Comportamento mecânico de agregados de basaltos alterados para pavimentação, rejeitos de garimpo de ametista

Nos últimos anos, a pesquisa de materiais alternativos de pavimentação vem ganhando projeção no meio acadêmico. Estes materiais apresentam restrições quanto ao seu uso em rodovias de elevado volume de tráfego, mas geralmente atendem adequadamente às exigências de estradas de baixo volume de tráfego, às quais se destinam. Eles apresentam características muito importantes: baixo custo, proximidade com o trecho a ser pavimentado e disponibilidade. Alguns materiais alternativos estudados são as rochas vulcânicas alteradas, as lateritas e plintossolos, entre outros. Nesta dissertação, avalia-se o comportamento mecânico para emprego em pavimentação de dois basaltos alterados que são rejeitos de garimpo da extração de ametista. Os materiais foram recolhidos em fragmentos, resultado do desmonte para abertura das galerias para garimpo. Existem dois materiais disponíveis denominados de laje e cascalho, com graus de alteração e características bem diferenciados. No estudo, experimental analisaram-se a durabilidade e a deformabilidade. Foram realizados ensaios de abrasão Los Angeles, sanidade a sulfatos, equivalente de areia, lamelaridade, módulo de resiliência e deformações permanentes. Os agregados foram submetidos a uma britagem simples, de forma a obter-se uma granulometria denominada GU1 (objeto de estudos prévios realizados no Laboratório de Pavimentação da UFRGS) Os dois materiais apresentaram resultados satisfatórios em termos de resistência, deformabilidade e durabilidade, sendo recomendado o seu uso na pavimentação de rodovias de baixo volume de tráfego. O material designado como laje pode ser usado como sub-base, desde que se assegure uma boa drenagem que evite a degradação decorrente de constantes ciclos de molhagem e secagem. O cascalho pode ser usado tanto como sub-base ou base. Recomenda-se a aplicação de uma camada asfáltica impermeabilizante, quando não for possível a execução do revestimento em curto prazo. Apresenta-se, nos capítulos finais, uma análise mecanística e algumas estruturas que incluem os materiais estudados nas camadas de base e sub-base, bem como recomendações construtivas destinadas a otimizar o emprego desses materiais em pavimentos.

Estudo de materiais alternativos utilizados em pavimentação de baixo custo na região noroeste do Rio Grande do Sul

Ao observar-se os procedimentos de construção e manutenção de rodovias municipais não pavimentadas do município de Ijuí, na região noroeste do Rio Grande do Sul, percebeu-se a necessidade de fornecer orientação técnica para as pessoas que militam nesta tarefa. No entanto, também se notou o acerto da utilização de materiais alternativos, não usuais, na construção tradicional rodoviária. Nesta dissertação caracterizaram-se três tipos de materiais largamente utilizados neste município e, via de regra, nos municípios da região. De forma aleatória escolheram-se duas jazidas de lateritas e duas de basaltos alterados, que vinham sendo utilizadas pelo setor de conservação de estradas da Prefeitura Municipal de Ijuí. Para representar os subleitos da região escolheu-se uma argila vermelha semelhante às provenientes da intemperização e da atuação de processos pedogenéticos sobre o basalto, com características semelhantes a outras encontradas em cerca de 40 % do Estado. A caracterização destes materiais alternativos possibilitou o dimensionamento de estruturas para utilização em pavimentos de baixo volume de tráfego, com o emprego dos métodos do DNER e da Prefeitura de São Paulo. Com módulos de resiliência dos materiais obtidos em laboratório, realizou-se uma análise mecanística de algumas estruturas, possibilitando uma comparação entre os resultados dos dois métodos de dimensionamento e a proposição de espessuras e tipos de materiais para cada volume de tráfego.

Estudo do comportamento mecânico de basaltos alternados do Rio Grande do Sul para emprego em pavimentos rodoviários

O trabalho compreende o estudo de basalto alterado, popularmente denominado basalto decomposto, visando a caracterização de seu comportamento mecânico para fins de emprego na estrutura de pavimentos. É investigada a aptidão de ensaios tradicionais em pavimentação para a avaliação de rochas basálticas alteradas. Para tal, foram selecionadas dez jazidas distribuídas sobre os derrames basálticos do Estado do Rio Grande do Sul. Tais jazidas são caracterizadas por seus índices físicos e descrições petrográficas com análise de lâminas delgadas. São utilizados os ensaios já tradicionais na engenharia de pavimentos, tais como ensaio de abrasão Los Angeles, e o ensaio de durabilidade ao sulfato de sódio, além de outros, de uso mais recente, como o ensaio de degradação do Estado de Washington e o de compressão puntiforme. Estes ensaios mostram-se parcialmente eficientes na seleção de rochas basálticas alteradas. A partir do ensaio de compressão puntiforme, é proposto um método para auxiliar na especificação de basaltos alterados para uso como base e sub-base em pavimentação. Este método mostrou-se concordante com os ensaios rotineiros. Baseado nos valores apresentados pelos basaltos estudados, estes aparentemente exibem qualidades que justificam seu uso em camadas de base e sub-base de pavimentos, sendo possível recomendar sua utilização, especialmente em rodovias coletoras com características de tráfego leve, reconhecendo-se que, ao nível atual de conhecimento, necessita-se de mais dados para avalizar o uso mais amplo.

Estudo geotécnico de dois taludes da formação serra geral, RS

Esta dissertação de mestrado apresenta um estudo sobre dois taludes coluvionares localizados na região nordeste do Rio Grande do Sul, inseridos no contexto geológico da Formação Serra Geral. Estes taludes apresentam características e comportamento geotécnico distintos. O objetivo desta dissertação é obter parâmetros de condutividade hidráulica e resistência ao cisalhamento dos solos presentes nos dois taludes, a fim de entender os diferentes processos de ruptura observados. Um dos taludes, denominado talude de Canastra, apresenta um processo de rastejo; este talude tem uma inclinação bastante suave e apresenta uma camada de colúvio sobre um solo residual de basalto vesicular. O talude de Canastra apresenta uma camada de transição entre o colúvio e o solo residual; os ensaios de condutividade hidráulica realizados em campo mostraram que esta camada é menos permeável do que o colúvio e o solo residual, formando uma camada quase impermeável e criando condições para a formação de dois níveis freáticos neste talude. Nos solos deste talude foi detectada a presença significante de argila expansiva (montmorilonita). O outro talude estudado, denominado de talude da rodovia RS470, apresentou uma ruptura abrupta após um período de intensa chuva. Este talude apresenta uma inclinação bastante íngreme e um solo coluvionar assente diretamente sobre basalto alterado. A condutividade hidráulica deste colúvio é bastante elevada. O colúvio apresenta pouca argila expansiva, sendo formado essencialmente por caulinita. Os ensaios ring shear, realizados para a obtenção de parâmetros de resistência ao cisalhamento residual nos solos dos dois taludes, apresentaram valores muito baixos de φr, inferiores a 10° Valores semelhantes foram encontrados por Pinheiro (2000) e Rigo (2000) em solos residuais de basalto da Formação Serra Geral. Foram realizadas simulações numéricas de fluxo d’água e de estabilidade destes taludes, na tentativa de verificar as condições em que aconteceram os escorregamentos.

Caderno de encargos tipo para obras de pavimentação de estradas municipais

Com a recente entrada em vigor do novo acervo normativo nacional que inclui a normalização europeia e a sujeição ao sistema de atestação da conformidade dos agregados, dos betumes e das misturas betuminosas, permitindo a aposição da marcação «CE» é necessário adaptar os cadernos de encargos para obras de pavimentação aos requisitos da normalização europeia, que passa pelo cumprimento das novas normas de produto e aplicação dos novos métodos de ensaio. Assim, o objectivo deste trabalho é elaborar um caderno de encargos tipo adequado aos principais tipos de misturas utilizadas nas obras de pavimentação da rede viária municipal, com base no novo acervo normativo nacional e no caderno de encargos tipo obra promovido pela administração rodoviária, Estradas de Portugal (EP). Apresenta-se neste documento o enquadramento geral da normalização europeia relativamente aos agregados, ligantes e misturas betuminosas e faz-se a síntese das características dos materiais constituintes das misturas não ligadas e de misturas betuminosas de utilização generalizada nas obras de pavimentação das Autarquias Portuguesas. Descrevem-se ainda as condições de execução das camadas constituintes dos pavimentos e respectivos critérios de aceitação e rejeição, bem como o tipo de ensaios e frequências para o controlo de qualidade das misturas. Finalmente é feita uma caracterização das condicionantes das obras de pavimentação municipais e uma avaliação aos requisitos e ensaios relativos ao controlo de qualidade dos materiais e misturas apresentadas, com vista à sua integração em caderno de encargos tipo municipal.

Análise de critérios de aceitação/rejeição do caderno de encargos tipo obra da E. P. para pavimentação

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil - Perfil de Construção

Avaliação do desempenho hidráulico de agregados reciclados de escórias de aciaria e RCD à água e ao lixiviado de RSU e sua comparação com basalto e calcário

As atuais políticas de gestão de resíduos estão mais focadas na reciclagem e na reutilização dos resíduos do que na sua eliminação em aterros de resíduos. Nos casos em que o resíduo não é perigoso para o ambiente, não existe nenhuma razão para que esse material não seja utilizado em obras de construção e de engenharia civil, desde que garanta um desempenho equivalente, no mínimo, ao dos materiais naturais. De forma a contribuir para a valorização dos resíduos, estudou-se o comportamento hidráulico de um Agregado Siderúrgico Inerte para a Construção (ASIC), proveniente de escórias de aciaria de Forno de Arco Elétrico (FAE), e de um agregado reciclado de betão, proveniente de resíduos de construção e demolição (RCD), à água de abastecimento público e a um lixiviado recolhido num aterro de resíduos sólidos urbanos (RSU). Pretendeu-se avaliar a viabilidade técnica da sua aplicação em estruturas de drenagem de obras geotécnicas e infraestruturas de transporte, em particular na camada de drenagem e recolha dos lixiviados dos aterros de resíduos. Efetuaram-se ensaios de permeabilidade sobre duas frações granulométricas diferentes: areia (0,25-2mm) e “brita” (2-20mm), considerando que no nosso país é habitual aquela camada ser composta por um nível de areia, com 0,2m de espessura, sobre um nível de brita, com 0,3m espessura. Seguindo o procedimento adotado para o estudo dos dois agregados reciclados, também se ensaiaram dois agregados naturais, basalto e calcário, utilizados como materiais de referência.

Doses de basalto moído nas propriedades químicas de um Latossolo Amarelo distrófico da savana de Roraima

As rochas basálticas possuem composição rica em elementos químicos considerados nutrientes às plantas, o que a torna apta para o uso agrícola, melhorando a fertilidade dos solos. Objetivou-se com esse trabalho avaliar o efeito de doses de basalto moído nos teores de alguns nutrientes no solo. Foi utilizado um Latossolo Amarelo ácido e de baixa CTC, formação geológica Boa Vista, estado de Roraima. A rocha basáltica da formação Apoteri foi coletada na pedreira da serra de Nova Olinda, Boa Vista. Os tratamentos consistiram da incorporação e incubação de oito doses do pó da rocha (0; 0,85; 1,70; 3,35; 5,03; 10,05; 20,40 e 40,80 g kg-1, correspondente a 0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0; 24,0; 48,0 e 96 t ha-1). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com oito tratamentos e três repetições. Após a incorporação do basalto moído ao solo e por um período 180 dias de incubação, o solo foi analisado quanto aos teores de Ca2+, Mg2+ e Al3+ trocáveis, acidez potencial (H+Al), teores disponíveis de Zn, Fe, Cu e Mn e valores de pH em H2O e em KCl. A dose de 20,40 g kg-1 de basalto proporcionou a máxima redução da acidez ativa, com pH aumentando de 4,8 para 5,5. Os teores de Ca2+ e Mg2+ trocáveis aumentaram, porém proporcionaram baixos incrementos desses cátions no solo. As doses de basalto apresentaram alta eficiência para a neutralização da acidez potencial. A adição do basalto moído proporcionou incremento nos teores de Zn, Fe e Cu no solo com o tempo de incubação.

Análise da viabilidade económica das empresas de pavimentação rodoviária em cenário de crise

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Uso do espaço por Lontra longicaudis (Mustelidae, Carnivora) em ambiente alterado no rio Caí, Rio Grande do Sul, Brasil

A utilização de abrigos e do espaço pela lontra neotropical (Lontra longicaudis) (Olfers, 1818), foi estudada em um ambiente alterado e com presença humana no rio Caí, Triunfo, RS. A maioria dos sítios de marcação teve uso ocasional, e uma pequena percentagem teve uso frequente e intenso. A maioria das marcações de cheiro se encontrava no solo a uma média de distância de 1,65m da linha d'água. Ao todo foram encontrados sete abrigos na área de estudo, sendo que a lontra demonstrou preferência por abrigos específicos. O abrigo mais utilizado se constituía em escavações na barranca do rio sob as raízes de uma árvore, sendo este o de maiores dimensões e o único com galerias sob o solo. Os demais abrigos se encontravam no nível do solo e consistiam em emaranhados de galhos sob a vegetação, ou de raízes e/ou troncos caídos. O uso do espaço pela lontra esteve correlacionado à localização de suas tocas, ao grau de cobertura vegetal do local e parece ter sido pouco influenciado pelo distúrbio humano. Para medidas de conservação da lontra neotropical ressalta-se a importância da manutenção da mata ciliar e a proteção das áreas com a presença de abrigos.

Anurofauna de um remanescente alterado de floresta estacional semidecidual as margens do Rio Paranapanema

RESUMO Com o declínio evidente de populações de anfíbios causadas pela alteração do hábitat, muitas áreas que estão inseridas em hotspots do Brasil ainda precisam ser estudadas, a fim de aumentar o conhecimento sobre a anurofauna e fornecer melhores perspectivas de conservação. Um dos ecossistemas criticamente ameaçados é a Floresta Estacional Semidecidual (FES), cuja extensão foi reduzida a aproximadamente 7% da cobertura original, dispersos em pequenos fragmentos. O objetivo deste estudo foi descrever a anurofauna de uma localidade inserida em paisagem de FES na região da Bacia Hidrográfica do Rio Paranapanema, considerada uma lacuna geográfica no conhecimento de anfíbios. Além disso, foi avaliada a eficiência de métodos de amostragem de anuros e verificada a similaridade com taxocenoses inseridas em FES e/ou Cerrado de diferentes regiões da mesma bacia hidrográfica. O estudo foi conduzido nas margens do Rio Paranapanema, divisa dos estados de São Paulo e Paraná. Foram realizadas nove fases de campo trimestrais, entre novembro de 2005 a novembro de 2007 que resultou em um esforço de 45 dias de amostragem. Foram registradas 25 espécies de anfíbios anuros distribuídas em seis famílias. Pelo método de amostragem em sítio de reprodução obteve-se o maior registro de espécies (88,5%). O método de armadilhas de interceptação e queda também foi eficiente, proporcionando o registro de cerca de 45% das espécies, além de possibilitar o registro exclusivo de Physalaemus nattereri (Steindachner, 1863) eRhinella ornata (Spix, 1824). Além disso, 90% das espécies terrícolas registradas, que são tipicamente categorizadas como espécies de área aberta, foram registradas no interior dos remanescentes florestais por este método. Através da comparação com as outras taxocenoses, verificou-se uma alta dissimilaridade de espécies mesmo em áreas mais próximas e que a composição de espécies entre as localidades não está sendo determinada pela distância geográfica. Características distintas entre as espécies registradas, como modo reprodutivo e associação a diferentes hábitats, em conjunto com grau de diversidade encontrada entre as taxocenoses, deixa clara a importância da preservação desta região para a conservação de anfíbios.

Basalto moído como fonte de nutrientes

As rochas basálticas são predominantes, como material de origem, nos solos existentes em grandes áreas do Sul do Brasil, apresentando muitos dos principais nutrientes das plantas na sua composição. O objetivo deste estudo consistiu em avaliar o efeito da adição de doses crescentes de basalto moído sobre a disponibilidade de nutrientes no solo, durante três períodos de incubação. As rochas utilizadas foram um basalto microcristalino e uma olivina-basalto. As doses corresponderam a 0, 5, 10, 25, 50 e 100 t ha-1 e foram adicionadas em um Latossolo Vermelho-Escuro e em um Podzólico Vermelho-Amarelo. O experimento foi desenvolvido em casa de vegetação, na Faculdade de Agronomia, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Após 30, 150 e 300 dias de incubação, determinaram-se os valores de K, de Ca, de Mg, de pH, de H + Al, de P e da CTC dos solos incubados. Em geral, as doses testadas proporcionaram aumentos nestas variáveis, mas os acréscimos obtidos foram pequenos, com exceção do P, que pode ter sido superestimado pelos extratores utilizados. A liberação desses elementos para o solo variou com o período de incubação, mas não variou com o tipo de rocha, com exceção das concentrações de Ca e de P, que foram maiores para o olivina-basalto. A pequena liberação dos nutrientes das rochas indica que tais materiais não podem ser utilizados como a principal fonte de nutriente às plantas.

Óxidos de ferro das frações areia e silte de um Nitossolo desenvolvido de basalto

Foi estudada a composição mineralógica dos óxidos de ferro das frações areia, silte e argila de cinco amostras coletadas de um perfil de um Nitossolo Vermelho desenvolvido de basalto toleítico, localizado próximo a Tupaciguara (18 º 35 ' 33 '' S; 48 º 42 ' 18 '' O), na região do Triângulo Mineiro, Minas Gerais. Porções de areia e de silte foram submetidas à separação magnética e a ataques químicos seletivos com NaOH 5 mol L-1 e com uma mistura ditionito-citrato-bicarbonato, com o objetivo de identificar os principais óxidos de ferro magnéticos e suas associações mineralógicas. Maghemita (fórmula ideal, gFe2O3) foi o único mineral magnético identificado nas frações areia e silte; não foi encontrada evidência de ocorrência de magnetita nessas frações. Os resultados Mössbauer apenas sugerem a co-existência de mais de um tipo cristaloquímico de maghemita, na fração areia, embora não sejam claramente separáveis dos espectros Mössbauer obtidos sem campo magnético aplicado. A fase magnética mais rica em Al tem fórmula média, deduzida de resultados de microssondagem eletrônica, Fe2,36(2)3+ Al0,24(2)3+ Ti0,06(3)4+ Ä0,341(1) O4 (Ä = vacância catiônica). A ilmenita férrica detectada de dados Mössbauer na porção magnética da fração silte corresponde a uma solução sólida xFe2+Ti4+O3(1-x)Fe2(3+)O3, com x » 0,83. São discutidas algumas dificuldades e alternativas de interpretação dos resultados Mössbauer, como os do presente caso, em que ocorrem contribuições espectrais simultâneas de hematita e maghemita.

Cor de solo, formas do fósforo e adsorção de fosfatos em Latossolos desenvolvidos de basalto do extremo-sul do Brasil

Latossolos Brunos e Vermelhos férricos desenvolvidos de basalto representam parcela expressiva dos solos intensivamente cultivados do Sul do Brasil. Além dos perfis monomatizados típicos, brunos ou vermelhos, incluem-se, atualmente, nestas duas classes perfis polimatizados, que apresentam os horizontes superficiais brunados e os subsuperficiais mais avermelhados, anteriormente individualizados como Latossolo "Bruno/Roxo". Não há, ainda, no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos, um consenso quanto aos componentes de cor mais apropriados para separação dos Latossolos Brunos e Vermelhos. Graças à sua textura muito argilosa e ao alto conteúdo de óxidos de ferro, tais solos apresentam elevada capacidade de adsorção de fosfatos, à qual se pressupõe seja diferenciada de acordo com as formas dos óxidos de ferro presentes em cada modalidade. Por outro lado, a matéria orgânica, ao interagir com os óxidos de ferro, pode igualmente mascarar o efeito individual desses óxidos na fixação. Desse modo, o presente trabalho objetivou: (a) testar a utilidade e a eficácia do uso de dados espectrais obtidos por refletância difusa como ferramenta para identificação dos óxidos de ferro goethita (FeOOH) e hematita (Fe2O3); (b) quantificar, por fracionamento químico, as diferentes formas ou compartimentos onde se encontra o fósforo nesses solos, e (c) avaliar o efeito dos diferentes tipos e proporções de hematita e goethita na adsorção de fósforo, bem como o efeito da matéria orgânica na redução dessa capacidade sortiva. Foram selecionados seis perfis de solo em Santa Catarina e Rio Grande do Sul, sendo dois Latossolos Brunos típicos, dois Latossolos Vermelhos férricos e dois Latossolos Brunos, provisoriamente denominados Latossolo Bruno/Vermelho férrico. Os perfis foram caracterizados do ponto de vista físico, químico e mineralógico, sendo as amostras de quatro horizontes de cada perfil selecionadas para análises mais detalhadas. As técnicas de refletância difusa utilizadas mostraram-se altamente promissoras para a identificação e quantificação dos óxidos de ferro presentes. O matiz 4 YR, em amostras naturais úmidas, correspondeu a valores aproximadamente iguais de hematita e de goethita nos solos, sendo esse valor proposto como limite de separação entre Latossolos Brunos e Vermelhos e entre Nitossolos Vermelhos e Háplicos. Para a maioria dos solos, as quantidades totais de fósforo foram superiores a 1.000 mg kg-1, indicando alta reserva potencial desse nutriente. No fracionamento químico seqüencial, evidenciou-se o predomínio das formas "oclusas" de fósforo (Pdcb), seguida das formas orgânicas, P adsorvido a formas cristalinas dos óxidos de ferro e P ligado a compostos de ferro de baixa cristalinidade. O coeficiente A da equação de Freundlich modificada, que estima a quantidade de P necessária para manter 1 mg L-1 P na solução após um dia de equilíbrio, foi menor nos Latossolos Vermelhos em relação aos Brunos. Em todos os solos, entretanto, o valor de A mostrou-se inversamente correlacionado com o conteúdo de matéria orgânica, indicando que, além do efeito individual dos óxidos de ferro na fixação, o aumento no conteúdo de matéria orgânica exerce papel extremamente importante na redução da sorção de fosfatos desses solos.

Fontes de potássio em solos distroférricos cauliníticos originados de basalto no Rio Grande do Sul

Este estudo teve como objetivo identificar os minerais fonte de K em dois solos originários de basalto: um Latossolo Vermelho distroférrico típico e um Nitossolo Vermelho distroférrico típico. A análise mineralógica por difratometria de raios-X mostrou a provável presença de um mineral micáceo nas frações silte fino e argila grossa do Latossolo e nas frações silte grosso, silte fino e argila grossa do Nitossolo. Em ambos os solos, também se observou a presença de feldspatos na areia e silte, bem como de esmectita com material hidróxi nas entrecamadas (2:1 EHE) nas frações argila grossa e fina, acompanhando a caulinita dominante. A fração argila grossa dos solos apresentou maiores evidências da presença de minerais potássicos, constituindo a fração com maior potencial para suprir K às plantas.