Compaction quality control on site of earthworks - A comparative study

The capacity to use geologic materials (soil and rock) that are available in the surrounding environment is inherent to the human civilization and has contributed to the evolution of societies throughout the course of history. The use of these materials in the construction of structures such as houses, roads, railways or dams, stirred the improvement of socioeconomic and environmental conditions. Several reports of structural problems on embankments can be found throughout history. A considerable number of those registers can be linked to inadequate compaction, demonstrating the importance of guaranteeing a suitable quality of soil compaction. Various methodologies and specifications of compaction quality control on site of earthworks, based on the fill moisture content and dry unit weight, were developed during the 20th century. Two widely known methodologies are the conventional and nuclear techniques. The conventional methods are based on the use of the field sand cone test (or similar) and sampling of material for laboratory-based testing to evaluate the fill dry unit weight and water content. The nuclear techniques measure both parameters in the field using a nuclear density gauge. A topic under discussion in the geotechnical community, namely in Portugal, is the comparison between the accuracy of the nuclear gauge and sand cone test results for assessing the compaction and density ratio of earth fills, particularly for dams. The main purpose of this dissertation is to compare both of them. The data used were acquired during the compaction quality control operations at the Coutada/Tamujais dam trial embankment and core construction. This is a 25 m high earth dam located in Vila Velha de Rodão, Portugal. To analyse the spatial distribution of the compaction parameters (water content and compaction ratio), a 3D model was also developed. The main results achieved are discussed and finally some considerations are put forward on the suitability of both techniques to ensure fill compaction quality and on additional research to complement the conclusions obtained.

Concepção e desenvolvimento de um sistema de limpeza de circuitos hidráulicos

Atualmente na indústria, surge a dificuldade expressa de encontrar soluções viáveis para a limpeza dos seus circuitos hidráulicos. As soluções existentes no mercado são por vezes incomportáveis, seja devido ao elevado custo inerente ou porque têm associado um tempo de paragem do equipamento industrial demasiado elevado. Dentro das tubagens existentes nos circuitos hidráulicos é possível distinguir dois tipos: flexíveis e rígidas. As flexíveis, apesar de terem um custo superior ao das rígidas, a facilidade de montagem permite a sua substituição, sempre que se deteta algum desgaste. A concepção duma tubagem rígida é feita através de um tubo de aço inoxidável, dando-lhe a forma adequada, cravando-se, de seguida, as ponteiras. Este método apesar de mais económico é muito mais demorado e por esta razão, a solução existente para este tipo de tubagens passa pela limpeza interna das impurezas. Este tema tem um elevado interesse devido às implicações que advêm da utilização de uma instalação de tubagens com impurezas incrustadas. A libertação dessas impurezas, causam a maioria das avarias em componentes sensíveis, o que equivale a perdas monetárias consideráveis por parte das entidades industriais. A solução para este problema, passa pelo desenvolvimento de uma unidade hidráulica de flushing, capaz de efetuar a limpeza dos circuitos, assegurando no seu final uma contaminação reduzida dentro das normas reguladoras da contaminação do óleo. A tecnologia do flushing, tem por base a utilização de escoamentos turbulentos com a finalidade de aumentar a tensão de corte junto das paredes das tubagens e por consequência remover as impurezas nela inclusa. O projeto prevê a concepção e construção de uma unidade de flushing que, após ser testada e validada, esteja em condições de ser comercializada tanto a nível nacional como internacional.

Influência da exsudação e da perda de água nas propriedades reológicas de grouts

A sociedade dispõe hoje de um vasto património edificado que na maioria dos casos necessita de conservação para que continue a corresponder às necessidades e expectativas das comunidades. A alvenaria de pedra de múltiplos panos apresenta-se como a solução construtiva mais comum nos centros urbanos europeus. No entanto, a sua conservação requer na maioria das vezes intervenções de consolidação com vista à melhoria das suas características mecânicas e consequente integridade estrutural. A técnica de consolidação por injeção de grouts é uma das mais utilizadas neste tipo de solução construtiva. O trabalho aqui apresentado teve como objetivo contribuir para o conhecimento dos grouts, à base de cal hidráulica, para injeção em alvenarias antigas de três panos. Concretamente, sobre a influência da perda de água e da exsudação nas suas propriedades reológicas. É sabido, que as propriedades no estado fresco dos grouts condicionam a resistência mecânica e durabilidade no estado sólido. Essas estão dependentes da capacidade de penetração nas fendas da alvenaria, preenchimento uniforme dos vazios e da manutenção da homogeneidade do grout, ao longo de todo o processo de reforço. Neste sentido, definiu-se para a campanha experimental a realização de dois tipos de ensaios: fluidez-estabilidade e reométricos, de forma a quantificar os parâmetros definidos, genericamente, pelas propriedades em cima referidas. Durante os ensaios com o reómetro rotacional (pratos paralelos), investigou-se o fenómeno de escorregamento para três formulações de grouts. Foi possível correlacionar a ocorrência deste fenómeno com as condições de ensaio no reómetro (tensão e taxas de corte aplicadas e gap) e com a sua composição, nomeadamente o rácio entre água/ligante. Propôs-se, também, a colagem de uma lixa na superfície da geometria do reómetro, de forma a mitigar a subestimação dos parâmetros reológicos, introduzidas pelo escorregamento.

Análise experimental da resistência ao corte do núcleo interior de alvenarias de pano múltiplo consolidadas com injecção de grouts

A quantidade de edifícios em degradação em Portugal que necessita de reabilitação é bastante elevada. As alvenarias antigas e históricas por vezes apresentam um estado avançado de degradação por ineficiente concepção ou por falta de manutenção. Desta forma as alvenarias necessitam de acções de reforço e consolidação com o intuito de fortalecer as suas resistências a diversos tipos de carregamentos. A presente dissertação está relacionada com uma técnica de consolidação das mais utilizadas e actuais, a injecção de grouts em alvenarias. O reforço por injecção de grouts é bastante utilizado em alvenarias de pano múltiplo, onde permite uma maior coesão entre materiais, uniformidade de tensões e continuidade de panos. Os principais objectivos de consolidação de uma alvenaria através da técnica de injecção de grouts são: a ocupação de espaços vazios de forma a aumentar a sua rigidez e a sua resistência; e o restabelecimento das ligações entre panos que ao longo do tempo deixou de existir, ou seja, um comportamento monolítico quando aplicado um carregamento vertical ou horizontal como um sismo. Daí a importância da análise de resistência ao corte numa da alvenaria de pano múltiplo. O presente trabalho teve uma componente laboratorial muito extensa, onde se efectuou injecções em modelos paralelipipédicos simulando o núcleo interior de uma parede de alvenaria antiga. O grout constituído por cal hidraúlica, superplastificante e água foi injectado no molde com um dos meios porosos de um dos dois materiais, calcário ou cerâmico. Após a cura cortaram-se em fatias os provetes e analisou-se a velocidade de propagação de ultra-sons com dois tipos de trandutores (cilíndricos e cónicos). Os ensaios mecânicos utilizados foram o diagonal test e o ensaio de corte directo de modo a determinar a resistência ao corte e finalmente comparou-se os valores dos ensaios para determinação das propriedades. Ainda com o intuito de avaliar as ligações grout-partícula do meio poroso foram avaliadas algumas fotografias tiradas a partir da lupa binocular. A técnica de injecção de grouts demonstrou-se uma técnica muito interessante e eficiente na análise de corte, no entanto esta técnica apresenta melhores resultados quando é utilizada em consonância com outras técnicas.

A arquitectura e os mosaicos do “Edifício de Culto” ou “Aula” da Villa Romana de Milreu

As escavações de Estácio da Veiga de 1877 em Milreu (Estoi/Algarve) e os trabalhos do Instituto Arqueológico Alemão na uilla e no “edifício de culto” foram a base para várias publicações sobre os compartimentos da uilla na pars urbana e também sobre o “edifício de culto”. Este novo estudo trata da decoração dos mosaicos com a temática da fauna marinha, principalmente nas paredes do pódio do “edifício de culto” e de uma hipotética reconstituição e distribuição das cenas mitológicas. Trata também da decoração no interior deste edifício, interpretado recentemente como “aula” para uma representação pessoal do dono, que pertenceu, possivelmente, ao estrato alto da sociedade na época tardia romana.

Mosaicos da Villa Romana de São Miguel de Odrinhas. Contributos para uma Nova Leitura

A uilla romana de São Miguel de Odrinhas localiza-se na encosta sul de um pequeno outeiro no chamado “planalto de São João das Lampas”, e constitui um dos numerosos lugares do antigo ager Olisiponensium onde se encontraram vestígios romanos. A primeira notícia conhecida acerca destas ruínas remonta ao século XVI, quando André de Resende mencionou um velho templo, do qual ainda subsistia uma cúpula. Apesar de conhecidas desde há séculos, as ruínas romanas de São Miguel de Odrinhas apenas foram cientificamente intervencionadas pela primeira vez em 1949, sob orientação de Camarate França, que descobriu algumas sepulturas medievais, troços de paredes romanas e uma inscrição romana tardia. Mais tarde, em 1957, D. Fernando de Almeida retomou os trabalhos que se alongaram até cerca de 1960. Escavou, então, uma grande área da necrópole medieval, da pars urbana da uilla romana e definiu os limites da abside e, entre outros materiais e estruturas recolheu abundantes tesselas - algumas de pasta vítrea -, fragmentos e/ou troços de mosaicos e um pavimento, praticamente intacto, mas que ainda não foi devidamente estudado. As estruturas e materiais recolhidos permitem concluir que esta uilla foi fundada na segunda metade do século I a.C.; no século IV foi alvo de uma grande reforma, datando o seu abandono, provavelmente, dos finais do século V.

Um Stibadium com mosaico na Villa Romana do Rabaçal. De cenário áulico a chão de culto cemiterial – de chão agricultado às primícias arqueológicas

A nossa reflexão abordará a questão da presença de um stibadium, leito semicircular com mesa, construído em alvenaria no interior de um ninfeu decorado com mosaico, numa posição frontal, simétrica e sobreelevada em relação ao ingresso na sala do triclinium, bem como a sua ligação com o ritual do conuiuium, na pars urbana da Villa romana do Rabaçal. Estas estruturas, descobertas nas campanhas de trabalhos arqueológicos aqui realizados entre 1986 e 1992, foram desde então interpretadas como fazendo parte de um jardim interior, dado terem sido nelas assinalada a existência, a um nível inferior, de um conjunto de cinco canaletas ligadas, aparentemente, a um tanque exterior. Inconformados com esta interpretação, observámos de novo em 1997, ao pormenor, esta construção absidal, tendo em conta a sua axialidade e o facto de nela ter sido incorporado um sistema de canalizações que permitiam, porventura, ou espalhar água por todo o pavimento de mosaico do triclinium, sala rectangular de maior aparato decorativo da pars urbana da Villa, ou, pelo contrário, melhor isolar da humidade o interior do pavimento da sala em sigma. Esta discussão será o ponto central da nossa comunicação. Serão ainda abordadas, em jeito de epílogo, questões relacionadas com a continuidade da ocupação da Villa na Antiguidade Tardia, sua provável ocupação em época suévica e a continuidade da utilização do local como espaço de habitação e de culto cemiterial até ao século XVI.

Análise da vulnerabilidade sísmica do arco da Rua Augusta

Em Portugal grande parte dos edifícios históricos antigos são constituídos por alvenaria de pedra. Este género de construção é particularmente vulnerável a ações de natureza dinâmica, nomeadamente a ações sísmicas. O estudo da vulnerabilidade sísmica destes edifícios permite estimar os níveis de dano expectáveis, aquando da ocorrência de um sismo e apoiar o desenvolvimento de técnicas de reforço que permitam evitar o colapso dos mesmos. O objetivo principal do presente estudo é avaliar a vulnerabilidade sísmica do arco da rua Augusta em Lisboa, perante um evento sísmico regulamentar, utilizando um programa de cálculo comercial especializado que permite a utilização de análises dinâmicas não lineares. Numa primeira fase procedeu-se à identificação modal do arco, com recurso a ensaios de vibração ambiental. Os resultados destes ensaios de caracterização dinâmica foram utilizados para calibrar o modelo numérico, o qual foi desenvolvido no programa de cálculo Extreme Loading for Structures, baseado no Método dos Elementos Aplicados. O modelo numérico foi utilizado, numa segunda fase, para avaliar a vulnerabilidade sísmica do arco. Uma análise preliminar pushover permitiu obter a curva de capacidade da estrutura, que por sua vez, possibilita a definição os limites de um conjunto de estados de dano considerados relevantes para o arco. Subsequentes análises sísmicas não lineares e a definição de curvas de fragilidade, permitem estimar os níveis de dano prováveis para vários níveis de ação sísmica e concluir sobre a vulnerabilidade sísmica do Arco da Rua Augusta perante um cenário sísmico regulamentar.

Biologia de anofelinos Amazônicos. XI. Estudos em populações de Anopheles e controle da malária em Ariquemes (Rondônia)

São apresentados dados sobre inquérito entomológico para espécies de Anopheles rea lizado no Município de Ariquemes e discutida a incidência da malária neste Município e no Estado de Rondônia. Os resultados do inquérito entomológico na zona urbana de Ariquemes evidenciaram a diversidade de espécies nos diferentes Setores, possibilitando verificar o grau de penetração dos anofelinos na cidade. São correlacionados casos autóctones de malária e a presença do principal vetor da malária humana na Amazônia, o Anopheles darlingi. A dinâmica da transmissão da malária na zona urbana é enfocada, discutindo-se os riscos verificados para cada Setor e são apresentadas estratégias de controle, ao nível do vetor, fundamentadas no manuseio do habitat. Να zona rural estão sendo estudados parâmetros populacionais relacionados (1) à atividade de picar, abrigo natural, sí-tios de reprodução e deslocamento para hematofagia; e (2) comportamento das populações para atividade hematófaga e preferências alimentares. Os resultados, embora preliminares, evidenciam variações na densidade populacional e na diversidade de espécies, as quais devem estar relacionadas à mudanças estacionais. Variações nas preferências alimentares das espécies também foram verificadas, sendo constatada elevada antropofilia de A. darlingi. Dois parâmetros relevantes na atividade hematófaga de A. darlingi foram detectados, observando se que os anofelinos estão penetrando nas habitações petas partes inferiores e que não estão pousando nas paredes com DDΤ. Na vegetação circundante às habitações, está havendo preferência para locais de pouso, que podem ser alternativamente alto e baixo.

Análise da influência da alteração do ângulo de contacto na injectabilidade de grouts

Actualmente, a grande maioria dos monumentos e edifícios antigos que constituem os centros históricos e urbanos necessitam de profundas intervenções de reabilitação. Um dos seus principais problemas incide sobre as alvenarias de pedra que, devido à sua heterogeneidade, apresentam limitações a nível estrutural. Neste contexto, e também para correcção de outras anomalias existentes, são realizadas intervenções de consolidação de modo a torná-las funcionais e seguras face às exigências actuais. Uma das técnicas mais utilizadas de consolidação dessas alvenarias é a injecção de grouts, que tem sido considerada adequada no restabelecimento da compacidade, uniformidade de tensões e continuidade entre diferentes panos de alvenaria antiga. A utilização desta técnica de consolidação tem como objectivo não só aumentar a compacidade da parede de alvenaria através do preenchimento dos vazios existentes e, consequentemente, a resistência mecânica do meio injectado, mas também criar uma ligação entre os diferentes panos, incrementando o comportamento monolítico da alvenaria. Outro aspecto não menos importante a ter em conta numa injecção de grout reside na compatibilidade com os materiais existentes. Neste estudo, optou-se pela utilização de um grout a base de cal hidráulica tendo em conta as suas características química, física e mecânica com os materiais de alvenarias antigas. O grout deve ser concebido de forma a obter o melhor desempenho, quer a nível de injectabilidade, quer de durabilidade. Assim, optou-se por fazer um estudo prévio da composição do grout considerando-se a presença de diferentes quantidades de superplastificante. Aliás, o estudo das características do meio poroso considera-se tão relevante como o estudo das características do grout. Após inserido no meio poroso, devido às características de absorção das partículas constituintes do meio, o grout vai perdendo as suas propriedades (perda de água da sua composição), surgindo consequentemente problemas de penetração do grout. Neste sentido, no presente trabalho é abordado um novo factor no processo de injecção que tem como objectivo diminuir esse efeito de sucção da água constituinte do grout por parte do meio poroso, através da alteração do ângulo de contacto entre o grout e o meio poroso. Com o intuito de estudar o factor diferenciador da injecção referido e de avaliar a eficiência da injecção de grouts nesses meios porosos, procedeu-se à criação de modelos que simulassem, com a maior fiabilidade possível, diferentes permeabilidades passíveis de caracterizar o núcleo interior de alvenarias antigas. De modo a avaliar a qualidade destas injecções de grout recorreu-se a ensaios de ultra-sons e à técnica de tomografia ultra-sónica. A combinação destas técnicas de análise não-destrutivas revelou-se de grande utilidade na aferição da morfologia interna dos modelos criados, permitindo a obtenção de informações qualitativas e quantitativas sobre os meios porosos em estudo. Foram também realizados ensaios de resistência à tracção por compressão diametral de forma a conhecer as resistências mecânicas e as respectivas relações com a qualidade de injecção dos meios porosos.

Qualidade do carvão vegetal de madeiras amazônizas - Balbina

RESUMOProduziu-se carvão com madeiras provenientes da área de inundação da Hidrelétrica de Balbina no Amazonas. As madeiras possuiam teor de umidade situado entre 25 a 35%, diâmetro inferior a 0,18 m, bitolas de 2,00 m de comprimento e densidade básica inferior a 0,75 ton/m3. Fizeram-se vinte e três carbonizações utilizando forno de alvenaria. No carvão vegetal determinou-se a friabilidade, a densidade aparente, a densidade verdadeira, a porosidade, o poder calorífico e os teores de umidade, matérias voláteis, cinzas e carbono fixo. No geral obteve-se um carvão de boas qualidades e sem nenhum parâmetro que pudesse comprometer a aplicação do produto em usos convencionais.

Estudo do galgamento em estruturas marítimas verticais utilizando o modelo numérico AMAZON

O galgamento oceânico é um fenómeno associado à interação de ondas com estruturas marítimas. Nesta dissertação estudou-se o galgamento em estruturas marítimas verticais através da aplicação do modelo numérico AMAZON, que é um modelo bidimensional, baseado na resolução das equações não lineares de águas pouco profundas. Para validar a sua aplicação a estruturas marítimas verticais impermeáveis, os resultados de caudal médio galgado obtidos com o modelo AMAZON foram comparados com os resultados de ensaios em modelo físico bidimensional realizados anteriormente e disponíveis na base de dados do projeto europeu CLASH. Os resultados foram ainda comparados com os das fórmulas empíricas e semi-empíricas de Van der Meer & Bruce de 2014, de Goda de 2008 e de Hedges & Reis de 2015. Antes da sua validação, o modelo foi calibrado utilizando um dos ensaios do CLASH. Para tal, realizou-se uma análise de sensibilidade a alguns parâmetros do modelo, concretamente da dimensão mínima da malha, da escala de aplicação do AMAZOM (à escala reduzida ou à do protótipo), da forma de modelação da parede vertical, já que, dado este modelo ser integrado na vertical, não é possível considerar paredes verticais sem utilizar um artifício de cálculo, dos valores de alguns dos parâmetros de entrada do modelo (profundidade mínima molhada e a profundidade mínima de fricção) e da dimensão do domínio de cálculo. Os resultados da calibração do AMAZON mostram que, por causa da precisão do modelo para os menores caudais médios de galgamento, se deve aplicar o modelo à escala do protótipo. Para estruturas verticais, a aproximação que o modelo faz, por defeito, para a secção vertical da estrutura através de um talude fictício a 10:1 apresenta melhores resultados que a utilização de um talude a 20:1. Contudo, ambos requerem a adoção de uma dimensão da malha bastante reduzida nesta zona e na sua vizinhança (0.03 m). No caso em estudo, os dois parâmetros de entrada do modelo não têm impacto significativo nos resultados, ao contrário do domínio de cálculo que, tal como recomendado na literatura de referência, se deve iniciar (fronteira de entrada) a aproximadamente um comprimento de onda do pé da estrutura. Os resultados obtidos mostram que, em geral, o AMAZON subestima o valor medido do caudal médio galgado com erros relativos variáveis entre -91% e -49%; apenas para um caso o modelo sobrestima o caudal médio, com um erro relativo de 43%. Quando comparado com as formulações empíricas e semi-empíricas, a fórmula de Van der Meer & Bruce apresenta melhores aproximações aos caudais médios medidos que constam na base de dados do CLASH, seguida da fórmula de Goda e dos resultados do modelo AMAZON, embora estes dois últimos apresentem valores bastante próximos. Assim, uma vez que o modelo está em constante desenvolvimento, espera-se que no futuro seja uma ferramenta mais poderosa. Contudo, enquanto não se fizerem melhorias no modelo e/ou não se estender a outros ensaios a análise feita no âmbito desta dissertação, os resultados sugerem que não há vantagem na sua utilização face às formulações empíricas e semi-empíricas disponíveis, tendo também em conta o significativo tempo computacional exigido para executar o AMAZON com a dimensão da malha escolhida.

Anatomia Foliar e Caulinar de Picrolemma sprucei Hook (Simaroubaceae)

Os estudos anatômicos das folhas e caules de Picrolemma sprucei revelaram que as epidermes das folhas são glabras, apresentam células de paredes onduladas e estômatos anomocíticos. O mesofilo é dorsiventral com uma camada de células em paliçada e um parênquima lacunoso. Os feixes vasculares são bicolaterais e apresentam idioblastos escuros de conteúdo tânico. No caule evidencia-se um parênquima cortical desenvolvido, com células de natureza esclerenquimática, isoladas ou reunidas em pequenos grupos, de paredes espessas. Internamente observa-se a região vascular com vasos xilemáticos isolados ou em grupos imersos em tecido fibroso, sendo o parênquima do tipo paratraqueal, vasicêntrico. Na região central encontra-se uma medula desenvolvida. Testes histoquímicos (sudam III e cloreto férrico) realizados na nervura mediana do terço médio do limbo foliar e no pecíolo revelaram respectivamente, a presença de um conteúdo tânico e óleo-resinoso em algumas de suas células.

Epiderme dos segmentos foliares de Mauritia flexuosa L. f. (Arecaceae) em três fases de desenvolvimento

São apresentados os dados anatômicos da epiderme dos segmentos foliares de Mauritia flexuosa L. f. (Arecaceae) em três fases do desenvolvimento. Os segmentos foliares foram analisados em toda a extensão do limbo. As células intercostais da epiderme das faces adaxial e abaxial evidenciam-se com paredes sinuosas, retangulares e orientadas longitudinalmente em relação ao eixo do segmento foliar com acentuada presença de corpos de sílica esférico-espinulosos. As células epidérmicas da região costal de ambas as faces apresentam paredes retas e variam entre curtas, longas e arredondadas. Os tricomas são simples, unicelulares, longos, com base mais alargada. Os segmentos foliares de M. flexuosa são anfiestomáticos com estômatos tetracíticos. Em secção transversal a epiderme foliar é uniestratificada com câmara subestomática ampla. Os resultados obtidos não demonstraram variações expressivas entre as três fases de desenvolvimento e os caracteres encontrados parecem ser comuns a outras palmeiras.