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Este trabalho apresenta um estudo técnico sobre a utilização de rejeitos finos de uma pedreira de Granito na estabilização de quatro solos tropicais da região noroeste do estado de Goiás. O mesmo tem ainda por finalidade, avaliar a viabilidade técnica e econômica da adição deste rejeito na produção da estrutura de um pavimento urbano com volume de tráfego leve (N = 6,74 x 105, número de operações do eixo padrão de 8,2 toneladas), construído na cidade de Inhumas Estado de Goiás. O referido estudo foi desenvolvido em três etapas: Análise do potencial técnico do rejeito agregado aos solos, investigação realizada através de ensaios de laboratório, incluindo estudos de caracterização física, química e mineralógica, ensaio de sucção, compactação dos solos, comportamento mecânico através do ensaio de Índice Suporte Califórnia (CBR), expansão e Resiliência. Análise do potencial técnico desenvolvido através de ensaios de campo, incluindo, controle de compactação pelo método do frasco de areia, deflexões do pavimento pelo uso da Viga Benkelman, determinação do coeficiente de rigidez da camada e do módulo de elasticidade do solo. Análise da viabilidade econômica para um estudo de caso específico do pavimento urbano da cidade de Inhumas. Finalizando são apresentadas as considerações e conclusões sobre os resultados obtidos, que comprovaram as potencialidades do uso deste rejeito fino de pedreira na estabilização da maioria dos solos analisados, bem como a sua viabilidade econômica para o presente estudo de caso específico.

This work presents a technical study about the use of fine waste of a granite quarry in the stabilization of four types of tropical soil in the northwest region of the State of Goiás, Brazil. It also intends to evaluate the technical and economic viability of the quarry waste addition in the production of an urban floor structure, with a light traffic ( 6,74 N = 105, operation number of the standard axle of 8,2 tons), constructed in the city of Inhumas, also in the State of Goiás. The study was developed in three stages: firstly, it was done the analysis of the technical potential of the quarry waste aggregated to the soil. This part f the investigation was carried out through the assays, which allowed physical, chemical and mineralogical characterization. It was also done suction assay; soil compacting; expansion and resilience; and mechanical behavior, through the assay of California Bearing ratio (CBR). Secondly, through field assays, it was conducted the analysis of the technical potential. In this part the applied assays were compacting control, through the sand bottle method, floor deflection, by the use of the Benkelman Beam, determination of the stiffness coefficient for the layer and elasticity modulus of the soil. Finally, in the case study about Inhumas urban floor. Lastly, the results and its discussion are presented, proving the potentialities of the use of quarrying fine waste in the stabilization of the majority of the analyzed soil, as well its economic viability for the case studied.

Advisors/Committee Members: Wilson Conciani, Jose Camapum de Carvalho, Luis Fernando Martins Ribeiro.

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Este trabalho visa o estudo da influência da sucção no comportamento mecânico de 13 solos característicos do Distrito Federal, compactados na condição natural e estabilizados quimicamente. A metodologia adotada envolve a execução de ensaios laboratoriais sobre as amostras oriundas de diferentes tipos de solos superficiais, coletados em pontos extremos da região. A análise foi feita a partir de resultados de sucção obtidos pelo método do papel filtro, da umidade determinada em estufa, da massa específica aparente seca obtida usando-se os resultados da balança hidrostática e medições com paquímetro, da resistência à penetração, da resistência a compressão simples, da perda de massa por imersão e da absorção. Os resultados indicam que as propriedades e comportamento dos solos diferem de acordo com suas características físico-químicas, mineralógicas e estruturais, observando-se ainda para alguns dos materiais a importância do intemperismo. Quanto ao comportamento mecânico dos solos compactados, observouse que para energias e umidades de compactação variáveis, obtêm-se comportamentos distintos. Destaca-se ainda que, a maioria dos solos estudados são passíveis de uso na estrutura de pavimentos ao se considerar a atuação da sucção e da estabilização com cal.

This research aimed the study of the influence of the suction on the mechanical behavior of 13 characteristic soils of the Federal District, compacted under natural conditions and stabilized. The methodology adopted involved the execution of laboratory testings using samples of different types of soils collected in extreme points of the region. The analysis is made using the results of suctions obtained by the method of the paper filter, the water content determined in stove, the apparent specific mass obtained using the results of the hydrostatic scale and measurements with caliper rule, of the penetration strength, the unconfined compression strength, loss of mass by immersion and absorption. The results indicate that the properties and soils behavior and mixtures differs in their characteristics depending on structural, physical, chemical and mineralogical characteristics, being also observed for some materials the importance of intemperism. With regard to the mechanical behavior of compacted soils, it was observed that for varying compaction energies and pointed out that the majority of the soils studied can be use in pavements structures if suction and time stabilization are considered.

Advisors/Committee Members: Marcio Muniz de Farias, Ennio Marques Palmeira, Manoel Porfirio Cordão Neto, Alexandre Benetti Parreira, Fabricio Bueno da Fonseca Cardoso, Jose Camapum de Carvalho.

▼ No presente estudo, contextualizado no campo dos solos não saturados, realiza-se uma análise acerca dos solos tropicais com base no trinômio sucção mátrica/gênese dos solos (tratada pelo uso do método MCT)/granulometria, por meio do estabelecimento de dois fatores de diferenciação de solos tropicais, e também da observação do desenvolvimento de curvas de retenção de água obtidas experimentalmente, bem como utilizando-se os modelos de Fredlund e Xing e de Mualem. Dispondo-se das curvas de retenção de água obtidas em laboratório, consegue-se estabelecer as equações representativas destas curvas, assim como os parâmetros hídricos: condutividade hidráulica do solo não saturado, condutividade hidráulica relativa, difusividade solo-água e razão de mobilidade hídrica, sendo este último um parâmetro também elaborado neste trabalho. As curvas de retenção de água foram obtidas anteriormente através de um equipamento de sucção do tipo extrator de pressão de Richards, operando na faixa de sucção de 0 a 500 kPa. Realiza-se, adicionalmente, um estudo sobre o comportamento de solos tropicais nas proximidades da saturação, para três solos tropicais de gêneses distintas, por meio da determinação de curvas de retenção de água obtidas a partir de um equipamento do tipo funil de placa porosa operando na faixa de sucção de 0 a 10 kPa, conduzindo à elaboração do fator susceptibilidade dos solos tropicais à erosão hídrica. Por último, busca-se comprovar a hipótese da existência de sucção residual em solos lateríticos por meio da realização de microscopias estereoscópica, petrográfica ótica e eletrônica de varredura em um solo laterítico, bem como de ensaios de difração de raio X e de análise química. Portanto, a pesquisa procura focar as principais diferenças comportamentais existentes entre os solos tropicais lateríticos, transicionais e não lateríticos quanto à sucção mátrica, gênese e granulometria, face à presença da água, por intermédio de uma análise dos fenômenos de retenção, mobilidade e erosão hídricas. Advisors/Committee Members: Eugênio Vertamatti.

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A adoção de práticas adequadas para produção em sistemas agroflorestais pode trazer benefícios para a agricultura na região da Amazônia. Em Apuí, no sudeste do Amazonas, um grupo de agricultores familiares iniciou um processo de transição com o cultivo de café para sistemas agroflorestais. Cafezais pouco sombreados foram enriquecidos com espécies arbóreas e algumas práticas de manejo foram estabelecidas. A calagem dos solos e adubação fosfatada foi realizada para reduzir a acidez do solo e para corrigir deficiências na disponibilidade de fósforo para as plantas. Estas características são normalmente encontradas nos Latossolos em terra firme da Amazônia brasileira e dificultam a manutenção da produtividade de culturas perenes. Este estudo avaliou os efeitos das práticas de calagem em três dosagens (0,3; 1; 2,8 t.ha-1) e da adubação fosfatada com 50 gramas de superfosfato triplo por cafeeiro. Foram analisados solos de 14 cafezais localizados em 8 estabelecimentos rurais, sendo 8 lavouras com as práticas de manejo e 6 lavouras sem manejo. A adubação fosfatada foi eficiente para aumentar o teor de P disponível no solo em relação às áreas sem manejo quando esteve associada à calagem na dose recomendada (2,5 – 2,8 t. ha-1). Este aumento foi de 2,43 mg.kg-1, elevando em média o teor de P disponível para 5,74 mg.kg-1. Com a calagem na dose recomendada houve aumento mais significativo nos teores de Ca e Mg em relação às dosagens parcial (1 t. ha-1) e mínima (0,3 t. ha-1). A saturação de bases aumentou de 29% para 54% em média nos cafezais manejados e não houve diferença significativa entre as calagens recomendada e parcial. O pH dos solos aumentou de 4,14 em média para 4,66 nas áreas com manejo, enquanto que considerando apenas a calagem recomendada e parcial este aumento no pH foi para 4,71. A acidez trocável (H+Al) também foi reduzida nos solos com manejo e mostrou diferença significativa apenas entre a calagem recomendada e mínima. A partir de 1 t.ha-1 a calagem contribuiu para melhorar os atributos dos solos relacionados com a acidez e a saturação de bases.

The adoption of appropriate practices for production in agroforestry systems can provide benefits for the agriculture in the Amazon region. In Apuí, southeastern of Amazonas state, a group of farmers start up a transition process with the coffee crop for establish agroforestry systems. Slightly shaded coffee plantations were enriched with tree species and some management practices were established. Liming the soil and phosphorus fertilization were applied in order to reduce soil acidity and amend deficiencies in phosphorus availability to plants. These characteristics are commonly found in Latosols on Brazilian Amazon upland areas and it causes difficulties on the maintenance of perennial crops productivity. This study evaluated the effects of liming practices in three dosages (0.3, 1, 2.8 t.ha-1) and phosphorus fertilization per coffee plants with 50 grams of triple superphosphate. 14 coffee plantation soils located in 8 farms were analyzed, 8 crops with management…

Advisors/Committee Members: Alfaia , Sonia Sena.

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Estudou-se a emissão de compostos orgânicos voláteis em solos com a coberta de liteira, sem a liteira e camada orgânica na Reserva Biológica do Cuieiras, Manaus, Amazonas. Variáveis ambientais como umidade e temperatura do solo foram avaliados.

He studied the emission of volatile organic compounds in soils with a covered litter without the litter and organic layer in the Biological Reserve Cuieiras, Manaus, Amazonas. Environmental variables such as soil moisture and temperature were evaluated.

Advisors/Committee Members: Silva, Julio Tóta da.

▼ O Brasil é um país de clima tropical e apresenta a sua cobertura formada essencialmente por solos lateríticos finos. Estes solos apresentam características as quais permitem usá-los em obras rodoviárias. No entanto, isso só pôde ser comprovado a partir da década de 80, quando da criação da metodologia MCT de caracterização dos solos tropicais. Além disso, verifica-se nas últimas décadas a crescente necessidade por uma abordagem mecanística dos pavimentos. A análise eficiente dos pavimentos requer necessariamente a determinação dos parâmetros de deformabilidade de seus materiais constituintes. Esta dissertação, motivada pela possibilidade de utilização de um equipamento inovador na região centro-oeste do país para determinação de características de deformabilidade dos solos em campo, objetivou investigar diferentes metodologias para determinação dos parâmetros de deformabilidade das camadas constituintes de um pavimento executado no Distrito Federal no ano 2006 (duplicação da via L3 Norte) a partir de ensaios de campo. A partir de amostras de solos coletadas no subleito da via foram executados ensaios de classificação por métodos tradicionais e pela metodologia MCT, de compactação Proctor Normal, de sucção e de Mini-CBR. No campo foram realizados ensaios no subleito e nas camadas de sub-base e base com os equipamentos viga Benkelman, GeoGauge, penetrômetro PANDA e pressiômetro Pencel. Ainda, no campo, foram determinados o teor de umidade e a massa específica aparente seca dos solos do subleito. Os resultados de deflexões fornecidos pelos ensaios com a viga Benkelman foram retroanalisados por diferentes metodologias de retroanálises. Os módulos de deformabilidade determinados diretamente em campo, com o auxílio do equipamento GeoGauge, foram comparados aos módulos pressiômétricos, aos módulos obtidos pelas correlações com os penetrogramas fornecidos pelo equipamento PANDA e ainda aos módulos retroanalisados. O módulo fornecido pela metodologia de retroanálise iterativa, utilizando o programa computacional Kenlayer, apresenta valores mais próximos dos valores obtidos para os módulos de deformabilidade com o equipamento GeoGauge. Este equipamento, determinando os módulos de deformabilidade dos materiais de um pavimento em campo, apresenta-se como uma alternativa bastante eficaz na avaliação estrutural dos pavimentos. Trata-se de um equipamento com baixo custo de aquisição, fácil manuseio e rapidez na execução de ensaios. Além disso, ele possibilita o controle e interferência no processo de compactação das obras de engenharia em tempo real, evitando posteriores intervenções corretivas. Advisors/Committee Members: Renato Pinto da Cunha, Marcio Muniz de Farias, Rita Moura Fortes.

▼ Como método alternativo para a avaliação da capacidade de suporte de solos, tanto na condição de subleitos e corpos de aterro, quanto compondo camadas estruturais de pavimentos, destaca-se o ensaio DCP (Dynamic Cone Penetrometer) pela sua agilidade e simplicidade de operação, garantindo a obtenção de resultados confiáveis, como valores de CBR e perfis de resistência, de forma rápida e com custos reduzidos. O Instituto Tecnológico de Aeronáutica - ITA adaptou e construiu a sua própria versão do penetrômetro dinâmico, nomeada DCP-ITA, e vem trabalhando para o estabelecimento de correlações DCP x CBR confiáveis para solos tropicais classificados geneticamente segundo a metodologia MCT (Miniatura - Compactado - Tropical). Lima (2000) obteve correlações para solos lateríticos de textura fina. Com outro enfoque, este trabalho propõe-se a estudar o comportamento de solos saprolíticos. Para o estabelecimento das correlações DCP x CBR, foram coletadas e ensaiadas 04 (quatro) amostras de solos saprolíticos de textura fina com granulometria variando de arenosa a argilosa. Para cada amostra, analisou-se o efeito da energia e umidade de compactação nos resultados de ambos os ensaios. As correlações obtidas foram comparadas com resultados publicados por outros autores, identificando a influência da granulometria e gênese dos materiais no desenvolvimento das equações. Propôs-se ainda, uma correlação generalizada, em função dos parâmetros c e e da Metodologia MCT, válida para solos saprolíticos de textura fina. Advisors/Committee Members: Eugênio Vertamatti.

▼ Fatores tais como o crescimento populacional e o desenvolvimento econômico têm proporcionado um aumento considerável da demanda por infra-estrutura viária, desde pavimentos de elevado a baixo volume de tráfego, além da exigência de construções que sejam técnica e economicamente viáveis, causando o menor impacto ambiental possível. Junto a isto, observa-se que as condições econômicas dos países em desenvolvimento reforçam e impõem a necessidade não somente da construção de pavimentos de baixo volume de tráfego mais racionais, mas também de se ter vias locais e rodovias não pavimentadas que possuam boas condições de trafegabilidade. Nesse contexto, a partir de um pavimento experimental em São José dos Campos (SP) construído com solo laterítico argiloso, analisa-se a flutuação da capacidade de suporte em diferentes estações climáticas, como forma de poder contar com diferentes níveis de resistência, de acordo com distintos equilíbrios de umidade. São tratados e apresentados resultados de ensaios de laboratório e de campo, tais como Penetrômetro Dinâmico de Cone, perfil de umidade e viga Benkelman, bem como efetua-se análises paramétricas. Como resultado deste estudo são estabelecidos novos padrões de solução mais racional para obras de baixo volume de tráfego sem revestimento asfáltico em solos no ambiente tropical. Advisors/Committee Members: Eugênio Vertamatti.

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A import?ncia de rodovias na regi?o Norte, pavimentadas ou n?o, d?-se em virtude de servirem de infraestrutura primaz para a viabilidade do escoamento de produ??es oriundas dos diversos segmentos da ind?stria e agricultura. Este ?ltimo depende, em sua maior parte, das estradas rurais, geralmente n?o pavimentadas e consideradas de pouca import?ncia sob o ponto de vista tecnol?gico, por t?cnicos e gestores que atuam na ?rea, especialmente no estado do Amazonas. Isso decorre, ainda, pela utiliza??o de t?cnicas experimentais fundamentadas em pesquisas realizadas em regi?es de baixas temperaturas e precipita??es pluviom?tricas bem distribu?das ao longo do ano, totalmente diversos do comportamento clim?tico da zona equatorial, caracterizado por intensas varia??es clim?ticas, temperaturas elevadas e grande incid?ncia de chuvas. Ressalva -se, ainda, que as metodologias adotadas desconsideram as propriedades mec?nicas e hidr?ulicas do solo. Por outro lado, nos ?ltimos trinta anos, v?rias pesquisas corroboram cientificamente a import?ncia de adotar-se a sistem?tica MCT, no estudo de solos tropicais, adaptada integralmente para este fim, associando ? a paralelamente a determina??es de ensaios f?sico-qu?mico e mineral?gicos, proporcionando resultados mais qualitativos e precisos, nas classifica??es e interpreta??o dos par?metros analisados, inclusive, assegurando a efic?cia na escolha de t?cnicas de interven??es geot?cnicas de melhoramento dos solos. O trabalho em tela, foi realizado, em laborat?rio, no intuito de avaliar a estabiliza??o f?sica de solos tropicais concrecion?rios local, extra?dos de um trecho de 200 metros de uma via sem revestimento asf?ltico, na zona rural de Manaus, com a utiliza??o de emuls?o asf?ltica do tipo RL-1C, sendo realizado preliminarmente an?lise de ordem geoqu?mica e geot?cnica, seguindo pela avalia??o de suas particularidades mec?nicas, na condi??o natural e, em tr?s teores de misturas betuminosas. Os teores 4% e 6%, mostraram-se enquadrados nos requisitos recomendados, optando-se pelo menor teor, em virtude do menor consumo de material emulsificante, o qual foi proposto como alternativa construtiva de pavimento econ?mico e sustent?vel. Finalmente na avalia??o do comportamento hidr?ulico e microestrutural, verificou-se os efeitos do ligante asf?ltico nas part?culas dos materiais avaliados, que demonstraram resultados satisfat?rios.

The importance of highways in the North, paved or not, provides the virtue of serving the prime infrastructure for the viability of the flow of productions from various segments of industry and agriculture. The latter mostly depends on rural roads, which are generally unpaved and is of little technological importance by technicians and managers working in the area, especially in the state of Amazonas. This was also due to the use of experimental techniques based on research carried out in low temperature and rainfall regions, well distributed throughout the year, totally different in scalable behavior of the equatorial zone, used by intense climatic variations,…

Advisors/Committee Members: Campelo, Nilton de Souza, 23101156220, http://lattes.cnpq.br/0154919359639550, Anjos, G?rson Jacques Miranda, http://lattes.cnpq.br/4839640002001074, Lima, Raimundo Humberto Cavalcante, http://lattes.cnpq.br/6737520347176569, [email protected], https://orcid.org/0000-0002-4211-1329, https://orcid.org/0000-0002-2302-3921.

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The survey has the objective to investigate the geotechnical behavior of a typical soil profile at Bragança Paulista city ? São Paulo State ? Brazil. This profile is classified by the pedology as Red Yellow Oxisoil. To achieve this aim were accomplished characterization geotechnical tests, triaxial tests and consolidation tests. In the characterization tests was proved the lateritic behavior of the soil. In the consolidation tests when the samples were saturated in the tensions normally stipulated in edifications foundations projects at small and medium conveyance the results had pointed colapsible and expansive soil existence at the referred city

Estuda-se o comportamento geotécnico de um perfil de solo tropical típico da região de Bragança Paulista ? SP. Esse perfil é classificado pela pedologia como um Latossolo Vermelho Amarelo. Para atingir esse objetivo foram realizados ensaios de caracterização, ensaios triaxiais e ensaios edométricos no teor de umidade natural e saturado. Nos ensaios de caracterização constatou-se o comportamento laterítico do solo. Nos ensaios edométricos quando os corpos de prova foram inundados nas tensões normalmente adotadas em projetos de fundações de edificações de pequeno e médio porte, construções características da cidade, constatou -se indícios de expansibilidade e colapsibilidade, apontando para a necessidade de estudos mais aprofundados sobre esses fenômenos em outras localidades do município

Advisors/Committee Members: Jose Rocha de Albuquerque, David de Carvalho, Adriano Souza, David de Carvalho [Orientador].

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A estabilidade do carbono orgânico no solo (SOC) é dependente das condições do ambiente, como o clima, fatores edáficos e qualidade da matéria orgânica. Assim, considerando-se que existe uma ampla variação destas condições na Bacia Amazônica, espera-se que a concentração de SOC em frações lábeis e estáveis varie também. Investigar esses processos em sistemas florestais naturais é importante para compreender os mecanismos de funcionamento do ecossistema e produzir modelos ecológicos de dinâmica do carbono com um grau maior de precisão. Neste estudo foram respondidas as seguintes questões: (i) como estão distribuídas as frações do SOC em diferentes tipos de solos e profundidades? (ii) como as frações do SOC estão inter-relacionadas? (iii) qual é o papel das propriedades do solo, da qualidade das folhas da liteira e das variáveis climáticas sobre a distribuição das frações do SOC ao longo da Bacia Amazônica? O estudo foi realizado em 30 parcelas de 1h de florestas maduras no Brasil, Peru, Colômbia e Guiana Francesa. Foram utilizadas técnicas de fracionamento da matéria orgânica do solo e análises químicas e físicas padronizadas do solo e liteira. Os resultados mostraram uma variação na concentração de SOC nas frações ao longo do gradiente de intemperismo do solo. Os solos mais jovens e férteis tenderam a apresentar maiores concentrações de SOC associada às frações minerais estáveis (silte+argila), enquanto os solos altamente intemperizados como Ferralsols e Acrisols apresentaram maiores concentrações de SOC nos agregados do solo. Os solos arenosos e altamente inférteis tenderam a apresentar maiores concentrações de SOC nas frações leve, entretanto a labilidade dessa fração da MOS pode variar dependendo da qualidade da matéria orgânica. A concentração de SOC nas frações do solo demonstrou ser principalmente controlada pelos fatores edáficos, com exceção da fração leve que apresentou relação forte com a qualidade da liteira. Nós encontramos poucas evidências do efeito direto do clima sobre as frações de SOC.

Soil organic carbon (SOC) stability is a function of environmental and biological conditions such as edaphic factors, climate and organic matter quality. Considering that a wide variation occurs in all these parameters across Amazonia, one could expect that there should be systematic variations in SOC fractions across the area. Understand the processes involved in carbon stabilization in tropical pristine forests is very important to improve our understanding of ecosystem function and to allow the preparation of better and more accurate models of soil carbon dynamics. We used soil carbon fractionation techniques to answer the following questions: (i) How the different soil carbon fractions are distributed among the different soil types, at varying depths (ii) How they are inter-related and (iii) What is the role of soil properties, climate and litter quality in modulating SOC fractions across the Amazon Basin. This study was carried out on 30 1 hectare pristine rainforest plots located at Brazil, Peru, Colombia and…

Advisors/Committee Members: Luizão, Regina C. C., Quesada, Carlos Alberto.

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As estacas helicoidais têm sido empregadas em diversos tipos de obras no Brasil e no mundo, principalmente em casos em que a fundação é submetida a carregamentos simultâneos de tração e de compressão ou que necessitam de rápida e facilitada instalação. O maior uso nacional é em fundações de torres de linhas de transmissão de energia, no entanto, são escassos os estudos do comportamento deste tipo de estaca em solos tropicais brasileiros. Considerando-se o crescimento do uso de estacas helicoidais no Brasil, e a necessidade de um melhor entendimento do comportamento deste tipo de fundação em nossos solos, o presente trabalho foi realizado para verificar a influência do arranjo das hélices, tanto do diâmetro quanto da quantidade, na capacidade de carga à tração das estacas helicoidais multi-hélices, instaladas em solo tropical da região de São Carlos, na cidade de Itirapina próxima a lagoa do Broa. A campanha de investigações geotécnicas foi composta por sondagens de simples reconhecimento (SPT) e ensaios de cone (CPT). Foram ensaiadas nove estacas, com diferentes configurações de diâmetro e de número de hélices, instaladas com a ponta em mesma profundidade, mesmo espaçamento entre hélices (igual a três vezes o maior diâmetro) e mesmo diâmetro de haste. Nesta investigação foram medidos os torques de instalação, e realizadas provas de cargas à tração do tipo estática com carregamento rápido. Como conclusões, o atrito lateral obtido com o ensaio CPT foi útil para verificar o efeito de perda de resistência do solo com a instalação da estaca; o método de capacidades de carga individuais obteve estimativas mais próximas as medidas em prova de carga; o efeito da configuração (cônicas ou cilíndricas) influencia no torque de instalação, mas não na capacidade de carga das estacas; o acréscimo de diâmetro médio das estacas é interessante para acréscimos na capacidade de carga, no entanto o acréscimo do número de hélices, a hélice superior sempre absorve menores cargas do que a hélice da ponta da estaca.

The helical piles have been used in different types of constructions, especially in cases where the foundation is subjected to tension and compression loads. In Brazil, this type of pile is normally used as the foundation of towers of power transmission lines, as guyed masts and self-supporting towers. However, there are few studies about the behavior of helical piles in Brazilian tropical soils. Considering the growing use of helical piles in Brazil, and the need of a better understanding of the behavior of this type of foundation in our soils, this study was conducted to evaluate the influence of the arrangement of the helices on the uplift capacity of helical piles installed in the tropical soil of São Carlos zone of São Paulo State. For this study, geotechnical investigations were carried out: standard penetration tests (SPT) and cone tests (CPT). Nine piles with different configurations (diameter and number of blades) were tested after being installed with the tip at the same final depth into the ground, and the same…

Advisors/Committee Members: Tsuha, Cristina de Hollanda Cavalcanti.

▼ O resultado do presente trabalho é uma nova contribuição geotécnica baseada nas Metodologias MCT (Miniatura, Compactado, Tropical) e de Sucção. Ele se vale de ensaios de sucção realizados com o uso de extratores de pressão dotados de placas e membranas porosas, e objetiva prever e avaliar o fenômeno da erodibilidade de solos tropicais através da obtenção do Índice Geral de Erodibilidade de Solos Tropicais - E. A erosão é, a princípio, abordada dentro de um contexto técnico-científico, apontando-se seu histórico. O conceito e os tipos de erosão são enfocados posteriormente, como também é feita uma descrição dos principais fatores que afetam o fenômeno. As metodologias que qualificam e/ou quantificam a erosão e a Metodologia MCT (que considera, principalmente, as características pedológicas e genéticas dos solos tropicais) são analisadas. Após estudar-se o fenômeno da sucção do solo, são levantadas curvas de retenção de água para 36 tipos diferentes de solos, utilizando-se amostras deformadas e indeformadas provenientes da Amazônia (aeroportos de Santarém e Manaus), da região de Marília - SP e das seguintes rodovias do Estado de São Paulo: Trabalhadores, D. Pedro I e Tamoios. No estudo, aos solos coletados no campo provenientes das superfícies de taludes próximos a aeroportos e rodovias, são atribuídos graus de erosão associados, de acordo com o seu estado de deterioração devido à ação da água. Tais graus são baseados numa observação visual da superfície do talude, indo de zero (para solos pouco erodiveis) até três (para solos muito erodíveis). A obtenção dos parâmetros relativos às metodologias MCT e de sucção, para cada solo estudado permite que eles sejam plotados num mesmo ábaco, com seus respectivos graus de erosão associados. A distribuição dos pontos obtida permite o traçaado de faixas de erodibilidade, de acordo com o Grau de Erosão Associado. Após realizar uma análise sobre a percentagem de ocorrência dos tipos dos solos e dos graus de erosão por cada faixa, o Índice Geral de Erodibilidade de Solos Tropicais e, finalmente, obtido. Ele é, na verdade, uma parte importante desta nova contribuição geotécnica que poderá ser usada para melhor analisar os problemas de erosão que acontecem ao longo das redes aeroportuária e rodoviária nacionais. Advisors/Committee Members: Eugênio Vertamatti.

▼ Dadas as características físicas e operacionais vantajosas do ensaio DCP, tem-se verificado sua aplicabilidade em estudos geotécnicos que precedem à execução de uma obra viária, tais como avaliar a capacidade de suporte de solos "in situ", analisar solos colapsíveis, etc., bem como no controle de qualidade de compactação no campo através do acompanhamento da espessura de camadas, da homogeneidade de compactação, da avaliação da capacidade de suporte e do levantamento de perfis de resistência, entre outros. O ITA - Instituto Tecnológico de Aeronáutica - adaptou e construiu a sua própria versão do penetrômetro dinâmico, nomeada DCP-ITA, com a qual trabalhos têm sido desenvolvidos para o estabelecimento de correlações CBR x DCP para diversos tipos de solos, tais como solos lateríticos, solos saprolíticos e areias, solo este abordado no presente estudo. Diferentemente de solos coesivos, as areias exigiram a definição de uma metodologia própria de ensaio. Foram selecionadas três amostras considerando a variabilidade granulométrica e genética (residual e sedimentar) e, para cada uma delas, foram obtidas correlações CBR x DCP. Os resultados obtidos através dos ensaios CBR e DCP permitiram analisar a influência de fatores intervenientes no processo, tais como a pressão de confinamento e a variabilidade granulométrica. Buscou-se, também, relacionar os resultados obtidos com outros parâmetros, tais como a compacidade relativa, o coeficiente de curvatura e o coeficiente de uniformidade dos grãos, obtendo-se resultados satisfatórios. O estudo envolveu, ainda, a realização de ensaios DCP no campo, em um dos locais de origem das amostras selecionadas para o trabalho: o aeroporto de Oiapoque, no estado do Amapá. Os resultados mostraram-se promissores para o uso do DCP em obras viárias com a presença de areias compondo subleitos e mesmo em camadas drenantes. Advisors/Committee Members: Eugênio Vertamatti.

▼ O presente trabalho traz uma análise crítica sobre a Classificação MCT (Miniatura - Compactado - Tropical), cujo objetivo foi identificar a possibilidade de modificar os seus procedimentos, no sentido de torná-la mais simples e rápida, sem prejudicar sua principal característica, que é identificar a gênese do solo. Para isso, foram realizadas duas etapas: investigações a respeito dos procedimentos de ensaios e parâmetros adotados na classificação e análise de dados de Classificação MCT e curvas Pi x Mini-MCV, coletados em diversas fontes. Inicialmente, foram executados ensaios de laboratório visando a identificar as possibilidades de reduzir o tempo e o número de cálculos e curvas necessários para a Classificação MCT do solo. Além disso, foram investigadas a repetibilidade dos ensaios que compõem a Classificação e a influência da face do corpo de prova utilizada na determinação de Pi. Foram levantados diversos dados relativos à Classificação MCT de solos (perfazendo um total de 2.438 resultados de classificação) provenientes de várias partes do Brasil, com os quais fez-se uma verificação da confiabilidade do ábaco MCT-M para a identificação da gênese dos solos tropicais. Também foram coletados dados de 288 curvas Pi x Mini-MCV, a partir das quais pôde-se identificar a existência de padrões que possibilitaram a elaboração de um ábaco para classificar tais curvas e a introdução deste fator na classificação dos solos. Desenvolveu-se uma nova fórmula para o cálculo do parâmetro e (mais simples que a anterior) e, após isso, foram estabelecidos novos limites para os grupos que integram o ábaco MCT-M. A fórmula proposta possibilitou uma simplificação considerável nos procedimentos de Classificação MCT, pois reduziu a quantidade de curvas e cálculos requeridos para tal finalidade. Finalmente, traz-se um novo procedimento para a Classificação MCT, bem como propostas de alterações para as normas atualmente utilizadas (DNER-ME 256/94, DNER-ME 258/94 e DNER-CLA 259/96). Advisors/Committee Members: Eugênio Vertamatti.

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Neste trabalho e avaliado o comportamento de estacas helicoidais instaladas em solo residual tropical, submetidas a esforços de tração. Para este fim, foram ensaiadas estacas helicoidais em dois campos experimentais distintos, um em Itirapina (SP), e outro em Betim (MG). No primeiro terreno, as hélices das estacas ficaram instaladas em solo residual não saturado, e no segundo terreno em solo residual saturado. Neste tipo de fundação, o efeito da instalação da estaca no solo acima das hélices e um dos fatores que afetam significantemente a capacidade de carga a tração da estaca. Portanto, considerando-se a modificação que ocorre na estrutura de solos residuais tropicais após serem penetrados pelas hélices da estaca durante a sua instalação no terreno, a presente pesquisa foi desenvolvida com o intuito de compreender o efeito desta desestruturação do solo no comportamento da estaca a tração. Para esta avaliação, foi realizado um programa experimental com provas de carga em estacas helicoidais (instrumentadas e não-instrumentadas) e ensaios de laboratório em amostras indeformadas do solo coletado ao redor de uma estaca instalada no terreno de Itirapina. Os resultados mostram o efeito significante da instalação na capacidade de carga a tração deste tipo de estaca, principalmente no caso de solo poroso e não saturado. Alem disso, por meio dos ensaios em estacas instrumentadas, foi verificado que este efeito e mais acentuado no solo acima das hélices superiores, que foi penetrado mais vezes durante a instalação.

In this work, it was evaluated the behavior of helical piles installed in tropical residual soil under tensile loads. For this purpose, helical piles of different configuration were tested in two different experimental sites, one in Itirapina (SP), and another in Betim (MG). In Itirapina, the pile helices were installed in unsaturated residual soil, and in Betim in saturated residual soil. For this type of foundation, the effect of pile installation on the soil above the helices is one of the factors that significantly affect the pile uplift capacity. Therefore, considering the changes that occur in the structure of tropical residual soils after being penetrated by the helices during pile installation, this research was conducted in order to understand the effect of this soil alteration on the uplift behavior of helical piles installed in this type of soil. For this evaluation, pile load tests were carried out on instrumented and non-instrumented helical piles. Also, laboratory tests were performed on undisturbed soil samples collected around a pile installed in the site of Itirapina. The results show the significant effect of pile installation on the uplift capacity of the tested helical piles, especially in the case of porous and unsaturated soil. In addition, through the tests on the instrumented piles, it has been found that this effect is more pronounced in the soil above the upper helices, which were penetrated more times during pile installation.

Advisors/Committee Members: Tsuha, Cristina de Hollanda Cavalcanti.

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Este trabalho apresenta os parâmetros de transporte e atenuação dos íons \'K POT.+\', \'CU POT.2+é \'CL POT.- ́obtidos em ensaios de coluna, para uma mistura compactada e saturada de solos lateríticos da Formação Botucatu e Serra Geral. As soluções contaminantes percoladas foram cloretos de potássio e de cobre em três diferentes concentrações. Os resultados obtidos estão apresentados na forma de curva de chegada e os parâmetros de transporte e atenuação foram estimados através do ajuste de curvas teóricas aos dados experimentais das colunas. A mistura compactada mostrou-se satisfatória para o uso em barreiras selantes (liner) uma vez que os resultados de condutividade hidráulica e de sorção dos íons estudados são razoáveis.

This paper presents transport and attenuation parameters of \'K POT.+\', \'CU POT.2+é \'CL POT.-\', obtained in columns test using a compacted and saturated mixture of two lateritic soils from Botucatu and Serra Geral formation. The contaminant leaching solution was composed of KCl and \'CU\'CL IND.2\'.2\'H IND.2\'Oẃith concentrations three different. The results obtained are presented in the form of breakthrough curves and the transport and attenuation parameters estimated through fitting procedures of the theorical curves related to the real column data. The compacted mixture showed to be satisfactory for liner usage since the results of the hydraulic conductivity and the ions sorption in these soils are reasonable.

Advisors/Committee Members: Paraguassu, Antenor Braga.

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[pt] O aumento da poropressão é um dos mais significativos fatores desencadeantes da ruptura de taludes em muitas regiões do mundo, principalmente em climas tropicais, onde os solos residuais e coluvionares são abundantes. A fim de compreender e analisar o mecanismo e as condições que conduzem a tais rupturas, nesta tese se apresenta um estudo do comportamento de solos submetidos a ensaios triaxiais de aumento de poropressão, que simulam a elevação do nível piezométrico em encostas. Os ensaios foram realizados em amostras indeformadas de dois solos coluvionares e um solo residual jovem, obtidos de diferentes encostas no Rio de Janeiro. Adicionalmente, foram realizados ensaios de cisalhamento direto com plano cortado e superfície polida, e ensaios triaxiais convencionais drenados e não drenados, com a finalidade de obter a resistência residual e a linha de estado crítico dos solos, bem como ilustrar as diferenças de comportamento sob diferentes trajetórias de tensão. Para monitorar as deformações locais das amostras e obter uma medida apropriada das poropressões foram utilizados instrumentos eletrônicos de medição interna e um minitransdutor de pressão na meia altura dos corpos de prova. Os resultados mostraram que sob o efeito de poropressão cada solo apresentou um comportamento distinto, o que se atribui principalmente ao grau de intemperismo e às suas diferentes características estruturais. Observou-se, ainda, que as trajetórias de tensão seguidas nos ensaios têm uma influência significativa nas características de resistência a grandes deformações dos solos.

[en] Pore-pressure increase is one of the most significant triggering factors for slope failures in many regions around the world, mainly in tropical climates, where residual and colluvium soils are abundant. In order to analyze and understand the mechanisms and conditions leading to such failures, this thesis presents a study of the soils behavior under triaxial tests of pore-pressure increase, that mimic the elevation of piezometric level in slopes. The tests were performed on soil samples of two colluvial and one young residual soils from different slopes in Rio de Janeiro. Additionally, direct shear tests with cut plane and polished surface, and conventional undrained and drained triaxial testing were carried out to obtain the residual shear strength and the critical state line of soils, and illustrate the behavior differences under different stress paths. Internal instrumentation and a miniature pore-pressure transducer at the mid-height of the specimens were used to monitoring local deformations of the specimens and get appropriate porepressure measures. The results showed that under the effect of pore-pressure increase each soil showed different behavior. It is attributed mainly to the degree of weathering and their differing structural features. It was also observed that the stress path followed in the tests have a significant influence on the strength characteristics of the large strain state of soils.

Advisors/Committee Members: TACIO MAURO PEREIRA DE CAMPOS.

▼ Abstract: Antimicrobials, including sulfonamides, have been widely used in veterinary medicine for therapeutic and prophylactic purposes. Once excreted, drugs and/or metabolites can contaminate the environment. Environmental impact studies are still scarce. In addition, in Brazil, there is no surveillance of veterinary medicines. The poor quality of drugs may reflect directly on animal health and is also a topic relevant to food safety. Therefore, methods were developed and validated for the determination of sulfadiazine (SDZ), sulfadimethoxine (SDM) and sulfaquinoxaline (SQX) in veterinary drugs, using high performance liquid chromatography coupled to a photodiode array detector (HPLC-DAD). The obtained results indicate the need for a quality control program of veterinary drugs comercialized in Brazil. Moreover, the present work aim studied the sorption of sulfonamides (SDZ, SDM and SQX) in four characteristic soils of the State of São Paulo. The studies were conducted as recommended by the OECD Guidelines 106. The sulfonamides were quantified in the soil solutions by a previously validated HPLC-DAD method. Adsorption/desorption data of sulfonamides in soils were fitted to Freundlich isotherms in the linear or logarithmic forms. A hysteresis of adsorption/desorption was evident in all four soils evaluated. The low values of the Freundlich coefficient (KF) obtained suggest weak adsorption of sulfonamides in soils, and therefore they tend to be leached and present high potential to contaminate surface and groundwater Advisors/Committee Members: UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS (CRUESP), Rath, Susanne, 1962- (advisor), Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Química (institution), Programa de Pós-Graduação em Química (nameofprogram), Queiroz, Sonia Claudia do Nascimento de (committee member), Tornisielo, Valdemar Luiz (committee member), Collins, Carol Hollingworth (committee member), Guimarães, José Roberto (committee member).

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Barriers are key elements for the environmental protection in waste disposal sites. Additionally, compacted tropical soils have great potential to be used in these barriers, once some technical matters are correctly addressed, including low hydraulic conductivity and adequate compatibility to the disposed fluids. In this context, the bentonite addition in tropical soils could be an alternative to improve these and other technical properties. This dissertation involves an integrated laboratorial study of the hydraulic conductivity of mixtures a tropical soil sample and bentonite and also their compatibility previous to different chemical solutions. The bentonite proportions of 3, 6, 9 and 12% (dry weight) were investigated, as well as the tropical soil and bentonite samples. The experimental program can be divided in three different steps: (1) sample characterization, which to investigate the modifications in properties (geotechnical and physicochemical) imposed to the samples as the result of the bentonite addition; (2) assessment of the hydraulic conductivity using the triaxial test (flexible-wall permeameter), under the constant hydraulic head of 50 kPa and confining pressures of 20, 40 and 80 kPa; and (3) compatibility assessment of the studied samples some chemical solutions (HNO3 - pH 3; NaOH - pH 11; NaCl - 5g/l and ethanol), using the modified Atterberg and bentonite free-swelling determination. The characterization results showed important changes in the index properties of tropical soil, highlighting a great increase in the plasticity, CEC and free swelling as the result of the bentonite addition. The hydraulic conductivity, in turn, experimented significant decreasing as the proportions of bentonite and confining pressure increased. Already the compatibility results showed significantly decreased in the plasticity of the samples when subjected to chemical solutions, more relevant for the salt solution, but not negligible for the acidic, basic and organic solutions. The decrease of plasticity has showed to be greater for the higher proportions of bentonite, as the result of the ionic double layer contraction. Finally, the overall results recommend the bentonite addition for improving the quality of tropical soils, once the geotechnical criteria (shear strength and permeability) and compatibility are considered for the specific fluid to be disposed.

As barreiras selantes são elementos chave na proteção ambiental de sítios de disposição de resíduos. Adicionalmente, a aplicação dos solos tropicais compactados possui grande potencial para construção destas barreiras, desde que algumas propriedades sejam satisfeitas, incluindo baixa condutividade hidráulica e compatibilidade adequada com os fluidos existentes no sítio. Dentro deste contexto, a adição de bentonita nos solos tropicais pode ser uma alternativa para melhorar estas e outras propriedades técnicas. Esta dissertação consistiu um estudo laboratorial integrado na avaliação da condutividade hidráulica em misturas de um solo tropical e bentonita e da…

Advisors/Committee Members: Luis de Almeida Prado Bacellar, Edmundo Rogério Esquivel, Adilson do Lago Leite.

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The stability of organic matter and heavy metal pollution are two of the major environmental issues and sustainability of the soil, widely discussed in recent decades. Important issues such as maintenance of soil fertility levels, soil chemical quality, global climate change, among others, are closely linked to them. Although many studies have been conducted focusing on these issues, significant gaps still exist and the elucidation of these is necessary. Thus, they could be used more efficiently in conducting of environmental studies, such as impact assessment and development of diagnostics, or as tools for planning, management, use and occupation of lands. Accordingly, the present study sought to focus the relation between thermal stability of organic matter and physical, chemical and mineralogical aspects of soils of Minas Gerais, and to measure and map their vulnerability to contamination by six heavy metals (Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn). The results showed a strong relationship between thermal stability and the presence of oxides. In this sense, for the set of soils, the aluminum oxides (gibbsite) were highlighted. In relation to the vulnerability of soil contamination by heavy metals, the results showed that the clayey Ferralsols were those showing the lowest levels, especially the ferric. Then the clayey Acrisols, for the most part, had average rates for Cu, Pb and Cr and low for Cd, Ni and Zn. The Nitisols showed the same behavior that Acrisols and, ferric ones, showed the lowest rates. Sandy loam and sandy loam soils were always classified as medium or high vulnerability. The Cambisols showed high vulnerability. For Leptosols, Arenosols, Fluvisols and Gleysols were attributed high rates for three reasons: 1) Arenosols due to low retention capacity of soils with predominance of sand fraction, 2) Leptosols due to its small thickness, 3) and Fluvisols and Gleysols due to the constant change in the redox potential which, in turn, may allow the release of metal cations previously retained in the mineral and organic fractions. In addition, six maps, specific for each heavy metal, were also produced for the soils of Minas Gerais state.

A estabilidade da matéria orgânica e a poluição por metais pesados são duas das principais questões ambientais e de sustentabilidade dos solos, amplamente discutidas nas últimas décadas. Importantes questões como manutenção dos níveis de fertilidade, qualidade química dos solos, mudanças climáticas globais, entre outras, estão intimamente ligadas a elas. Muito embora diversos estudos tenham sido conduzidos enfocando as referidas questões, importantes lacunas ainda existem e a elucidação das mesmas faz-se necessário. Dessa forma, elas poderão ser utilizadas de maneira mais eficiente na condução de estudos ambientais, como avaliação de impactos e elaboração de diagnósticos, ou como ferramentas de planejamento, manejo, uso e ocupação dos solos. O presente trabalho procurou enfocar as relações entre estabilidade térmica da matéria orgânica e aspectos físicos, químicos e mineralógicos dos…

Advisors/Committee Members: Luis Henrique Mendes da Silva, Maurício Paulo Ferreira Fontes, Júlio César Lima Neves, Raphael Bragança Alves Fernandes, João Carlos Ker, Ítalo Moraes Rocha Guedes.

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[pt] Os hidrocarbonetos monoaromáticos constituintes da gasolina (BTEX) têm sido encontrados em aquiferos devido aos vazamentos de tanques de armazenamento e sua consequente dissolução na água subterrânea. No Brasil existe ainda um agravante: o etanol é utilizado como aditivo à gasolina, o que promove um aumento na profundidade de percolação dos poluentes, já que atua como cossolvente e possui degradação preferencial. Alterações nas condições químicas do meio ambiente proporcionam, por conseqüência, adaptações na dinâmica de sobrevivência da microbiota residente. Em um ambiente redutor com baixo nível de manganês, ausência de nitratos e presença significativa de óxidos de ferro, o Fe(III) passa a ser o receptor de elétrons preferencial para a biodegradação anaeróbia da matéria orgânica. Com o objetivo de avaliar a biodegradação anaeróbia da mistura BTEX-Etanol em aquífero tropical, mediada pela redução de Fe(III), foram desenvolvidos microcosmos anaeróbios, envolvendo solo homogêneo saturado com água não contaminada e água contaminada com mistura de BTEX-Etanol. A partir da quantificação e análise da atividade microbiana degradadora, dos resíduos da contaminação e do teor de Fe(+2), foi possível verificar o aumento da disponibilização de ferro oriundo dos respectivos óxidos e também da produção de Fe(+2) durante o tempo de incubação, bem como o período de adaptação dos microorganismos, variação de sua atividade e a queda dos níveis dos BTEX-Etanol. Estes resultados podem ser um indicativo da ocorrência de uma atenuação natural, porém, estudos mais extensos são necessários, incluindo uma metodologia mais adequada para medir as especiações do ferro.

[en] Gasoline monoaromatic hydrocarbons (BTEX) have been detected in aquifers due to storage tank spills from gas stations that lead to their consequent dissolution on groundwater. An aggravating factor in Brazil is ethanol being used as additive to gasoline, promoting an increase on pollutants percolation in soil since it works as co-solvent and is preferentially degraded. Therefore, changes on environmental chemical conditions promote adaptations of the survival dynamic of native microorganisms. In a reducing environment with low levels of manganese, absence of nitrate and significant presence of iron oxides, Fe(III) becomes the preferential electron acceptor for anaerobic biodegradation of organic matter. In order to evaluate this anaerobic biodegradation of BTEXEthanol mixture in a tropical aquifer, mediated by Fe(III) reduction, anaerobic microcosms were developed involving homogeneous soil saturated with noncontaminated and BTEX-Ethanol contaminated water. Quantifying and analyzing microbial activity, contamination residues and Fe(+2) contents allowed to verify increases of iron availability from the respective oxides and Fe(+2) production throughout the assay, as well as the period of microbial adaptation, the variation of microbial activity and the decrease of BTEX-Ethanol levels. These results may be indicative of the occurrence of natural attenuation. However,…

Advisors/Committee Members: MARIA ISABEL PAIS DA SILVA.

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Agradecimentos:"À Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo nomeadamente ao Departamento de Geotecnia em nome do Professor Doutor Lázaro Valentin Zuquette, todos os funcionários e técnicos que me acolheram e integraram durante os seis meses de intercâmbio de uma forma excecional."

O trabalho aqui apresentado tem como objetivo analisar o dimensionamento de estacas metálicas helicoidais, instaladas em solo residual tropical poroso, típico do interior do Estado de São Paulo, Brasil. Pretende-se mostrar quais os métodos teóricos semi-empíricos mais usados e aplicá-los a fim de se aferir sobre a sua confiabilidade. Neste sentido, nesta dissertação é exposto o estudo de um caso prático do dimensionamento de duas estacas metálicas helicoidais. As duas estacas diferem apenas no número de hélices, pretendendo-se desse modo aferir as diferenças com acréscimo de uma hélice ao nível do aumento da capacidade de carga e redução dos assentamentos. Este estudo resultou de uma parceria entre duas instituições de ensino, a Universidade da Beira Interior (Portugal) e a Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (Brasil). Este decorreu em duas fases essenciais. Numa primeira fase efetuaram-se ensaios de carga estática rápida à compressão em duas estacas, numa área em que se tinha algum conhecimento das características do maciço a partir de Ensaios de Penetração Dinâmica (SPT) e Ensaios de Penetração Estática (CPT). Na segunda fase efetuou-se o tratamento de toda essa informação; desenhou-se o perfil do maciço, determinaram-se os parâmetros mecânicos dos vários materiais, e avaliou-se a capacidade de carga de ambas as estacas. A capacidade de carga foi estimada para cada estaca através de métodos semi-empíricos e por diversas interpretações gráficas dos ensaios de carga estática rápida. Por fim, comparam-se todos os resultados e verificou-se a viabilidade da aplicação das expressões semi-empíricas.

Advisors/Committee Members: Gomes, Luís Manuel Ferreira, Tsuha, Cristina de Hollanda Cavalcanti.

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O mogno é uma das espécies florestais de maior valor comercial cujos estudos relacionados a sua exigência nutricional são escassos, principalmente quanto ao nitrogênio (N), nutriente requerido em maiores quantidades pelas plantas e de complexa dinâmica no solos tropicais, podendo ser encontrado tanto na forma nítrica como amoniacal, logo, algumas espécies vegetais possuem preferência por uma ou outra forma. O presente estudo objetivou avaliar o efeito de formas e doses de N no crescimento inicial do mogno. Para condução experimental utilizou-se vasos de 4,0 dm-3 contendo Latossolo Amarelo distrófico em casa de vegetação. O delineamento experimental foi em DBC, em esquema fatorial 2x6+1 com cinco repetições. Os tratamentos foram duas formas de N (nitrato e amônio) e seis doses (0; 50; 100; 150; 200; 400 mg.dm-3 de N) e um tratamento adicional (200 mg de N.dm-3 ½N-nitrato e ½N-amonio). Aos 150 dias foram avaliados altura, diâmetro do coleto, área foliar, massa seca de folhas, massa seca de caule, massa seca da parte aérea, acúmulo de nutrientes na parte aérea, acúmulo de pigmentos cloroplastídicos (clorofila a, b e carotenoides) e índice SPAD. Houve interação entre fonte e dose de N para acúmulos de N, P e Mg; os acúmulo de nutrientes, crescimento e fisiológicas foram pouco afetadas pelas formas de N, porém, melhores resultados foram observados com sulfato de amônio. De forma geral as variáveis estudadas apresentaram um ajuste quadrático às doses de N exceto para diâmetro do coleto e acúmulo de cobre e ferro na parte aérea em tratamento com nitrato de cálcio. O desenvolvimento do mogno é afetado por doses de N principalmente na forma amoniacal estando a melhores dose situada em torno de 263 e 254 mg.dm-3 de N nas formas de nitrato de cálcio e sulfato de amônio respectivamente.

Mahogany is one of the largest commercial forest species whose value related to their nutritional requirement studies are scarce, especially regarding nitrogen (N) nutrient required by plants in larger amounts and complex dynamics in tropical soils and can be found either in the form as ammonium nitrate, logo, some plant species have a preference for one or another form. The present study aimed to evaluate the effect of forms and doses in the initial growth of mahogany. For experimental conduction was used pots containing 4.0 dm-3 Yellow Oxisol in a greenhouse. The experiment was arranged in a randomized block, factorial 2x6 +1 with five replicates. Treatments were two forms of N (nitrate and ammonium) and six doses (0, 50, 100, 150, 200, 400 mg.dm N-3) and an additional treatment (200 mg of 3-N.dm ½N- ½N and ammonium nitrate). At 150 days were evaluated height, stem diameter, leaf area, leaf dry weight, stem dry weight, dry weight of shoots, accumulation of nutrients in shoots, chloroplastidic accumulation of pigments (chlorophyll a, b and carotenoids) and index SPAD. There was an interaction between source and dose of N for accumulations of N, P and Mg; the accumulation of nutrients, growth and physiological parameters were little affected…

Advisors/Committee Members: Santos, José Zilton Lopes, 040.269.326-48, http://lattes.cnpq.br/0000415998871219.

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Este trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento colapsível, sob o aspecto estrutural, de três perfis de solos tropicais típicos, que ocorrem na região norte do Paraná e que podem ser considerados representativos do território brasileiro. Dois desses perfis são classificados pela pedologia como Latossolos Vermelhos, um de textura argilosa e outro de textura média e o terceiro perfil, de textura argilosa, como Nitossolo Vermelho. Tem por objetivo, também, em função da abordagem pedológica adotada para a caracterização dos solos, poder associar comportamentos característicos observados para as diferentes classes estudadas, visando a extrapolação e aplicação desses conhecimentos a outros solos de ocorrência em zona tropical que se enquadrem nas mesmas classes dos materiais estudados. Ensaios edométricos simples e duplos foram conduzidos para a avaliação da colapsibilidade dos solos. O acompanhamento da evolução da macro e da microestrutura dos solos, antes e após colapso, através de análises micromorfológicas, permitiu estabelecer correlações com a dinâmica do colapso. Os resultados apontam um comportamento colapsível em todos os níveis dos perfis dos Latossolos enquanto que, para o horizonte característico do Nitossolo, as deformações volumétricas por inundação não foram suficientes para classificá-lo como colapsível. Os resultados ressaltam, ainda, a influência da tensão de pré-adensamento virtual e dos fatores pedogenéticos na variabilidade das características físicas dos solos analisados e na magnitude do colapso. Os maiores coeficientes de colapso parecem estar associados principalmente à presença, em maior proporção, de plasma microagregado com porosidade intermicroagregado fortemente comunicante; porosidade total elevada e existência de macroporos

Collapsible soils behavior, under the structural aspect, of three typical tropical soil profiles that occur in the region of North Paraná, considered representative in the national territory, are analysed at this thesis. Two of these profiles are classified by the pedology as Red Oxisoil, one of clayey texture and the other of medium texture. The third profile, of clayey texture is classified as Red Nitosols. The objective of this study is also to be able to extrapolate the result and behavior observed at this soil profiles for other sites which present similar characteristics on a pedological point of view. Double and simple oedometric tests were conducted for soil collapsibility evaluation. The evolution of the macro and microstructure of the soil were observed, before and after the collapse, through micromorphological analysis, allowing the establishment of correlations with the collapse dynamics. Test results point out to a collapsible behavior in all the levels of Oxisoil profile while for the characteristics horizon on Nitosol the volumetric deformation because of soaking was not sufficient to classify it as collapsible. Test results also highlight the influence of virtual pre-consolidation and pedogenetic factors in the variability of the physical…

Advisors/Committee Members: Vilar, Orencio Monje.

▼ Objetivando galgar um maior conhecimento das propriedades geotécnicas dos solos tropicais, a presente tese introduz um estudo de solos de textura fina, plintíticos e concrecionados coletados em obras aeroportuárias na Amazônia Legal, empregando-se as metodologias classificatórias MCT e Reliliente, além das de caracterização e de análise mineralógica da fração areia. Para os ensaios triaxiais dinâmicos, desenvolveu-se um novo equipamento inteiramente nacional e monitorado por microcomputador, o qual permite testar corpos de prova com 5, 10 ou 15 cm de diâmetro, de modo a tratar as amostras praticamente em sua granulometria real. Enfoques adicionais são efetuados sobre a transformação dos solos plintíticos submetidos a diferentes ciclos de secagem-molhagem, e sobre o caráter qualitativo da estrutura e estabilidade dos solos lateríticos concrecionados, através de curvas de Compactação Total e diagramas de Imersão em Água. Apresenta-se, também, a realidade aeroportuária e de materiais da região, executando-se um tratamento estatístico e apreciação de dados levantados em estudos referentes à implantação de aeroportos, conduzindo à discretização de materiais e à definição de macro-zonas com diferentes aptidões geotécnicas. Os resultados alcançados, além de propiciarem uma visão global das características e propriedades dos solos típicos da Amazônia, permitem o estabelecimento de novos padrões de comportamento geotécnico e critérios MCT/Resiliente adaptados para a seleção adequada desses materiais, com vistas a seu uso racional em camadas de pavimentos. Advisors/Committee Members: Job Shuji Nogami, Ernesto Simões Preussler.

▼ No cenário de demanda crescente por fertilizantes, a melhoria do processo de ciclagem de nutrientes no sistema solo-planta como estratégia de manejo tem-se mostrado adequada, sobretudo naqueles sistemas de alta produção de resíduos como é o caso da cana-de-açúcar. A presente tese foi desenvolvida com o objetivo de avaliar o efeito da vinhaça na irrigação de leiras de compostagem de resíduos da agroindústria sucro-alcooleira, sobre aspectos quantitativos e qualitativos de substâncias húmicas do composto e do solo, bem como analisar a viabilidade agronômica desses compostos para a cultura da cana-de-açúcar. A fase sólida dos compostos foi constituída por uma mistura única de bagaço de cana de açúcar, torta de filtro, esterco bovino e fosfato natural de Gafsa, os quais foram submetidos à irrigação com concentrações crescentes de vinhaça (0, 25, 50, 75, 100 %). Incluiu-se um tratamento com a mesma formulação sólida enriquecida com sulfato de potássio sem vinhaça e um tratamento unicamente com torta de filtro (TF). Ao final do período de compostagem verificou-se que a qualidade dos compostos com vinhaça foi, em geral, semelhante ao do composto produzido com água, apresentando, no entanto, a vantagem de possuir maior capacidade de troca catiônica; todos o compostos obtidos apresentaram valores de N, C, pH e relação C/N dentro dos limites fixados pela legislação vigente, sendo considerados adequados para uso agrícola; os ácidos húmicos dos compostos e, principalmente, da torta de filtro mostraram ter composição consideravelmente mais alifática que aromática; a torta de filtro apresentou maior capacidade de troca catiônica que os compostos, a qual é devida principalmente aos ácidos fúlvicos; a compostagem mostrou-se eficiente na reciclagem da vinhaça favorecendo a sua transformação em um insumo de alto valor agronômico isento do potencial poluidor original. Durante três ciclos de cultivo de cana-de-açúcar, os seis compostos orgânicos e torta de filtro processados foram avaliados quanto à sua influência sobre a fertilidade e substâncias húmicas de um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico, bem como sobre a produtividade da cultura. Os tratamentos foram constituídos pela aplicação de quatro doses (0, 9, 18 e 27 Mg ha-1) dos compostos e torta de filtro, tendo-se acrescentado uma testemunha absoluta e uma testemunha com fertilização mineral. Os resultados mostraram que: houve elevação do pH do solo e incrementos nos teores de Ca, Mg, K, MO e, principalmente, P, com os maiores efeitos tendo sido proporcionados pela torta de filtro e os menores, pelo composto enriquecido com sulfato de potássio; os compostos que receberam vinhaça e o que recebeu sulfato de potássio aumentaram os teores de carbono solúvel em água na camada de 0-10 cm de profundidade, enquanto que a torta de filtro aumentou os teores de nitrato até os 40 cm; os ácidos húmicos do solo com torta de filtro mostrou indícios de incorporação de C-alquílico e grupamentos carboxílicos em sua estrutura, conferindo-lhe maior resistência à degradação e reatividade; os ácidos… Advisors/Committee Members: Clístenes Williams Araújo do Nascimento, Gustavo Pereira Duda.

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Due to the growing demand for fertilizers, cycling nutrients in the soil-plant system is a fundamental management strategy. This is especially adequate to such crops as sugarcane that yields a high amount of residues. The work was carried out to evaluate the effect of using vinasse to water piles of residues of the sugarcane industry. The quantitative and qualitative aspects of the humic substances in both the compost and the soil were studied in order to assess the agronomic efficiency of these substances for sugarcane cropping. The compost piles consisted of a mixture of sugarcane bagasse, filter cake, cow manure, and Gafsa rock phosphate that were submitted to irrigation with increasing proportions of vinasse (0, 25, 50, 75, 100%). A treatment with the same solid phases (except vinasse) enriched with potassium sulfate and a treatment with filter cake only were included. The results showed that the quality of the composts treated with vinasse was similar to the compost irrigated with water. However adding vinasse to compost increased the cation exchange capacity (CEC). All the composts posed N, C and pH values as well as C/N ratio within the limits set by legislation hence they are suitable for agricultural use. The humic acids in compost, and mainly in the filter cake, were more aliphatic than aromatic. The filter cake presented the highest CEC probably due its fulvic acids concentration. Composting proved to be effective for vinasse recycling, yielding a product with high agronomic value and free of potential polluters. The effects of the composts and filter cake on soil fertility, humic substances, and crop productivity were evaluated for three cycles of sugarcane cropping. The treatments comprised four rates of composts or filter cake (0, 9, 18 and 27 Mg ha-1) plus a control with mineral fertilizers. There was an increase for pH and concentrations of P, Ca, Mg, K and organic matter, being the greatest effect owing to filter cake addition and the lowest to the compost enriched with potassium sulfate. The compost amended with vinasse and potassium sulfate increased water soluble carbon for the 0-10 cm soil depth whereas filter cake increased nitrate contents up to the 40 cm depth. The humic acid in soil treated with filter cake tended to incorporate alkyl carbon and carboxylic groups in its structure, which promote high recalcitrance and reactivity. On the other hand the humic acids in the compost watered with vinasse presented more phenolic compounds. The sugarcane yield depended on the soil fertility improvements due to organic residues added to soil. Such additions resulted in productivity (80 to 96 Mg ha-1) statistically similar to that obtained by mineral fertilizing (79 Mg ha-1).

No cenário de demanda crescente por fertilizantes, a melhoria do processo de ciclagem de nutrientes no sistema solo-planta como estratégia de manejo tem-se mostrado adequada, sobretudo naqueles sistemas de alta produção de resíduos como é o caso da cana-de-açúcar. A presente tese foi desenvolvida com o objetivo de avaliar o…

Advisors/Committee Members: Gustavo Pereira Duda, Clístenes Williams Araújo do Nascimento.

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Esta dissertação de mestrado tem como objetivo principal avaliar o transporte de poluentes de um lixiviado real de aterro sanitário em um solo laterítico do estado de São Paulo. A pesquisa objetiva também comparar dois métodos de avaliação de transporte de poluentes: ensaios laboratoriais e análise de dados de contaminação de campo. No aterro sanitário de Botucatu houve, comprovadamente, percolação do lixiviado pelo subsolo durante aproximadamente 15 anos, sob uma lagoa de acumulação de lixiviado sem revestimento de fundo. Foram coletadas amostras de solo subjacente à lagoa, uma areia argilosa, em três perfis verticais na superfície e nas profundidades de 0,25 m, 0,50 m, 1,00 m, 2,00 m e 4,00 m. Os poluentes investigados foram: arsênio, cádmio, carbono orgânico total (COT), chumbo, cloreto, cobre, cromo, ferro, manganês, níquel, nitrogênio Kjeldahl total (NKT) e zinco. Amostras indeformadas do solo local não contaminado foram também coletadas para ensaios de permeabilidade à água e ao lixiviado, assim como para ensaios de coluna. A condutividade hidráulica do solo é da ordem de 10-6 m/s, porém significativamente influenciada pelo gradiente hidráulico aplicado e pela duração da percolação. A condutividade hidráulica diminuiu com a percolação de lixiviado para ordens de grandeza entre 10-8 e 10-6 m/s, dependendo do gradiente hidráulico. Os ensaios de coluna mostraram concentrações efluentes dos elementos pesquisados superiores às afluentes, impossibilitando a obtenção de parâmetros de transporte de poluentes. A análise das amostras contaminadas coletadas in situ mostrou que, embora o solo local seja poroso e apresente alta permeabilidade, as concentrações dos elementos estudados eram inferiores aos limites legais de contaminação do órgão de controle ambiental estadual. O cloreto e o nitrogênio, para os quais não há limites legais, apresentaram-se no subsolo em concentrações elevadas, superiores às concentrações no solo natural e, em algumas amostras, às do lodo depositado no fundo da lagoa.

The aim of this research is to evaluate transport of pollutants from a sanitary landfill leachate through a Brazilian lateritic soil by two methods: laboratory tests and analysis of field contamination. In Botucatu Sanitary Landfill, leachate stored in an unlined pond infiltrated into the subsoil for 15 years. Samples of the subjacent soil, a porous clayey sand, were collected in three profiles located inside the area of the leachate pond at the following depths: surface, 0.25 m, 0.50 m, 1.00 m, 2.00 m and 4.00 m. The investigated pollutants were arsenic, cadmium, chloride, cooper, iron, lead, manganese, nickel, Kjeldahl nitrogen, total organic carbon (TOC) and zinc. The hydraulic conductivity measured in undisturbed and uncontaminated samples of the local soil, around 10-6 m/s, is significantly influenced by the applied hydraulic gradient and the percolation duration. When leachate substituted water as percolation fluid, the hydraulic conductivity decreased to values between 10-8 and 10-6 m/s depending on the hydraulic gradient.…

Advisors/Committee Members: Boscov, Maria Eugênia Gimenez.

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A aplicação de efluentes industriais no solo não pode ser feita de modo indiscriminado. Dependendo dos processos utilizados pela indústria, os efluentes resultantes podem ocasionar efeitos indesejáveis ao meio ambiente de uma maneira geral. Efluentes nitrocelulósicos gerados por indústrias de explosivos contém nitrogênio em diferentes formas. O nitrogênio aplicado ao solo se desloca com facilidade para além da zona radicular, podendo atingir águas subterrâneas e causar sérios riscos ao ambiente. Mais especificamente, a movimentação do nitrogênio foi estudada considerando-se a influência de diferentes tipos de solo, pH do solo, adição de fosfatos ao solo e pH do efluente. Também foi aplicado o modelo matemático STANMOD aos dados obtidos para simulação da movimentação. A recuperação de N foi semelhante nos horizontes A e B de ambos os solos. A diminuição do pH do solo resultou em menores quantidades de nitrogênio recuperado. Na coluna LA-B ACID foi recuperado seis vezes menos nitrogênio quando comparado ao LA-B BASE. A adição de fosfato ao solo não resultou em maior recuperação de nitrogênio na maioria das colunas. Porém, na coluna LA-B ACID+FOSF, a quantidade recuperada foi aproximadamente duas vezes maior em relação ao LAB ACID. A correção do pH do efluente não resultou alterações substanciais nas quantidades de nitrogênio recuperadas em relação às colunas que receberam efluente sem correção de pH. A DQO do efluente aplicado no topo da coluna aumentou de 86 mg O2 L-1 para valores entre 200 a 800 mg O2 L-1 quando percolado pelo solo. A correção do pH do efluente para 7,0, resultou em diminuição de aproximadamente 3 vezes da DQO do líquido percolado na maioria das colunas. Porém, na coluna quando se adicionou carbonato ao solo (LA-B BASE), houve aumento da DQO em relação ao LA-B efluente pH 7,0. Esse resultado é preocupante em condições práticas de utilização agrícola desses efluentes, uma vez que a adição de carbonatos é um manejo amplamente empregado na agricultura. As análises de DNA do solo LA-B demonstraram uma baixa quantidade de DNA. A aplicação da modelo matemático STANMOD resultou em bom ajuste entre as curvas de transposição simuladas e obtidas experimentalmente para a maioria das colunas analisadas (significância de 1%). Tais resultados indicam o STANMOD como uma ferramenta promissora na quantificação da movimentação de nitrogênio no solo.

The application of industrial effluents in the soil cannot be done indiscriminately. Depending on the processes used by the industry, the resulting effluents may cause undesirable effects on the environment in general. Nitrocellulosic effluents generated by explosive industries contain different forms of nitrogen. When it is applied on the soil, it easily shifts over the radicular zone, which allows it to reach underground waters, so causing serious damages to the environment. More specifically, the nitrogen movement will be studied taking into consideration the influence of the different kinds of soil, the soil pH, phosphate addition and the effluent pH. It was also…

Advisors/Committee Members: Alcântara, Marco Aurélio Kondracki de.