Dissertações em Engenharia Civil (Mestrado) - PPGEC/ITEC

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/2304

O Mestrado Acadêmico foi aprovado pela CAPES em 1999 e inicou-se em 2001 pertente ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGEC) do Instituto de Tecnologia (ITEC) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Resíduo da bauxita na produção de agregados graúdos sintéticos para concreto estrutural: análise de durabilidade
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-15) MACHADO, Vinícius Costa; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
Em meio as políticas de meio ambiente, a construção civil passou a buscar materiais alternativos, a exemplo advindos de resíduos industriais; e a cada dia que passa isso tem se tornado mais comum. Este fato está relacionado a questões envolvendo: a alta demanda por materiais para construção; o esgotamento das reservas de matérias primas; o elevado custo e espaço de armazenagem de resíduos; e possíveis riscos à saúde pública advindos. Tratando-se de resíduos industriais cabe destaque aos de mineração, em especial o resíduo da bauxita (RB) decorrente do processo Bayer de refino do minério, que já se tornaram uma alternativa promissora de matéria-prima em diversos países inclusive no Brasil para uma série de aplicações. O RB vêm sendo estudado e utilizado de forma um tanto recente na produção de agregados graúdos para concretos, obtendo-se sucesso em vários estudos. Porém, as informações que se tem a respeito da utilização de agregados graúdos sintéticos no concreto estão em maior parte ligadas às propriedades físico-mecânicas do mesmo, havendo certa carência de dados a respeito da influência destes na durabilidade do concreto estrutural. O estudo abordou de início as características físico-mecânicas e potencial reativo por reação álcali-agregado (RAA) de 3 agregados graúdos sintéticos (AGS 70, AGS 80 e AGS 90), obtidos a partir do RB junto à sílica e argila, com base nos requisitos normativos exigidos para utilização em concretos. Logo após, os concretos produzidos com estes agregados, em substituição total ao seixo, foram avaliados quanto as suas propriedades físico-mecânicas (resistência à compressão axial, tração por compressão diametral, módulo de elasticidade, absorção de água por capilaridade) e à durabilidade (carbonatação acelerada e penetração de cloretos). Os resultados evidenciaram que os agregados sintéticos de RB se mostraram condizentes com as especificações técnicas para utilização no concreto estrutural e não desencadearam a RAA, permanecendo assim inóculos. A resistência à compressão axial (28 dias) atingiu valores entre 36-24 MPa; tração e módulo de elasticidade demonstraram pouca variabilidade; a absorção capilar se mostrou proporcional à tendência linear crescente das absorções de água dos agregados graúdos; destacando-se os concretos com AGS 70 e AGS 80 que obtiveram melhor desempenho nas características físico-mecânicas analisadas. A resistência à carbonatação dos concretos contendo o AGS 70 e AGS 80, como base nos referenciais normativos, classificaram-se como baixa e excepcional respectivamente. Em relação à penetração de cloretos, os mesmos foram classificados como resistência moderada (c/AGS 70 e AGS 80) e baixa (c/ AGS 90) segundo a metodologia utilizada.
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Determinação do Tempo de Concentração em uma microbacia hidrográfica utilizando traçador salino: estudo de caso da bacia hidrográfica do Igarapé Sapucajuba
(Universidade Federal do Pará, 2019-10-11) MATOS, Thiago Rodrigues de; PENNER, Giovanni Chaves; http://lattes.cnpq.br/3110276957027781; ALMEIDA, Hélio da Silva; http://lattes.cnpq.br/0071472719215354
Para a determinação do tempo de concentração (tc) de bacias hidrográficas, foram desenvolvidos diversos métodos práticos, que em sua maioria são empíricos. No entanto, a determinação deste tempo de resposta é difícil, pois muitas vezes estes métodos são utilizados de forma indiscriminada, através de sua aplicação errônea fora do seu campo de validade. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo de determinar o tc para a microbacia hidrográfica do Igarapé Sapucajuba, a partir de medições em campo, com auxílio de traçador salino (cloreto de sódio – NaCl), e por meio de estimativa utilizando 08 métodos empíricos, que necessitam das características morfométricas da bacia hidrográfica, sendo posteriormente comparados ao valor medido em campo para verificação de quais métodos seriammais adequados a serem aplicados na bacia. Para determinação do tc em campo, foram realizados teste iniciais visando a determinação de alguns parâmetros como tempo de ensaio, intervalo de medição instantânea e concentração da solução traçadora. Na estimativa do tc pelos métodos empíricos, de uma forma em geral, observou-se que estes subestimaram o valor do tempo de concentração, superestimando, assim, a vazão do corpo hídrico, sendo os métodos mais indicados para a estimativa de tc, os de Vem te Chow, de DNOS e de Kirpich, pois apresentaram erros percentuais de 9,51, 12,13 e 19,92%, respectivamente, em comparação ao tempo de concentração medido em campo.
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Compósitos cimentícios reforçados com fibras do epicarpo do coco babaçu para aplicação em placas cimentícias.
(Universidade Federal do Pará, 2022-08-25) ARAÚJO, Myrela Vieira de; SANTANA, Audirene Amorim; http://lattes.cnpq.br/7431678688628387; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
A procura de novos materiais para a construção civil fundamentado em fontes renováveis tem colaborado para o desenvolvimento sustentável. As fibras lignocelulósicas são possibilidades para o reforço de argamassas cimentícias, uma vez que são de baixo custo, fácil alcance, são renováveis, diferentemente das fibras artificiais. Porém, quando adicionadas à matriz cimentícia, alcançam baixa durabilidade e sofrem degradações. Dessa forma, a presente pesquisa teve como objetivo analisar as propriedades físicas, mecânicas, morfológicas e mineralógicas de compósitos cimentícios reforçados com fibras do epicarpo do coco babaçu da espécie Attalea Speciosa Mart. Ex Spreng in natura e impregnadas em pasta de sílica ativa. O traço dos compósitos foi estabelecido através de um estudo piloto, utilizando o traço 1:3:0,62 e adição 1% de fibras com comprimento ≤ 25 mm. Foram moldadas três famílias de argamassa, sendo a primeira sem adição de fibras (REF), a segunda com adição de fibras in natura (AFST) e a terceiracom adição de fibras tratadas (AFCT). As fibras do epicarpo do coco babaçu possuíam 1,398 g/cm³ de massa específica, 6,93% de teor de umidade e resistência à tração média de 141,9 MPa. Após 28 dias de cura úmida, as propriedades dos compósitos foram analisadas, alcançando para a resistência à tração na flexão após a adição de fibras in natura um aumento de 46,68% e para compósitos com fibras tratadas um decréscimo de 14,16%. Para a densidade aparente, ambas condições AFST e AFCT houve um decréscimo da propriedade e naabsorção de água, ocorreu um acréscimo de 8,20% e 11,49%, respectivamente. No ensaio de permeabilidade, não houve formação de gotas em todas as amostras e a análise de termometria apresentou compatibilidade das fibras com o cimento. Através das micrografias das argamassas observou-se nas amostras AFST presenças de ceras que oferece proteção contra a penetrabilidade de água, enquanto que nas amostras AFCT houve a perda das ceras. Pelos difratogramas, verificou-se que a impregnação das fibras em pasta de sílica ocasionou na perda da calcita e portlandita, produzindo amostras com maior porosidade. Dessa forma, a adição das fibras in natura proporcionou melhorias nas propriedades dos compósitos, mas o tratamento em pasta de sílica ativa ocasionou no decréscimo das propriedades, não sendo adequada para uso.
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Influência da temperatura de síntese do metacaulim para uso em pastas geopoliméricas
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-09) BRANDÃO, Luis Felipe Alencar; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; https://orcid.org/0000-0001-9186-2287; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357; https://orcid.org/0000-0001-7313-1229
Geopolímeros são um tipo de cimento álcali-ativado, compostos por um ou mais precursores (fontes de aluminossilicatos), em geral o metacaulim, e uma solução ativadora alcalina. Esse tipo de cimento é conhecido por ter baixas emissões de carbono e alto ganho de resistência inicial, além de poder incorporar diversos resíduos industriais em sua estrutura e também ser compatível para criação de concretos reforçados ou não. Diante disso, este trabalho se propõe a estudar a influência da temperatura de processamento do caulim para sua transformação em metacaulim, além de avaliar a melhor proporção de SiO2/Al2O3 entre a faixa de 3,5, 4 e 4,5 no que tange à resistência à compressão. Para tal, foram usados caulim de procedência comercial como matéria prima para a produção do precursor, soluções à base de silicato de sódio e hidróxido de sódio como ativador alcalino. O caulim foi processado em 3 temperaturas distintas (550 °C, 650 °C e 750 °C), originando 3 precursores diferentes, MK-550, MK-650 e MK-750, respectivamente. A partir disso houve a confecção de corpos de prova cilíndricos para avaliação da resistência à compressão da pasta de geopolímeros. E combinando com a avaliação dos 3 teores de SiO2/Al2O3, 9 pontos de análise foram estabelecidos. Por meio da difratometria (DRX), é possível notar que houve a amorfização plena do caulim em 750 °C. E ao ensaiar os corpos de prova com cura por 7 dias em temperatura ambiente, foi constatado que a melhor formulação se deu para SiO2/Al2O3 = 4,0, com 25,2 MPa. Após uma redução no teor de água total do sistema, houve o aumento de resistência para 46 MPa aos 7 dias e ao aguardar-se 28 dias para a cura desta série, foi notada uma redução para 29 MPa, possivelmente correlata aos excessos de álcalis. Ensaios complementares mostram que a absorção de água e porosidade do material está em 40 % e 48 % respectivamente. Conclui-se que ao calcinar caulim na temperatura de 750 °C é possível produzir um precursor para geopolímeros de boa resistência, sendo mais econômico energeticamente do que o usual da literatura pesquisada.
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Avaliação de dano ambiental: aplicação de um índice de qualidade em um vazadouro a céu aberto
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-05) CONCEIÇÃO, Mário Marcos Moreira da; PENNER, Giovanni Chaves; http://lattes.cnpq.br/3110276957027781; https://orcid.org/0000-0003-0335-5352; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395; https://orcid.org/0000-0002-0204-6825
A presente pesquisa teve por objetivo a adequação e aplicação de um índice de qualidade de aterro de resíduos (IQAR) como ferramenta de gestão para o vazadouro a céu aberto do município de Castanhal-PA. Para isto, foi realizado o diagnóstico socioambiental da área de pesquisa, do sistema de gestão e gerenciamento de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU) de Castanhal-PA e das empresas recicladoras no município. Foi aplicado um checklist simples para identificação dos potenciais danos socioambientais decorrentes da disposição inadequada dos RSU no vazadouro a céu aberto, às secretarias vinculadas ao saneamento no município, catadores e comunidade da agrovila Boa Vista. Para avaliação de forma qualitativa e quantitativa dos danos ambientais gerados foi aplicado o Índice Global de Dano (IGD). Para a determinação do IQAR, os resultados obtidos foram analisados e interpretados, para posterior enquadramento do vazadouro a céu aberto em condições adequadas ou inadequadas. Os índices que compõe o IQAR são referentes as características do local, infraestrutura implantada e condições operacionais. De acordo com os dados obtidos, as secretarias amostradas apresentam falhas por não haver elaboração, acompanhamento, avaliação e atualização do Plano Diretor municipal, o que é expresso pela ausência de informações sobre as questões do vazadouro ou projetos em andamento. Os dados obtidos indicaram que a Área Diretamente Afetada (ADA) e os limites utilizados para disposição de RSU correspondem a uma área de 54 hectares. As irregularidades e a falta de critérios técnicos nas formas de disposição final dos RSU e rejeitos na ADA são os principais fatores que promovem os danos socioambientais. Quanto aos danos ambientais mais significativos na ADA, de acordo com a amostragem de catadores, são referentes à possibilidade de poluição/contaminação do solo (100%) pela disposição inadequada de resíduos e rejeitos das diversas atividades comerciais e industriais do município, queima de resíduos (64%), desmatamento (52%), contaminação da água (86%) e poluição do ar (34%). Após análise efetuada in loco, identificou-se como Área de Influência Direta (AID) a comunidade Boa Vista, a aproximadamente 1km do vazadouro, as extensões dos corpos hídricos, por problemas constantes relacionado a contaminação/poluição a partir do escoamento das águas superficiais e subterrâneas que podem tomar diferentes direcionamentos, e, o odor desagradável pela direção predominante dos ventos voltada a referida comunidade. Os dados obtidos para identificação dos danos socioambientais no vazadouro, a partir da aplicação do IGD referente aos indicadores do meio físico, indicadores do meio biótico e abiótico e das condições operacionais, indicaram que todas os itens listados sofrem danos de ordem direta e indireta, com destaque para infraestrutura implantada (-0,50), água (-0,51), fauna (-0,63) e flora (-0,59). Sendo assim, o valor geral do IGD (-0,44) demostra as precárias condições de todos os indicadores avaliados com danos que variaram entre -0,33 (condições operacionais) a -0,63 (fauna). Os resultados obtidos com a aplicação do IQAR para a caracterização dos aspectos estruturais, operacionais dos aspectos locacionais do vazadouro a céu aberto de Castanhal-PA, indicaram condições alarmantes em todos os indicadores com avaliações predominantes remetendo a condições inadequadas, ausente ou insuficiente. De acordo com a metodologia da CETESB (2020), com o valor do IQAR (0,4), tem-se que o vazadouro a céu aberto de Castanhal-PA apresenta condições inadequadas de funcionamento. Para minimizar os danos diagnosticados faz-se necessário de início o conhecimento das características dos resíduos produzidos no referido município, a composição gravimétrica e, em caráter de urgência, devese implantar um sistema adequado de disposição final dos RSU com: licenciamento da atividade, delimitação da área, o cercamento físico com telas, fiscalização e manutenção periódica do local e das vias de acesso.
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Influência da substituição parcial do cimento por sílica ativa nas propriedades de argamassas com agregado reciclado de concreto.
(Universidade Federal do Pará, 2023-04-13) CRUZ, Welington de Sousa; CORDEIRO, Luciana de Nazaré Pinheiro; http://lattes.cnpq.br/9126233381230999; https://orcid.org/0000-0001-7931-4042
O objetivo principal desta dissertação é avaliar o efeito da substituição parcial do cimento por sílica ativa no comportamento físico-mecânico de argamassas de revestimento com agregado reciclado de concreto (RCC) e analisar seus impactos ambientais, considerando as emissões de CO2 e o consumo de energia gerados na produção das matérias- primas das argamassas. Buscou-se avaliar a influência dos agregados reciclados nos traços de proporção 1:3 e 1:4 (em massa) substituindo parcialmente o agregado natural por 0%, 30% e 50% de RCC e, cada um desses grupos foi subdividido com substituições parciais do cimento por sílica ativa nos teores de 0%, 5%, 10% e 15%. Os resultados permitem concluir que a o aumento do teor de agregado reciclado nas argamassas impactam na sua reologia e reduz suas propriedades mecânicas frente à de referência, sendo amenizados com a incorporação da sílica ativa. Sobre os impactos ambientais, o cimento foi o maior causador de impactos. As amostras R0S15 apresentam o maior consumo de cimento tanto no traço 1:3 quanto 1:4 e, portanto, gera maiores impactos. Entretanto, os impactos gerados por unidade de resistência mostram uma situação inversa. Logo, apesar de gerarem maiores emissões de CO2 e consumo de energia, sua contribuição na resistência reflete em maior sustentabilidade.
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Impacto da inércia de seções retangulares e do consumo de fibras na resposta estrutural de vigas contínuas em CRFA solicitadas por carga distribuída: campanha experimental
(Universidade Federal do Pará, 2023-01-25) MONTEIRO, Paulo André dos Santos; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5790058515094077
Nesse estudo, buscou-se, por meio de uma investigação experimental, ressaltar a relevância da seleção da inércia de seções retangulares no projeto à flexão de vigas em concreto reforçado com fibras de aço, CRFA. Para esse fim, quatro peças foram ensaiadas, uma em concreto armado, CA, com seção transversal de 150x300 mm2, e quatro em CRFA. Nas vigas reforçadas com fibras, julgou-se a inércia da seção, sem, contudo, modificar a sua área. Assim, as vigas em CRFA tiveram seções que alternaram em 150x300, 110x400 e 90x500 mm2. Para essas peças, o consumo de fibras variou em 75, 60 e 45 kg/m3 do volume de concreto, respectivamente. Nesse cenário, os reforços convencionais, providos por barras de aço, foram diferenciados, supressões foram realizadas nas vigas em CRFA, sem, contudo, comprometer as suas capacidades portantes, relativamente ao que se registrou para a viga de referência, em CA. Vale ressaltar que as questões comentadas antes foram, ainda, tratadas em vigas contínuas, onde a seção crítica experimentou a ação concomitante de momentos fletores e esforços cortantes, e, em adição, solicitadas por cargas uniformemente distribuídas. Ao fim, os resultados testificaram a eficácia do mecanismo de reforço promovido pelas fibras de aço. Para mais, mostrou-se também que a identificação acertada da seção transversal garantiu o projeto de vigas tão resistentes quanto à peça de referência, porém, com consumo menor de reforço, tanto o convencional, como o fibroso. Com a tenção de estimar a resistência à flexão, as recomendações do MC10 (2013) foram operadas. Uma metodologia interativa e prática foi sugerida para se avaliar, em um único instante, os reforços promovidos pelas fibras e barras longitudinais/transversais. Por conta das condições de contorno diferenciadas, pontuou-se, também, quesitos para aprimorar, em pesquisas futuras, a estimativa da resistência de vigas contínuas solicitadas por cargas distribuídas.
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Etiquetagem PBE Edifica em edificação pública com auxílio da tecnologia BIM
(Universidade Federal do Pará, 2019-10-30) ROSA, Rafael Cuimar Corrêa; MAUÉS, Luiz Maurício Furtado; http://lattes.cnpq.br/7497951647889934
Construir de forma sustentável tem sido um grande desafio para os profissionais do setor da construção civil. As etiquetas são uma das ferramentas disponíveis para tornar as edificações mais eficientes em diversos aspectos. Atualmente, prédios públicos acima de 500m2 de área construída tem obrigação de serem planejados e construídos com o nível A de eficiência energética segundo o Programa Brasileiro de Eficiência Energética – PROCEL, e por isso se torna imprescindível o conhecimento dos profissionais da área sobre os parâmetros da etiqueta. Com isso, foi utilizada a tecnologia de Modelagem da Informação da Construção, o BIM, para gerar a modelagem de uma edificação pública localizada na Universidade Federal do Pará, que recebeu adequações no modelo com o intuito de torna-la mais eficiente. Para avaliar a situação atual e as mudanças aplicadas na edificação, utilizou-se a ferramenta Webprescritivo onde, pelo método prescritivo, foram inseridas informações na ferramenta e a mesma calculou a eficiência. Como resultado, verificou-se que as adequações realizadas no modelo, permitiram a otimização do prédio, elevando de C para A o seu nível de eficiência energética. Além disso, constatou-se que o uso da tecnologia BIM foi capaz de auxiliar na avaliação da etiqueta PBE Edifica através do rápido processo de alterações de componentes e geração de tabelas precisas com dados da edificação, todavia ainda são necessários estudos e aperfeiçoamentos para uma melhor interação entre as ferramentas abordadas nesta pesquisa.
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Impacto do volume de sólidos sedimentáveis no escoamento hidráulico e no custo de manutenção de canal de drenagem
(Universidade Federal do Pará, 2021-12-13) REBÊLO, Marcos Vinicius da Silva; PEREIRA, José Almir Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/9918600634569244
O impacto do Volume de Sólidos Sedimentáveis no escoamento Hidráulico e no Custo de manutenção de Canal de Drenagem. A área de estudo foi a bacia de drenagem da Tamandaré, localizada na região central do município de Belém/PA. A pesquisa foi desenvolvida em três etapas. Inicialmente, foi analisada a situação do Canal da Tamandaré sendo investigadas as principais informações relacionadas ao manejo de águas pluviais na bacia estudada, sendo obtidos dados de topografia, hidrológicos e do sistema de drenagem. Em seguida, foram levantados os principais fatores e contribuintes para acúmulo de sedimentos no Canal. Por fim, no software Storm Water Management Model 5.0 foi realizada uma simulação com o funcionamento ideal do Canal de drenagem sem a ocorrência de sólidos e precipitações para servir de parâmetro para posterior simulação com a ocorrência de sólidos. A etapa posterior simulou cenários com sedimentação de sólidos na estrutura de macrodrenagem, considerando: a) precipitação pluviométrica, com duração de 1,5 h, 3 h, 6 h e 12 h e b) 10%, 20% e 30% do Canal obstruídos por sedimentos, resultando em 15 simulações hidrodinâmicas. A última etapa da pesquisa apresentou os impactos Hidrodinâmicos, demonstrando que a capacidade do canal da Tamandaré é suficiente para escoar os volumes precipitados com 10% de seu volume comprometido com sólidos. Contudo, com 20% dos sólidos ocupando o leito do Canal ocorre inundação nos cenários de 1,5h, 3 h, e 6 h de precipitação pluviométrica, somente na simulação de 12 h não ocorreu inundações pois, com esse cenário de temporal a precipitação foi mais distribuída, favorecendo o escoamento do Canal. O cenário de 30% do canal ocupado com sólidos resultou em inundação em todos os cenários de precipitação, a maior magnitude de inundação ocorreu durante precipitação pluviométrica de 1,5 h atingindo 3,44 m, gerando nível de água de até 1,07 m acima do solo nas vias próximas ao canal da Tamandaré. A análise de custos apontou que com o cenário atual de gastos seria possível manter o Canal sem sólidos, desde que essa limpeza se desse de forma diária nos volumes apontados equivalentes a 2 caçambas basculantes 2 vezes ao dia, entretanto, a não limpeza em alguns dias tais como domingos e feriados tornou o acúmulo de resíduos uma realidade no Canal. Assim, se faz necessária a complementação de limpeza do canal para retirada total dos sedimentos nesse canal de drenagem da área urbana densamente ocupada do município de Belém.
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Estudo de ligante geopolimérico obtido a partir de metacaulim e escória granulada de alto forno
(Universidade Federal do Pará, 2022-12-06) MORAES, Mario Henrique Moreira de; SILVA, Alisson Clay Rios da; http://lattes.cnpq.br/7389345867032737; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357
Muito se discute sobre a necessidade de materiais cimentícios alternativos ao cimento Portland, que possuam caráter sustentável e propriedades tecnológicas adequadas, que supram a demanda do setor de construção civil e mitiguem as crises ambientais ocasionadas pela indústria, como por exemplo, a alta taxa de emissão de CO2. Nesse contexto, surgem os ligantes geopoliméricos, materiais que podem ser sintetizados a partir de diferentes precursores sólidos em contato com um ativador alcalino e com emissão de CO2 próxima a zero, com propriedades mecânicas e de durabilidade compatíveis ou superiores ao do cimento Portland. Dessa forma, o presente estudo se propôs a avaliar o ligante geopolimérico obtido a partir da combinação de metacaulim (MK) e escória granulada de alto forno (EAF), com três diferentes concentrações molares de hidróxido de sódio (8, 10 e 12 molar) para o ativador alcalino. Estabeleceu-se três formulações a partir da substituição parcial em massa de MK por EAF, sendo chamadas de G0 (100% MK 0% EAF), G20 (80% MK 20% EAF) e G40 (60% MK 40% EAF). Os precursores sólidos foram caracterizados via DRX, FRX e MEV, as pastas geopoliméricas foram avaliadas no estado fresco quanto a tempo de pega e massa específica, e no estado endurecido a partir de análises físicas, de resistência média à compressão e morfologia da fratura. Os resultados demonstraram que o MK e a EAF utilizados possuem reatividade e composição química adequadas para a síntese geopolimérica, com a presença de cálcio na EAF contribuindo ativamente para a diminuição do tempo de pega e ganho de resistência mecânica das formulações. Teores mais altos de absorção de água demonstraram-se intrinsecamente relacionados a diminuição de resistência mecânica, com a análise da fratura revelando a presença de poros e microporos que favorecem a propagação de trincas. A análise estatística constatou que a interação entre os fatores analisados influenciou de modo significativo nas propriedades dos materiais estudados, com 85,35% (R2 = 0,8535) do modelo obtido sendo apto a explicar a variação de resistência à compressão dos geopolímeros em função dos fatores utilizados na regressão. A formulação G40M12 apresentou o maior valor de resistência à compressão (38,08 MPa), os parâmetros de síntese ideais definidos foram a velocidade de rotação a 150 RPM, a substituição parcial de MK por EAF de 40% e a concentração de NaOH de 12 M. Por fim, a partir da correlação das características avaliadas, verificou-se que os ligantes geopoliméricos desenvolvidos possuem potencial tecnológico como materiais alternativos e de caráter sustentável, com propriedades comparáveis as do cimento Portland.
Acesso aberto (Open Access)
Redes neurais recorrentes para modelagem chuva-vazão de pequenas bacias hidrográficas amazônicas
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-29) MENDONÇA, Leonardo Melo de; BLANCO, Claudio José Cavalcante; http://lattes.cnpq.br/8319326553139808
Modelos chuva-vazão podem auxiliar o gerenciamento de recursos hídricos, principalmente na Amazônia, região marcada pela baixa densidade de monitoramento hidrológico, e assim beneficiar os usos múltiplos da água e o adequado aproveitamento dos recursos hídricos. Este trabalho busca simular vazões diárias de cinco pequenas bacias hidrográficas da Amazônia, através da Rede Neural Recorrente Não linear Autorregressiva com Variável Exógena (RNN-NARX). Dados pluviométricos e fluviométricos diários foram utilizados para simulação. As funções de correlação cruzada e autocorrelação parcial auxiliaram a determinação de dados defasados, entradas relevantes, com nível de significância de 5%. Além disso, foi utilizado o algoritmo de retropropagação do erro Levenberg-Marquardt para treinamento supervisionado das RNN-NARX. Também foram utilizados cinco índices estatísticos e a contribuição relativa de Garson de cada variável de entrada para avaliação das simulações. Deste modo, as vazões simuladas foram classificadas entre o insatisfatório e o muito bom, além de apresentar tendência, geral, a subestimar vazões de cheia. A característica autorregressiva de cada bacia é fundamental para melhores resultados, qualidade atribuída à capacidade de armazenamento de água. Uma explicação plausível para as principais fontes de incerteza é devida a variabilidade espacial da precipitação entre as estações de monitoramento e as precipitações ocorridas na bacia, anomalias meteorológicas e aspectos de discretização. A análise de sensibilidade dos modelos frente a diferentes intervalos de treinamento mostrou que a implementação de 2 anos, para o treinamento supervisionado das RNN-NARX, são suficientes para se obterem simulações eficientes em quatro das cinco pequenas bacias hidrográficas da Amazônia analisadas.
Acesso aberto (Open Access)
Gestão dos resíduos de construção civil procedentes de pequenas construções no Município de Belém- Pa
(Universidade Federal do Pará, 2019-02-26) LEITE, João Alex Garcia; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357; https://orcid.org/0000-0001-7313-1229
A indústria da Construção Civil é uma das atividades mais importantes para o desenvolvimento econômico do país. Contudo, tornou-se um dos grandes setores da indústria causadora de impactos ambientais principalmente devido às disposições irregulares de Resíduos de Construção Civil (RCC) em áreas naturais e nos grandes centros urbanos. No que tange à situação dos RCC em Belém, destaca-se o problema que abrange o sistema de gestão pela ausência do Plano Municipal de Gestão de Resíduos da Construção Civil (PMGRCC). Vale ressaltar a questão das disposições irregulares dos pequenos geradores, muito comum em nossa cidade, juntamente com a demanda dos resíduos de gerados diariamente. O objetivo principal desta dissertação é estudar o atual sistema de gestão voltado para os pequenos geradores de RCC, com a finalidade de melhorar os processos de tratamento dos RCC dispostos irregularmente pelas pequenas construções na cidade de Belém. E como objetivos específicos temos: identificação dos agentes envolvidos na geração, transporte e descarte final. A pesquisa se desenvolve numa abordagem qualitativa exploratória explicativa restrita ao Município de Belém. Foram realizadas visitas in loco com registro fotográfico, entrevistas com os envolvidos no processo, e análise baseada em dados da Secretaria Municipal de Saneamento (SESAN) e do Departamento Municipal de Resíduos Sólidos (DRES). Os resultados demonstram que o problema dos RCC em Belém ultrapassa os anos pela ausência de uma gestão eficiente dos RCC gerados no município, sendo despejado em locais impróprios, espalhados pelas vias públicas ou jogados nos canais de drenagem que cortam a cidade de Belém.
Desconhecido
Ocorrência de fármacos e desreguladores endócrinos em resíduos da estação de tratamento de água do Bolonha, Belém - PA
(Universidade Federal do Pará, 2022-05-10) FERREIRA, Clara Cardoso; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395; https://orcid.org/0000-0002-0204-6825
Atualmente, vem chamando atenção da comunidade científica a presença nas águas de microcontaminantes, uma vez que esses compostos se encontram em pequenas concentrações (ng/L ou µg/L) e podem causar efeitos adversos sobre o ecossistema aquático e a saúde humana. Assim, o presente trabalho teve como objetivo investigar a ocorrência de 24 fármacos e desreguladores endócrinos na água de lavagem dos filtros da estação de tratamento de água do Bolonha, localizada na cidade de Belém, região Norte do Brasil. Buscou-se avaliar também a correlação desses microcontaminantes com características físico-químicas e biológicas investigadas na matriz estudada. Para a pesquisa foram realizadas seis campanhas amostrais durante o período chuvoso e seis campanhas amostrais no período seco durante a lavagem da câmara dos filtros. A determinação dos compostos foi feita por extração em fase sólida e cromatografia acoplada à espectrometria de massas, cromatografia em fase gasosa para Ibuprofeno, Paracetamol, 4-Nonilfenol, 4-Octilfenol, Bisfenol A, Genfibrozila, Estrona, Estradiol, Etinilestradiol e Estriol e em fase líquida para os demais compostos. O Losartan (5,5 a 738,7 ng/L) e Bisfenol A (20,9 a 518,9 ng/L) foram detectados com concentrações mais elevadas que os demais e em todas as amostras coletadas, sendo os compostos com maior frequência de ocorrência na matriz. O 4-Octilfenol (13,5 a 51 ng/L) e a Loratadina (3,4 a 24,6 ng/L) apresentaram baixas concentrações, contudo estavam presentes em 11 das 12 amostras apresentando alta frequência de ocorrência na água de lavagem. A Cafeína (1090,2 ng/L) apresentou a maior concentração dentre os contaminantes, porém, só foi detectada em uma amostra. As análises multivariadas apontaram que os fármacos e desreguladores endócrinos estiveram mais relacionados positivamente entre si e com a turbidez durante o período chuvoso. Vale destacar que os compostos que estiveram mais fortemente correlacionados entre si e com as variáveis físico-químicas e biológicas da água de lavagem, em ambos os períodos, foram o 4-Octilfenol, Bisfenol A, Losartan e Loratadina. O estudo também sugere que a concentração dos microcontaminantes diminuiu com a diminuição da turbidez. Em geral, os resultados confirmaram a influência da precipitação nas variáveis e indicaram a presença de despejos de esgotos domésticos no sistema de abastecimento do complexo Bolonha, especialmente por estar situado em área com intensa atividade antrópica.
Acesso aberto (Open Access)
Concreto reforçado com fibras de bambu (Dendrocalamus Giganteus)
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-14) FERNANDES, Robson da Silva; PICANÇO, Marcelo de Souza; http://lattes.cnpq.br/4535052395600357; https://orcid.org/0000-0001-7313-1229
As fibras vegetais surgem como uma alternativa para fabricação de elementos estruturais em relação as fibras metálicas e sintéticas que apresentam custos elevados, causando também ao meio ambiente poluição devido ao seu processo de fabricação. Este estudo analisa os resultados de ensaios mecânicos de um concreto reforçado com fibras da casca do bambu (Dendrocalamus Giganteus), para utilização em placas cimentícias, obtidos experimentalmente em corpos de provas cilíndricos e prismáticos conforme as normas da ABNT e recomendações internacionais. Os traços do compósito foram determinados por meio de um estudo piloto, 1:2,12:2,88:0,58 sendo empregado o cimento pozolânico CP-IV. O programa experimental consistiu em um concreto de referência com Fck de 25 MPa e três dosagens correspondente a 0,5%, 1,0% e 1,5% em volume de fibra de bambu à massa do concreto, formando quatro dosagens no total. Após a cura, conforme a NBR 5738 (2003), foram ensaiados corpos de prova prismáticos para avaliar a resistência à tração na Flexão, conforme NBR 12142 (2010)/ norma JSCE-SF4 (1984) e corpos de prova cilíndricos para avaliar a resistência do CRB à compressão axial, conforme NBR 5739 (2018), à tração por compressão diametral, conforme NBR 7222 (2011) e módulo de elasticidade estático, conforme NBR 8522 (2008). No ensaio à compressão axial a presença do bambu não proporcionou um acréscimo de resistência em relação ao concreto de referência. No entanto para a resistência à tração e flexão, a mistura com adição de fibra de bambu, gerou um ganho de resistência de 7% e 9%, respectivamente em comparação ao concreto sem adição. Pode-se concluir que a inserção de fibra oriunda da casca do bambu aumenta a resistência à tração do compósito.
Acesso aberto (Open Access)
Avaliação da presença de antiflamatórios não esteroides no sistema de abastecimento de água Bolonha Belém/PA
(Universidade Federal do Pará, 2022-04-12) RIBEIRO, Caroline Mascarenhas; TEIXEIRA, Luiza Carla Girard Mendes; http://lattes.cnpq.br/9773700229115395; https://orcid.org/0000-0002-0204-6825
O presente estudo teve por objetivo investigar a ocorrência de Anti-inflamatórios não esteroides - AINEs no complexo Bolonha, Belém-Pa, a partir de amostras de água coletadas no Reservatório Bolonha (água bruta) e após as unidades de filtração e desinfecção da ETA Bolonha, além de verificar possíveis relações entre os AINEs do estudo e os parâmetros de qualidade da água. A determinação dos AINEs foi feita com base no método de extração em fase sólida, na GC-MS (Cromatografia Gasosa acoplada a espectometria de massas) para a identificação dos compostos Ibuprofeno (IBU) e Paracetamol (PAR), e LCMS/MS (Cromatografia Líquida acoplada a espectometria de massas sequencial) para obtenção do Naproxeno (NAP) e Diclofenaco (DFC). Os resultados obtidos indicaram a presença dos quatros fármacos PAR, IBU, NAP e DFC no complexo Bolonha. No ponto AB, os três primeiros fármacos, respectivamente, apresentaram média anual de 3,7 ng/L, 9,1 ng/L e 351,8 ng/L. No ponto AF, os mesmos fármacos obtiveram, na mesma ordem, média anual de concentração 14 ng/L, 231,2 ng/L e 1932,2 ng/L. Já no ponto AT, apenas o IBU e DFC foram detectados, com médias anuais de 0,9 e 35,9 ng/L, respectivamente. Verificou-se que a principal etapa responsável pela eliminação dos fármacos foi a cloração, principalmente no período chuvoso, equivalente à eficiência de remoção anual de 100% nos casos do PAR e NAP, e 94%, referente ao IBU. Nas correlações, não foi identificada forte relação entre os fármacos detectados nos pontos de água bruta (AB), filtrada (AF) e tratada (AT). No Ponto AB, destaca-se aproximação do NAP com as variáveis cor pH, cor aparente, ferro total, turbidez e E-coli. No ponto AF, o mesmo fármaco apresentou correlação com a cor aparente no período chuvoso, entretanto no período seco não apresentou fortes correlações com nenhumas das variáveis analisadas. No ponto AT, o DFC destacou-se com a aproximação das variáveis pH, turbidez e alcalinidade. De modo geral, a avaliação da presença de AINEs mostrou-se importante para a melhor compreensão sobre a temática dos microcontaminantes na Amazônia e além disso, confirmou a hipótese da presença de AINEs em diferentes pontos da ETA Bolonha, a qual pode estar relacionada com o lançamento de esgotos sem tratamento da população vizinha.
Acesso aberto (Open Access)
Eficácia da ABNT NBR 6118 (2014) na previsão da carga última de pilares curtos/esbeltos em concreto armado sujeito à flexão composta normal.
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-27) LEITE, Jonas dos Santos; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5790058515094077
Propalar a teoria de pilares curtos/esbeltos em concreto armado (CA) sujeitos à flexão composta normal foi um dos objetivos dessa pesquisa, dada a quase inexistência de informação na literatura técnica/científica nacional. Outrossim, avaliar a credibilidade da proposta da ABNT NBR 6118 (2014) no que tange à estimativa da resistência desse tipo de pilar também figurou um desígnio da investigação. Consequentemente, os métodos simplificados, assim como o refinado, dessa recomendação de projeto foram apresentados, esclarecidos e ajuizados quanto à precisão e segurança das suas estimativas. Os métodos do pilar-padrão com curvatura aproximada (método CA) e rigidez aproximada (método RA) figuraram as propostas simplificadas. A propositura cinzelada explorou a teoria de pilar em um contexto mais amplo/racional, onde o conceito de diagrama de interação do pilar foi manuseado juntamente com modo de aplicação da flexão composta normal, ou seja, a partir de relações carga-momento (P-M) linear (L) e não linear (NL, não linearidade geométrica). Nessa conjuntura, um banco de dados (BD) foi coletado da literatura, 17 pesquisas, totalizando 320 pilares, os quais viabilizaram explorar a eficácia das estimativas. Na presente metodologia de análise, o parâmetro ξ = Pexp/Pteo caracterizou o indicador de desempenho, sendo, então, explorando segundo os preceitos da estatística descritiva (Pexp = carga última experimental/BD e Pteo = carga última teórica/estimada). Alcançada a cessação do estudo, os resultados apontaram que tanto a proposta aprimorada, como também as simplificadas, ambas estimaram acertadamente a resistência dos pilares do BD. Ainda assim, vale frisar que a proposta P- M (L) foi contraproducente na verificação da resistência dos pilares com índice de esbeltez maior que 35.
Acesso aberto (Open Access)
Análise da tendência de precipitação e vazão na bacia hidrográfica do Rio Amazonas
(Universidade Federal do Pará, 2022-02-24) DIAS, Luanna Costa; FERNANDES, Lindemberg Lima; http://lattes.cnpq.br/4641468846318922
Estudar as tendências de precipitação e vazão é importante para compreender a variabilidade hidrológica e para determinar o que têm influenciado nos aumentos ou decaimentos das mesmas. O presente estudo analisa as tendências das séries anuais, espaço-temporais, de precipitação (totais anuais de precipitação e precipitação máxima anual) e vazão (médias, máximas e mínimas) na Bacia Hidrográfica do Rio Amazonas através de testes não paramétricos de Mann-Kendall e Sen’s Slope para cinco períodos distintos (1975-2014, 1980-2014, 1985-2014, 1995- 2014 e 2000-2014). Os resultados apontam que as séries de vazões médias estão aumentando na Bacia Amazônica para todos os períodos analisados. Nas sub-bacias da margem direita do rio Amazonas, Tapajós e Madeira, o período mais recente (2000- 2014) registra as maiores tendências de aumento da vazão média anual a partir de 1998 e que atingem os maiores valores já observados. Nas séries de vazão máxima, a estação de Óbidos teve taxa de aumento crescente nos cinco períodos analisados para eventos extremos de cheia, que afeta diretamente a população que reside nestas áreas. Tendências de decaimento da vazão média foram encontradas em seis estações das sub-bacias do Tapajós e Madeira. Quanto a precipitação, há tendências significativas de aumento e decaimento distribuídas em várias regiões distintas da bacia. As estações com maiores tendências positivas de precipitação tiveram aumento significativo a partir de 1997 atingindo os maiores picos em 2013. A comparação da magnitude das tendências pelo teste de Sen’s Slope mostra que há comportamento de aumento das taxas de vazão em toda bacia amazônica e quanto a precipitação há áreas de aumento e decaimento, ou seja, a precipitação não é a única variável que influencia nas vazões da bacia hidrográfica do Rio Amazonas.
Acesso aberto (Open Access)
Eficácia das fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas de concreto armado sem estribos: investigação experimental
(Universidade Federal do Pará, 2019-11-27) MAUÉS, Kássio Anderson Castro; MORAES NETO, Bernardo Nunes de; http://lattes.cnpq.br/5790058515094077
Diversos trabalhos de pesquisa têm sido dedicados à investigação do comportamento do concreto reforçado com fibras aço (CRFA) sob diversos esforços. Por conta da propriedade de transmitir esforços através de fissuras, tem-se observado que o CRFA tem relevante contribuição na resistência ao cisalhamento. O presente trabalho investiga a influência de fibras de aço no reforço ao cisalhamento de vigas de concreto armado sem estribos submetidas a testes de flexão a quatro pontos. Para este intento, foram preparadas e ensaiadas cinco vigas, as quais apresentavam as mesmas dimensões, 150 mm×300 mm×2700 mm, e as mesmas taxas de armadura longitudinal de tração e de compressão, 1,54% e 0,16%, respectivamente. Duas vigas foram espécimes de referência, ou seja, sem fibras, sendo uma com reforço transversal convencional de estribos e a outra sem qualquer reforço ao esforço de corte. As demais três vigas foram reforçadas apenas com fibras de aço na região de cisalhamento, nas proporções de 45 kg/m³, 60 kg/m³ e 75 kg/m³ do volume do concreto, que representam 0,6%, 0,8% e 1,0%, respectivamente. Lançou-se mão de concreto devidamente dosado para a resistência à compressão de 30 MPa. Além da típica caracterização do concreto e do aço utilizados no trabalho, foi igualmente caracterizado o CRFA no ensaio de flexão para a obtenção das tensões residuais, imprescindíveis à avaliação da resistência. Da avaliação dos resultados experimentais, pôde-se concluir que as fibras de aço apresentaram desempenho satisfatório sob esforços de cisalhamento nos casos de maiores consumos de fibra, para os quais verificou-se alteração do modo de ruína previsto: de cisalhamento para flexão. Além disso, para os três teores de fibras estudados, foi confirmada a possibilidade de substituição parcial ou integral da armadura transversal de estribos. Adicionalmente, ficou demonstrado que o uso de fibras de aço nos consumos de 60 kg/m³ e 75 kg/m³ possibilita a redução da armadura longitudinal de tração para alcançar resistência à flexão semelhante à da viga de referência com estribos.
Acesso aberto (Open Access)
Influência de inundações no valor de aluguel de imóveis comerciais em Belém, Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2021-09-27) LIMA, Gabriel Villas Boas de Amorim; NEVES, Renato Martins das; http://lattes.cnpq.br/6538317425557058
O valor dos imóveis é diretamente afetado por externalidades, como atributos do entorno, da localização ou da consequência de eventos naturais. Na literatura de propriedades residenciais, explora-se de forma abrangente como as inundações podem influenciar na desvalorização imobiliária. Entretanto, esta constatação ainda é um problema pouco investigado a partir das propriedades comerciais. Desta forma, o objetivo desse trabalho foi aferir a influência da suscetibilidade a inundação na valoração dos aluguéis de imóveis comerciais em Belém-PA, onde as regiões comerciais mais importantes da cidade estão em áreas frequentemente inundadas. Para isso, empregou-se o método do Mínimos Quadrados Ordinários (MQO) para predizer o efeito da inserção de imóveis em zonas de suscetibilidade a inundação no valor do aluguel por metro quadrado de 586 propriedades comerciais. Os resultados indicaram que propriedades localizadas em áreas altamente suscetíveis a inundações tendem a ser desvalorizar em 9,78% em relação a propriedades localizadas em zonas sem suscetibilidade a inundação. Para cada transição entre zonas de suscetibilidade a inundação (baixa, média e alta), os imóveis comerciais tendem a reduzir seus valores unitários de aluguel em 3,26%. Ademais, indicou-se que a magnitude da influência da suscetibilidade a inundação é reduzida quando moderada pela testada do imóvel, pois os ganhos decorrentes da propriedade ter maior extensão frontal é mais expressiva do que a desvalorização gerada pelos potenciais danos provocados pelas inundações. A análise de sensibilidade do modelo revelou uma capacidade de extrapolação de resultados mais consistentes para a faixa entre 13 e 36 R$/m². Há contribuição científica latente ao indicar que este estudo é o primeiro a verificar a relação entre inundações e valoração de aluguéis comerciais em um país emergente, enquanto que a contribuição mercadológica consiste no suporte a investidores ao utilizar o modelo como ferramenta de tomada de decisão para aquisições imobiliárias.
Acesso aberto (Open Access)
Emissões de gases de efeito estufa na disposição final de resíduos sólidos urbanos no Estado do Pará.
(Universidade Federal do Pará, 2023-04-20) ALMEIDA, Fernando Felipe Soares; PEREIRA, José Almir Rodrigues; http://lattes.cnpq.br/9918600634569244
A crescente geração dos Resíduos Sólidos Urbanos – RSU no mundo e a consequente emissão dos Gases de Efeito Estufa – GEE oriundos da atividade de disposição final tem influenciado na gestão dos resíduos e desafia as administrações municipais a adotarem procedimentos e métodos de gerenciamento dos resíduos que minimizem a emissão de GEE nesta atividade. Assim, esta pesquisa estuda a emissão de GEE resultante da disposição final de RSU, no Estado do Pará. A pesquisa foi quali-quantitativa, de natureza aplicada e objetivos de aspecto exploratório e descritivo, tendo como objeto de estudo o setor de resíduos sólidos no Estado do Pará. As atividades desenvolvidas foram divididas em 4 etapas, sendo verificada a contribuição do setor de RSU nas emissões de GEE no Estado do Pará (Etapa 1), observada a situação da disposição final dos RSU nos municípios do estado (Etapa 2), estimada a geração dos GEE na disposição final de RSU (Etapa 3) e analisadas oportunidades de redução da emissão de GEE no setor de RSU (Etapa 4). Os resultados da pesquisa mostram que o Pará é o estado que mais emite GEE no Brasil (447.927.368 ton. de CO2e). Apesar do setor de RSU responder por próximo de 1% dos GEE, foi verificado que 138 dos 144 municípios paraenses ainda encaminham os RSU para lixões e aterros controlados. Considerando o valor total dos RSU coletados nos municípios paraenses em 2021 (1.016.874,64 ton.), a emissão estimada de GEE para este mesmo ano foi de 952.901,86 ton. de CO2e, situação que indica impacto ao meio ambiente. Com a pesquisa foi constatado a necessidade de adequação da destinação final ambientalmente adequada dos RSU, como alternativa para reduzir a emissão dos GEE no Estado do Pará.