Dissertações em Engenharia de Infraestrutura e Desenvolvimento Energético (Mestrado) - PPGINDE/NDAE/Tucuruí

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Acesso aberto (Open Access)
Análise comparativa das sensibilidades obtidas com o vane test e o mini vane em um depósito sedimentar na foz do rio Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-22) VIEIRA FILHO, Arudá Gomes; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
O ensaio de palheta tem sido utilizado em pesquisas de campo para elaboração de projetos geotécnico e no gerenciamento de depósitos sedimentares não argilosos, devido ao mesmo fornecer dados como a resistência cisalhante não drenada (Su) e a sensibilidade (St). Os mesmos resultados são obtidos no ensaio com a palheta de laboratório (mini vane), mas para isso, são necessários que sejam extraídas amostras consideradas indeformadas, o que, nesta pesquisa foram preconizadas pela norma ABNT NBR 9820. Essa pesquisa buscou comparar os ensaios de palheta (vane shear test) com o ensaio de palheta de laboratório, também denominado de Mini Vane. O local desta análise é em uma região portuária localizada na foz do rio Amazonas, em um depósito sedimentar natural, que apresentou dois rompimentos de talude com características peculiares a solos com alta sensibilidade. Os deslizamentos de taludes normalmente são previsíveis do ponto de vista geotécnico, contudo nesta região pesquisada o solo apresentou deslizamentos rápidos do talude demonstrando indícios de um solo com alta sensibilidade. A pesquisa apontou que o ensaio de palheta de laboratório (mini vane) apresentaram uma (St) maior, ao ser correlacionada com a (St) dos ensaios de compressão simples, dando maior clareza que há um solo argiloso muito mole com profundidade entre 30 e 40 metros, típico de uma lente no solo que se apresentou com alta sensibilidade. As comparações entre os ensaios de palhetas apresentaram coerência nos resultados, mesmo em camadas de solos com índices de consistências diferentes das camadas iniciais, as convalidações dos ensaios de palhetas foram validadas com os ensaios realizados por compressão simples. Por fim, o solo deste depósito teve sua sensibilidade identificada no ensaio de palheta de campo. A mesma identificação foi confirmada no Mini Vane. Todavia em profundidades maiores que o vane de campo. Desta forma, os ensaios realizados pelo Vane Shear Test (VST) in situ foram primordiais na identificação da sensibilidade, tendo sua confirmação com o ensaio de palheta de laboratório (Mini Vane).
Acesso aberto (Open Access)
Análise experimental de consolos curtos de concreto com armaduras continuas e descontinuas
(Universidade Federal do Pará, 2019-09-30) ABRANTES, Jedson Henryque Corrêa; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
Os consolos curtos, assim como algumas peças de concreto armado apresentam regiões de descontinuidades (regiões D), onde não se deve levar em consideração as hipóteses de Bernoulli, uma vez que o fluxo de tensões não se distribuem de forma linear ao longo da seção transversal destes elemento, e para corrigir os distúrbios causados por este fluxo em áreas específicas é que se buscam alternativas de cálculo por meio de equações idealizadas por percepções empíricas de pesquisadores, ou ainda por meio do Método de Bielas e Tirantes. Neste contexto e após observações teóricas e experimentais de consolos, concluiu-se que as bielas formadas nessas estruturas são do tipo garrafa, e embora exista um considerável banco de dados a esse respeito, não existe um consenso na literatura e entre normas vigentes que faça relação concreta entre as taxas de armaduras contínuas, modo de ruptura e as resistências das bielas. Dessa forma, realizou-se um estudo experimental para avaliar a contribuição de três tipos de fibras (armaduras descontinuas), polipropileno, polietileno e aço, que foram adicionadas ao concreto em três diferentes teores para cada uma delas. Os resultados mostraram que de forma geral houveram comportamentos similares para as leituras do concreto, e o inverso quando se analisou as armaduras continuas que sofreram esforços de tração (Tirantes). Para as peças com fibras metálicas o ganho de resistência com relação aos espécimes de referência foi percebido para a peça que recebeu maior teor de fibra. Já para as fibras sintéticas, a fibra de polipropileno teve melhor ganho no espécime com segundo melhor volume de fibra, e para polietileno foi registrado para a menor porcentagem. Essas peças também apresentaram melhor comportamento dúctil dentre todas as peças ensaias que não receberam estribos horizontais. Quanto aos resultados comparando-se os espécimes com armaduras contínuas, somente o espécime com fibra de polietileno alcançou resultado superior. Em relação a eficiência da biela, o método apresentou resultados contra e a favor da segurança, enquanto que com relação ao cortante, as estimativas das normas tiveram resultados bastante favoráveis. Logo tem-se que o MBT é um método bastante indicado para o dimensionamento que apresente eficiência e segurança mediante casos de estruturas que apresentam distúrbios de tensões e deformações.
Acesso aberto (Open Access)
Análise experimental do cisalhamento em vigas de concreto armado reforçado com microfibras
(Universidade Federal do Pará, 2019-01-31) OLIVEIRA, Mateus Gonçalves de; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
O estudo ao cisalhamento para obras de pequeno, médio e grande porte, sendo esta última conhecida como obras de arte, com a utilização de concreto armado ou protendido apresenta particularidades nas definições dos traços, uma vez que, tem a necessidade de minimizar a propagação de fissuras, assim como obter misturas adequadas considerando o diâmetro máximo característico elevado dos agregados graúdos, bem como evitar reações deletérias no concreto. Neste sentido, o principal objetivo desta pesquisa é analisar o comportamento ao cisalhamento de vigas de concreto armado, com reforço de microfibras de vidro e poliéster para cada tipo das citadas em frações volumétricas (0,024%, 0,032% e 0,048%), comparando-as com o comportamento de viga de concreto sem fibra, visando sua aplicação em elementos estruturais. Com a finalidade de atender a proposta desta pesquisa, a metodologia baseou-se primeiramente na caracterização dos materiais constituintes do concreto (cimento, agregados miúdos e graúdos e as fibras já mencionadas), dosagem do concreto tendo como premissas o método de Dosagem de Concreto EPUSP-IPT, concretagem das vigas, sendo: uma de referência sem adição de fibras e 6 (seis) com adições de microfibra de vidro e poliéster, sendo 3 (três) para cada uma das referidas, e posterior análise quanto ao cisalhamento por meio dos rompimentos das vigas experimentais, e análise computacional entre a viga modelada no software Response 200 considerando estribos em toda sua seção e a de referência experimental sem estribos em 1/3 de suas seções. Pode-se afirmar, que as microfibras de vidro e de poliéster demonstraram indícios que seus usos podem ser usados como substituição parcial das armaduras transversais; contribuíram para estabilidade com relação ao pós-pico ou pós-fissuração; contribuíram no ganho na resistência ao cisalhamento de 15,1% para a VFV01 (viga com adição de microfibras vidro com o percentual de 0,024%) e de 21,6% da VFP02 (viga com adição de microfibra de poliéster com percentual de 0,032%) ambas em relação a VR (viga de referência). Logo, este estudo demostrou que o reforço fibroso pode ser usado como eficiência no controle
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da resistência ao cisalhamento em vigas de concreto armado reforçadas com macrofibras sintéticas
(Universidade Federal do Pará, 2019-02-01) SOUSA, Diego Lucena de; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
Com o crescimento da utilização de materiais compósitos em busca de se agregar às novas tecnologias, e, mediante a aplicação em teores de fibras sintéticas ao concreto, esse material pode acrescentar características favoráveis em relação ao concreto convencional. A partir desta constatação, este estudo realizou a aplicação de teores de 0,08%, 0,12% e 0,16% para a fibra de polipropileno e 0,24%, 0,36% e 0,48% para a fibra de polietileno em vigas de concreto armado para que se pudesse avaliar as devidas contribuições, quando tal elemento estivesse submetido a tensão de cisalhamento. Assim, após a realização dos ensaios pôde-se constatar que os elementos com aplicação de fibras obtiveram uma resistência acima, porém, próxima à viga produzida com o concreto de referência, por outro lado, à medida que se incrementou teores de ambas as fibras ao concreto produzido, o mesmo obteve um aumento de ductilidade, fato comprovado pelos gráficos cortante x deslocamento vertical, cortante x deformação no concreto e cortante x deformação na armadura de flexão, visto que, dentre os teores de fibras utilizados, os percentuais de 0,36% e 0,48% de polietileno e 0,16% de polipropileno foram os que apresentaram um volume crítico correspondente ao teor de fibras mais aproximado de um ideal, demonstrando assim, a proximidade da capacidade portante para tal compósito produzido, a partir da ruptura de sua matriz. Portanto, conforme Figueiredo (2000), a mudança de comportamento é função das características das fibras e da matriz de concreto e da sua interação. Desta forma, o material passa a ter exigências específicas para seu controle da qualidade, dosagem e até mesmo aplicação, diferentes do concreto convencional. Diante disso, pode-se afirmar que as possibilidades de aplicação do material são ampliadas, pois o concreto reforçado com fibras apresentou vantagens tecnológicas em relação ao convencional, pois o mesmo evidenciou um comportamento mais dúctil, absorvendo uma mesma capacidade de carga por um maior período de tempo.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da sensibilidade de uma argila mole do Amapá por meio da correlação entre ensaios de CPTU e de laboratório
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-03) GONÇALVES, Andrey da Costa; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
A identificação e mapeamento de solos argilosos moles sensíveis são de grande interesse para fins de planejamento, projeto e proteção, pois esses materiais podem exibir fragilidade, perda da resistência e amolecimento por deformação, além de serem mais propensos a deslizamentos de terra. A ocorrência de argilas sensíveis na região portuária do município de Santana, estado do Amapá, região da foz do Rio Amazonas, motivou o estudo acerca das características geológicas e geotécnicas do solo do local. Neste contexto, esta pesquisa tem como objetivo avaliar a sensibilidade das argilas de um depósito sedimentar fluviomarinho. A investigação geotécnica foi dividida em três áreas, denominadas de ilhas de investigação. Em cada ilha foram realizados ensaios de piezocone (CPTU) e coletadas amostras indeformadas de solo de alta qualidade para testes em laboratório. Os ábacos do tipo comportamental de solos (SBT), que utilizam dados de CPTU, identificaram indiretamente as camadas (lentes) de argilas moles sensíveis. Por meio da relação entre as resistências não drenadas ao cisalhamento do solo (𝑆𝑢 e 𝑆𝑢𝑟), obtidas pelo ensaio de compressão simples não confinada, foi obtido diretamente os valores de sensibilidade. Os ensaios de limites de Atterberg, de análise granulométrica total e de teor de umidade, serviram para caracterizar o solo da região. Os resultados mostraram que o depósito sedimentar é constituído principalmente por silte e argila, de baixa resistência e elevada plasticidade e compressibilidade, com teor de umidade próximo a 50%. Os métodos de Robertson (1990) e (2016) e Schneider et al. (2008) identificaram material fino sensível. A argila apresentou valores de 𝐵𝑞 menores que 1,0. Os resultados de 𝑆𝑢 ficaram entre 33,67 e 103,53 kPa, já de 𝑆𝑢𝑟 entre 4,44 e 16,29 kPa. De acordo com classificação de Skempton e Nortey (1952), 83,33% das amostras foram classificadas como argilas de média sensibilidade a extrassensível, com faixa de sensibilidade de 3,3 a 12,7 e média de 7,06. Destarte, os resultados foram consistentes com outros semelhantes na literatura, evidenciando a aplicabilidade da investigação geológica-geotécnica para identificação e mapeamento de solos sensíveis na região amazônica.
Acesso aberto (Open Access)
Confiabilidade aplicada à análise da estabilidade de taludes: um estudo de caso de uma encosta fluvial no norte amazônico
(Universidade Federal do Pará, 2021-04-02) NASCIMENTO, Rafael Silva do; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
Dentre as estruturas geotécnicas, as encostas fluviais se destacam pelas incertezas em suas propriedades. Além disso, tem crescido o uso de métodos acoplados de confiabilidade na análise de taludes, em contraste aos métodos determinísticos que não consideram as incertezas. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta o estudo da confiabilidade de uma encosta fluvial na região amazônica que sofreu uma ruptura. Para isto, foram utilizadas três metodologias de confiabilidade (Monte Carlo, FOSM e PEM), via método de equilíbrio limite e elementos finitos. As propriedades das argilas moles da encosta foram tratadas como variáveis aleatórias e obtiveram-se os indicadores de confiabilidade para cada metodologia. Além disso, realizaram-se as análises de sensibilidade desses parâmetros. Os resultados dos modelos de fatias foram comparados aos resultados numéricos. Por fim, concluiu-se que as incertezas nas propriedades dos solos moles não foram suficientes para provocar a ruptura da encosta, portanto, outro(s) fator(es) deve(m) ter desencadeado a ruptura.
Acesso aberto (Open Access)
Eletroquímica coloidal e sua relação com a sensibilidade de um solo argiloso na foz do rio Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2023-06-29) SOUSA, Flaviany Luise Nogueira de; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
As argilas, na história das civilizações, sempre tiveram um papel importante, principalmente por serem um recurso mineral com variadas aplicações tecnológicas. Dentre os vários tipos existentes, as argilas sensíveis (quick clays), por exemplo, são solos moles muito complexos, sendo considerados verdadeiros desafios para engenheiros em função das dificuldades para se obter seus parâmetros geotécnicos. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo analisar a sensibilidade de um solo argiloso, localizado numa região da cidade de Santana, no estado do Amapá. Para tal, foram realizados ensaios físicos e químicos, incluindo SPT (Standard Penetration Test), Difratometria de raios-X (DRX), potencial Zeta (ζ), pH, Capacidade de Troca Catiônica (CTC) e ensaios de resistência (Vane Test e Fall Cone Test – FCT). A área analisada se encontra na Planície Fluviomarinha Macapá, a qual é composta por sedimentos que foram depositados tanto por rios, quanto pelo mar, visto a região estar próxima da foz do Rio Amazonas. O perfil geológico obtido com a investigação geotécnica indicou que o solo é constituído por sedimentos argilo-arenosos mosqueados, argilo-siltosos com restos vegetais e argilo-siltosos com pedregulhos. Quanto a mineralogia das amostras, estas são compostas, essencialmente, por quartzo e por três argilominerais: a caulinita, mica/ilita e clorita. No que se refere a sensibilidade, todas as amostras foram classificadas como argilas sensíveis, apresentando média ou alta quantidade de matéria orgânica (M.O.), do qual se constatou o aumento da sensibilidade a partir do aumento da matéria orgânica. Além disso, compreendeu-se que houve um aumento da intensidade da sensibilidade da argila a partir do aumento dos cátions monovalentes e diminuição dos cátions divalentes como o Ca2+ e Mg2+, os quais devem ter sido removidos pela M.O. A leitura do pH do solo variou entre acidez alta a muito alta, classificação já esperada em função da elevação da concentração de H+ devido a M.O. Basicamente, todas as amostras apresentaram valores de ζ próximos, sendo os menores valores 31,3mV e 33,2mV, ainda, assim, considerados altos, indicando que os coloides do solo estão se repelindo, formando uma estrutura dispersa. Destarte, os resultados encontrados foram consistentes com outros semelhantes na literatura, porém, reforça-se a necessidade de estudos regionalizados para melhor entendimento das peculiaridades locais capazes de influenciar no perfil deste solo.
Acesso aberto (Open Access)
Estudo da potencialidade da cinza da casca do murumuru, um resíduo agro industrial amazônico como filler ao concreto estrutural
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-17) SOUZA, Milleno Ramos de; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
O uso de resíduos agroindustriais na substituição parcial do cimento nos concretos tem sido alvo de pesquisas que analisam as possíveis melhorias nas propriedades mecânicas, físicas e de durabilidade do concreto, além propiciar o uso de adições minerais de origem natural ou substituições parciais em relação aos materiais constituintes do compósito, resíduos esses que teriam descartes inadequados, como depósitos a céu aberto e queima do mesmo. Com esse cenário, o estudo objetiva pesquisar o uso da cinza da casca do murumuru (CCM), um resíduo agroindustrial gerado especificamente na região amazônica como substituição parcial do cimento no concreto estrutural e avaliar as características físicas, químicas e mineralógicas da cinza para atuação como filler no concreto, além de suas propriedades no estado fresco e endurecido no concreto. Com esse intuito, o CCM passou pelos ensaios de caracterização físico-mecânicas como o de massa específica, atividade pozolânica com cimento Portland, atividade pozolânica com a cal e ensaio de BET, realizando-se também as análises mineralógicas e químicas da cinza. Para a concretagem considerou um traço 1:1,6:2,4 (em massa) com relação água/cimento de 0,43, com teores de substituição de 0%, 6%, 9% e 13% da massa do cimento pelo CCM. Posterior a dosagem, ocorreu-se os ensaios nos concretos no seu estado fresco e endurecidos: slump test, massa específica, resistência à compressão (28 dias), resistência a tração na compressão diametral, absorção de água por capilaridades, massa específica no estado endurecido, módulo de elasticidade e avalição morfológica, através do Microscópico Eletrônico de Varredura. Verificando-se primeiramente as propriedades do concreto no estado fresco, avaliando-se que a inserção do resíduo diminuiu a consistência e diminui a massa específica, exceto o concreto para o teor de 6% que houve um aumento de 10% da massa específica em relação ao concreto referência. Referente a propriedade no estado endurecido, a substituição pelo CCM apresentou um aumento especificamente na resistência a compressão e tração no teor de 6% aos 28 dias em torno 1% e 9% respectivamente, ocorrendo um decréscimo nos teores de 9% e 13%. Os resultados mostraram que existe uma viabilidade técnica com substituição parcial de 6% de CCM no cimento, utilizando-se aditivo plastificante para melhorar a trabalhabilidade.
Acesso aberto (Open Access)
Gestão de resíduos da construção civil: um estudo de caso em Tucuruí-PA
(Universidade Federal do Pará, 2022-11-17) SOUSA, Fernanda dos Santos; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042; TEIXEIRA, Marcelo Rassy; http://lattes.cnpq.br/8912916360456192
A Indústria da Construção Civil (ICC) é culpada por impactos ao meio ambiente sendo uma das principais fontes de poluição atualmente, especialmente no que diz respeito à geração e o destino dos resíduos nos centros urbanos, essa pesquisa foi desenvolvida para diagnosticar e propor as melhorias na gestão dos Resíduos da Construção e Civil (RCC) em uma cidade de pequeno porte, o estudo de caso foi realizado na cidade de Tucuruí-PA, uma cidade polo na região amazônica. Para esse fim foi realizada uma investigação por meio de questionários online com perguntas sobre gestão e gerenciamento de RCC e também foi realizado identificação dos Pontos de Descarte Irregulares (PDI) por meio de georreferenciamento utilizando o Sistema de posicionamento global (GPS) e software Qgis 3.16.6. Após as análises procurou- se sugerir quais seriam as melhores estratégias de aperfeiçoamentos para a gestão dos resíduos provenientes da construção civil, por meio do diagnóstico atual da gestão dos RCC na cidade. Por meio desta pesquisa conseguiu-se perceber os pontos mais relevantes da dificuldade de gestão por parte da Prefeitura Municipal de Tucuruí (PMT) que são: inexistência legislação específica para RCC, falta de educação ambiental sobre o tema, ausência de fiscalização, além da carência de gerenciamento realizado pelas empresas construtoras atuantes nos canteiros de obras, também foi possível localizar os PDI e saber a destinação dada aos RCC, em um mercado praticamente inexistente e sem estímulo. As análises contidas neste diagnóstico da situação atual da gestão de Resíduos da Construção Civil, permitirá recomendar ações para sua melhoria através das políticas públicas no município de Tucuruí-PA, assim como na região.

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