sig åt inom vane-engagemang är en synvinkel som inte tidigare tagits upp. En annan upptäckt är att den kognitiva kundupplevelsen kan påverka de autonoma responserna i individens beteende. Dessutom har studien bekräftat mängder med tidigare information som enbart tillämpats inom fysiska miljöer. Förslag till vidare forskning: Forskning kring samma ämne fast med en annan metod. Kvalitativa intervjuer eller experiment hade skapat djupare förståelse för ämnet. Hur påverkar vardaglig stress vane-engagemang hos konsumenten och könets påverkan på vane-engagemang? / Aim: This study presents a new view on research about engagement and customer experience. The aim of this study is to examine how consumers buying behavior gets affected by habitual commitment and how the quality of cognitive customer experiences affect habitual commitment Method: The study was made through a quantitative survey method. 134 respondents participated and 128 of these responses were analyzed. The survey contained 57 questions divided over a set of five categories which represented different kinds of products that usually get shopped online. Furthermore, the survey was divided inside of the categories to two parts, one part focused on habitual commitment and the other part on cognitive customer experience. No criteria for participation was set and the 6 answers that weren’t used got disqualified because of a control question at the end of the survey. Result &amp; Conclusions: The result of the study shows that the majority of the respondents did have a habitual-commitment towards websites within every product category. The strongest factor for this was the comfortableness in the habit itself. Another finding was that the quality of the cognitive customer experience affected the habitual-commitment. The last finding wast hat the gender of the respondent differentiated how strong the habitual-commitment was. Contribution of the thesis: The study has contributed with new information about habitual-commitment and cognitive customer experience within online shopping. The finding about the gender differentiation within habitual-commitment is a new perspective that hasn’t been mentioned before. Another finding is how cognitive customer experience can affect the habitual-commitment. Also, this study has confirmed a lot of information that only was applicable in physical settings before. Suggestions for future research: Studies about the same subject but with different methodologies. Qualitative interviews and experiments would have created a deeper understanding of the topic. How does everyday stress affect the habitual commitment of a consumer and does the consumer's gender affect how strong the habitual commitment is?

Dans les dernierès années la politique des entreprises s'est concentrée sur la recherche de solutions industrielles plus écologiques pour réduire l'impact sur l'environnement et l'énergie consommée. La tendance s’est élargie aux machines stationnaires dans l'automatisation industrielle. Il inclut la technologie d’entraînement pour contrôler le mouvement séquentiel de plusieurs axes dans les presses à injecter. La conception des systèmes se focalise sur une approche conduisant à l’amélioration du rendement énergétique aussi bien que l’augmentation de la pression de service, la réduction de cycle de la machine et l’amélioration de sa répétabilité. Toutes ces exigences ont poussé la technologie d’entraînement à se développer en augmentant l'intérêt pour les modules électromécaniques et électro-hydrostatiques (EHM). Dans cette thèse, une solution innovatrice d'EHM est proposée qui associe un convertisseur, un servomoteur AC brushless et la pompe à palettes Parker. En détail, l'intérêt de recherche concerne le développement d'un modèle à niveau système de la pompe à palette. L'objectif principal est de permettre l'évaluation des pertes d'énergie de la pompe et la performance de module pendant des phases spécifiques du cycle de la machine : accélération, dépressurisation et phase de maintien de la pression. Premièrement analysée au moyen de l'approche analytique, la dynamique est alors évaluée par des modèles plus avancés basés sur le prototypage virtuel construit dans l'environnement LMS-AMESim. Les avantages concernant la prévision des performances du module EHM et sur l’évaluation des paramètres fondamentaux inconnus (comme la compressibilité du fluide et le contenu d’air dans le fluide) sont montrés par comparaison avec des résultats expérimentaux obtenus dans le laboratoire. Les phénomènes de la cavitation et d’aération sont aussi pris en compte pendant les phases d'accélération et des modèles sont ainsi développés pour prévoir les conditions de fonctionnement qui promeuvent ces phénomènes. La consommation d'énergie de l'EHM est alors analysée au moyen des modèles thermo-hydrauliques capables de déterminer les échanges de chaleur entre les composants de module et l'environnement. / In last years companies’ policy has been focusing on research of more eco-friendly solutions in order to reduce the environmental impact and the consumed energy. The trend has been affecting the stationary machinery in the industrial automation too. It includes the drive technology for motion control in the injection moulding machines. The design studies concern energy efficiency improvement, as well as increased service pressure, shorter cycle time and repeatability over a long period of time. All these requirements have led the drive technology to evolve by increasing the interest for the electro-mechanical and electro-hydrostatic modules (EHM). In this thesis an innovative solution of EHM is proposed that associates industrial inverter, AC brushless servo motor and fixed-displacement low-noise Parker vane pump. In detail, the research interest concerns the development of a system level model of the vane pump. The main objective is to enable assessing the pump energy losses and full module performance in specific phase of machine’s cycle: acceleration, depressurisation and holding pressure phases. Firstly analysed by means of analytical approach, dynamics are then evaluated through more advanced models based on virtual prototyping built in LMS-AMESim environment. The advantages on predicting the EHM performance and on estimating the unknown fundamental parameters (e.g. Bulk Modulus and fluid air content) are showed through comparison with experimental results obtained in laboratory. The cavitation/aeration phenomena are also taken into account during acceleration transients and models are thus developed in order to predict the operating conditions which promote these phenomena. Energy behaviour of the EHM is then analysed by means of thermal hydraulic models able to determine the heat exchanges between module components and environment.

The primary requirements for a modern industrial gas turbine consist of a continuous trend of an increasing efficiency combined with very low emissions in a robust, cost-effective manner. To fulfil these tasks a high turbine inlet temperature together with advanced dry low NOX combustion chambers are employed. These dry low NOX combustion chambers generate a rather flat temperature profile compared to previous generation gas turbines, which have a rather parabolic temperature profile before the nozzle guide vane. This means that the nozzle guide vane endwall heat load for modern gas turbines is much higher compared to previous generation gas turbines. Therefore the prediction of the nozzle guide vane flow field and endwall heat transfer is crucial for the engineering task of the design layout of the vane endwall cooling system. The present study is directed towards establishing new in-depth aerodynamic and endwall heat transfer knowledge for an advanced nozzle guide vane of a modern industrial gas turbine. To reach this objective the physical processes and effects which cause the different flow fields and the endwall heat transfer pattern in a baseline configuration, a combustion chamber variant, a heat shield variant without and with additional cooling air and a cavity variant without and with additional cooling air have been investigated. The variants, which differ from the simplified baseline configuration, apply design elements which are commonly used in real modern gas turbines. This research area is crucial for the nozzle guide vane endwall heat transfer, especially for the advanced design of the nozzle guide vane of a modern industrial gas turbine and has so far hardly been investigated in the open literature. For the experimental aerodynamic and endwall heat transfer research of the baseline configuration of the advanced nozzle guide vane geometry a new low pressure, low temperature test facility has been developed, designed and constructed, since no experimental heat transfer data exist in the open literature for this type of vane configuration. The new test rig consists of a linear cascade with the baseline configuration of the advanced nozzle guide vane geometry with four upscaled airfoils and three flow passages. For the aerodynamic tests the two middle airfoils and the hub and the tip endwall are instrumented with pressure taps to monitor the Mach number distribution. For the heat transfer tests the temperature distribution on the hub endwall is measured via thermography. The analysis of these measurements, including comparisons to research in the open literature shows that the new test rig generates accurate and reproducible results which give confidence that it is a reliable tool for the experimental aerodynamic and heat transfer research on the advanced nozzle guide vane of a modern industrial gas turbine. Previous own research work together with the numerical analysis performed in another part of the project as well as conclusions from a detailed literature study lead to the conclusion that advanced Navier-Stokes CFD tools with the v2-f turbulence model are most suitable for the calculation of the flow field and the endwall heat transfer of turbine vanes and blades. Therefore this numerical tool, validated against different vane and blade geometries and for different flow conditions, has been chosen for the numerical aerodynamic and endwall heat transfer research of the advanced nozzle guide vane of a modern industrial gas turbine. The evaluation of the numerical and experimental investigations of the baseline configuration of the advanced design of a nozzle guide vane shows the flow field of an advanced mid-loaded airfoil design with the features to reduce total airfoil losses. For the hub endwall of the baseline configuration of the advanced design of a nozzle guide vane the flow characteristics and heat transfer features of the classical vane endwall secondary flow model can be detected with a very weak intensity and geometric extension compared to the studies of less advanced vane geometries in the open literature. A detailed analysis of the numerical simulations and the experimental data showed very good qualitative and quantitative agreement for the three-dimensional flow field and the endwall heat transfer. These findings, together with the evaluations obtained from the open literature, lead to the conclusions that selected CFD software Fluent together with the applied v2-f turbulence model exhibits a high level of general applicability and is not tuned to a special vane or blade geometry. Therefore the CFD code Fluent with the v2-f turbulence model has been selected for the research of the influence of the several geometric variants of the baseline configuration on the flow field and the hub endwall heat transfer of the advanced nozzle guide vane of a modern industrial gas turbine. Most of the vane endwall heat transfer research in the open literature has been carried out only for baseline configurations of the flow path between combustion chamber and nozzle guide vane. Such a simplified geometry consists of a long, planar undisturbed approach length upstream of the nozzle guide vane. The design of real modern industrial gas turbines however requires often significant variations from this baseline configuration consisting of air-cooled heat shields and purged cavities between the combustion chamber and the nozzle guide vane. A detailed evaluation of the flow field and the endwall heat transfer shows major differences between the baseline and the heat shield configuration. The heat shield in front of the airfoil of the nozzle guide vane influences the secondary flow field and the endwall heat transfer pattern strongly. Additional cooling air, released under the heat shield has a distinctive influence as well. Also the cavity between the combustion chamber and the nozzle guide vane affects the secondary flow field and the endwall heat transfer pattern. Here the influence of additional cavity cooling air is more decisive. The results of the detailed studies of the geometric variants are applied to formulate guidelines for an optimized design of the flow path between the combustion chamber and the nozzle guide vane and the nozzle guide vane endwall cooling configuration of next-generation industrial gas turbines. / QC 20100917