Comportamento resiliente de um solo argiloso da região de Viçosa-MG no estado natural e estabilizado com cimento e alcatrão fracionado

A importância do estudo das características resilientes dos solos e das misturas estabilizadas quimicamente justifica-se pela necessidade de conhecer o seu comportamento mecânico, sob a ação de cargas repetidas e transientes, quando constituintes do pavimento de estradas florestais. O método tradicional de determinação do módulo de resiliência, em laboratório, requer o emprego de um equipamento triaxial de cargas repetidas, que é relativamente complexo e caro, o que leva à necessidade de se desenvolver métodos mais simples para determinação do módulo de resiliência. Assim, buscou-se com este trabalho determinar o módulo de resiliência de um solo argiloso comum na região de Viçosa-MG em seu estado natural e quando estabilizado com cimento e alcatrão, como também propor correlações empíricas entre este e outros parâmetros geotécnicos de fácil obtenção em laboratório.

Módulo de resiliência de um solo arenoso e de suas misturas com alcatrão fracionado e cal

O conhecimento do módulo de resiliência dos solos de subleito e dos materiais que compõem as camadas de pavimentos rodoviários é obrigatório para uma análise eficiente de seu comportamento estrutural como um todo. Devido à importância dos materiais granulares como constituintes de camadas de pavimentos rodoviários flexíveis, tem-se evidenciado maior interesse em abordar a sua resposta resiliente e de misturas estabilizadas quimicamente obtidas a partir destes, procurando conhecer o seu comportamento mecânico, sob a ação de cargas repetidas, quando constituintes do pavimento de estradas florestais. Buscou-se, com a realização deste trabalho, identificar o módulo de resiliência de um solo arenoso comum na região de Viçosa-MG, em seu estado natural e quando estabilizado com cal e alcatrão, e propor correlações empíricas entre este e outros parâmetros geotécnicos de fácil obtenção em laboratório.

Avaliação e análise paramétrica do ensaio de compressão diametral sob cargas repetidas em misturas asfálticas

O módulo de resiliência (MR) é hoje um dos parâmetros-chave para o dimensionamento empírico-mecanístico de pavimentos flexíveis. Há, entretanto, algumas peculiaridades no ensaio de tração indireta com cargas cíclicas que ocasionam variações na sua determinação. A investigação de tais fatores é necessária para que a magnitude do seu efeito sobre o valor de MR seja quantificada. Para isto, esta pesquisa avaliou, através de uma análise paramétrica, os algoritmos apresentados pelo Protocolo P07 do LTPP, análogo ao método correntemente utilizado pelas instituições brasileiras de pesquisa em pavimentação, e pela pesquisa NCHRP 1-28/1-28A para determinação dos deslocamentos resilientes, bem como o efeito do pulso e freqüência de carregamento e níveis de tensão de tração (%RT) em duas misturas asfálticas: uma mistura com ligante asfáltico convencional e outra com ligante asfáltico modificado por adição de borracha. Foram necessárias adaptações no equipamento de compressão diametral cíclica utilizado na pesquisa, e também a montagem de um sistema de posicionamento de sensores que permitisse a gravação de deslocamentos horizontais e verticais viabilizando a determinação do coeficiente do Poisson. Realizaram-se ensaios de MR e resistência à tração (RT) às temperaturas de 10°, 25° e 35°C e, complementarmente, ensaio de fadiga (tensão controlada) a 25°C. Os resultados obtidos demonstram a alta sensibilidade do valor de MR aos algoritmos de cálculo dos deslocamentos resilientes; o algoritmo apresentado pela pesquisa 1-28/ 1-28A do NCHRP foi considerado adequado. Observou-se a dependência do MR ao pulso de carga, à freqüência de ensaio e também ao nível de tensão aplicado durante o ensaio. A magnitude desta dependência, entretanto, é função do tipo de mistura e da temperatura sob a qual o ensaio foi realizado. A determinação do coeficiente de Poisson pareceu ser bastante suscetível ao sistema de medição utilizado, tendo apresentando uma grande variabilidade. Nos ensaios de vida de fadiga sob tensão controlada pode-se evidenciar a redução dos valores de MR dentro da zona de condicionamento. Propõe-se ainda que a defasagem medida entre o pulso de carga e o pulso de deslocamento no ensaio de MR, possa ser usada como indicador do comportamento visco-elástico das misturas, uma vez que apresentou comportamento análogo ao do ângulo de fase.

Caracterização mecânica de misturas betuminosas a aplicar em infra-estruturas de transportes

A maioria das infra-estruturas de transportes, nomeadamente os pavimentos rodoviários e aeroportuários, são constituídas por misturas betuminosas, o que permite um bom desempenho e uma adequada durabilidade, nas condições usuais de serviço. As misturas betuminosas são ainda amplamente utilizadas na construção de zonas de estacionamento de veículos, tendo-se verificado recentemente a sua aplicação também em infra-estruturas ferroviárias. Face à necessidade de melhorar o desempenho das vias-férreas, permitindo uma concepção mais durável de linhas de alta velocidade e uma redução dos custos da sua manutenção, tem-se vindo a desenvolver diversos estudos para promover a utilização de novos materiais, principalmente através da incorporação de misturas betuminosas. O presente trabalho tem como objectivo a caracterização do comportamento mecânico de misturas betuminosas a aplicar em infra-estruturas de transportes. Como metodologia para o estudo do comportamento mecânico das misturas betuminosas foram realizados em laboratório ensaios de cargas repetidas, nomeadamente, ensaios de flexão em quatro pontos para determinação da rigidez e da resistência à fadiga e ensaios de compressão triaxiais cíclicos para avaliação do comportamento à deformação permanente. A resistência à fadiga das misturas betuminosas em estudo foi avaliada através do ensaio de flexão em quatro pontos, com extensão controlada, e aplicação de um carregamento sinusoidal com diferentes frequências, de acordo com o procedimento de ensaio da norma europeia EN 12697-24 (2004 + A1: 2007). A resistência à deformação permanente das misturas betuminosas foi analisada através de ensaios de compressão triaxiais cíclicos, submetendo-as a uma tensão de confinamento estática pela aplicação parcial de vácuo e a uma pressão axial cíclica sob a forma rectangular, de acordo com a norma europeia EN 12697-25 (2004). O conhecimento destas propriedades mecânicas assume particular importância ao nível da formulação das misturas betuminosas, do dimensionamento de uma estrutura ou do estabelecimento de uma adequada solução para uma obra de reabilitação duma infra-estrutura de transportes. Para este estudo foi utilizado um modelo físico construído numa fossa no LNEC, com o propósito de serem testadas três substruturas ferroviárias não convencionais, utilizando sub-balastro betuminoso. A selecção das substruturas foi efectuada após uma análise de várias secções de estruturas já testadas e aplicadas noutros países, de forma a proporcionar comparações fiáveis entre elas. Os resultados obtidos mostraram que a mistura betuminosa AC20 base 50/70 (MB) aplicada na camada de sub-balastro é adequada para ser aplicada nas infra-estruturas de transportes pois apresenta um bom desempenho à fadiga e à deformação permanente. Através dos ensaios efectuados foi ainda possível entender a importante influência das características volumétricas, principalmente da porosidade para o bom comportamento da mistura betuminosa.

Avaliação do comportamento visco-plástico de misturas betuminosas

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil

Comportamento mecânico de um agregado reciclado a partir de resíduos de construção e demolição submetido a carregamentos cíclicos

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Geotecnia, 2016.

Determinação em laboratório do coeficiente de impulso em repouso

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Civil (Perfil de Geotecnia)

Um instrumento para medida de potencial matricial nos solos sem ocorrência de cavitação

A tensão nos solos tem sido vista pelos cientistas do solo como um aspecto de importância crescente sendo bastante usada como informação relevante na agricultura desde o início do século passado. Seu conhecimento permite melhores intervenções antrópicas não só em aspectos relativos à vegetação e a agricultura, mas também no que concerne à estabilidade de um talude. Para medir a tensão no solo tensiometros cada vez mais sofisticados tem sido desenvolvidos. É apresentado neste trabalho o estado da arte da evolução dos tensiômetros, além do desenvolvimento de um deles, o qual mede valores de tensão de até pelo menos 1.500 kPa. Diversos protótipos foram preparados. Observou-se que se comportam diferentemente de acordo com as características de seus componentes, sem grande influência nos resultados nos domínios de leitura possíveis em cada caso. Assim, os efeitos de tipo de transdutor, tamanho do reservatório de água, dimensões e permeabilidade ao ar da pedra porosa foram analisados, monitorando-os quando instalados em lisímetros, junto com outros equipamentos, como equitensiômetros e TDRs. Os resultados mostraram que o protótipo pode ser usado in situ e em laboratório, sendo facilmente adaptável para uso em oedômetro ou aparelho de ensaio triaxial. Comentários sobre o papel das forças atrativas de Van der Waals na cavitação do sistema são também apresentados, esclarecendo-se os procedimentos para deslocamento do ponto de cavitação para limites superiores com a diminuição dos possíveis núcleos de gás no sistema.

Comportamento de misturas asfálticas porosas com ligantes modificados por polímeros e adição de fibras

o presente trabalho tem como objetivo geral avaliar o comportamento mecânico de um concreto asfál tico poroso, com teores variáveis de asfalto modificado e adições de fibra de vidro. o ligante utilizado consiste de um asfalto modificado com 4% de polímeros SBS (estireno-butadieno-estireno) . Os corpos de prova moldados incluem teores de asfalto entre 3,66% e 6,34% do peso total da mistura. Os teores de fibra de vidro adicionados na mistura situaram-se entre O e 1% do peso total da mistura. Foram realizados estudos de laboratório envolvendo ensaios de módulo de resiliência, permeabilidade, resistência à tração, desgaste Cantabro e deformação plástica sob cargas repetidas. Para análise dos resul tados obtidos, utilizou-se técnicas estatísticas de forma a avaliar a influência de cada um dos fatores controláveis, teor de asfalto (TA) e teor de fibra (TF) nas variáveis de resposta. A análise dos resul tados possibili tou as seguintes constatações principais: (1) quanto à resistência ao desgaste pode-se considerar que teores de asfalto superiores a 4,1% satisfazem o cri tério mínimo para proj eto; (2) existe uma contribuição cada vez mais positiva do acréscimo de fibras sobre o módulo de resiliência, com o aumento da temperatura; (3) a interação asfalto-fibra diminui a permeabilidade; (4 ) a deformação permanente foi mínima para um teor de asfalto de 4,5% e um teor de fibra de 0,4%.

Influência da contaminação por cloreto de cobre na resistência de um solo arenoso compactado

Pós-graduação em Engenharia Mecânica - FEB

Comportamiento a fatiga por cortante de elementos lineales de hormigón armado sin cercos

Las estructuras de hormigón son susceptibles de sufrir los efectos asociados a las acciones de fatiga cuando estas se ven sometidas a un elevado número de cargas repetidas. Muchas de estas estructuras no requieren armadura transversal para cumplir los condicionantes de dimensionamiento estático como por ejemplo las losas superiores de tableros de puentes, los muros de contención, las losas de transición de puentes, las torres eólicas o las estructuras marítimas. La mayor parte de los códigos de diseño vigentes no incluyen una comprobación específica del nivel de seguridad a cortante de estas estructuras para acciones de fatiga, y aquellas que lo hacen prefieren utilizar expresiones de tipo empírico basadas en curvas S-N que relacionan el número de ciclos resistentes con el valor de la carga aplicada. A pesar de que el empleo de curvas S-N es de gran utilidad desde un punto de vista práctico, estas curvas no permiten comprender el proceso de rotura por cortante para cargas repetidas. El objetivo principal de esta Tesis es el de estudiar el comportamiento a cortante de elementos de hormigón armado sin cercos sometidos a fatiga. Además, el análisis es ampliado al estudio del comportamiento transversal de los voladizos de las losas superiores de tableros de puentes de hormigón que de forma habitual son diseñados sin armadura de cortante. De forma habitual estos elementos se diseñan atendiendo a criterios de dimensionamiento estáticos sin tener en cuenta la resistencia a cortante cuando se ven sometidos a cargas cíclicas. A pesar de que las cargas de fatiga son inferiores a aquellas que producen el fallo estático, es importante tener en cuenta el comportamiento de estos elementos ante cargas repetidas. Los trabajos experimentales existentes en vigas de hormigón armado sin cercos evidenciaron diferencias significativas entre los modos de fallo ante cargas estáticas y cíclicas. Estos trabajos llegaron a la conclusión de que estos elementos diseñados para tener un fallo dúctil por flexión pueden llegar a desarrollar un tipo de fallo frágil por cortante cuando se ven sometidos a cargas repetidas. El proceso de rotura por cortante en elementos de hormigón armado sin cercos sometidos a fatiga es un proceso complejo que debe ser estudiado en profundidad debido al carácter frágil de este tipo de fallo. Los trabajos experimentales permitieron comprobar que el origen de este fallo tiene lugar tras la formación de una fisura de cortante a partir de una fisura de flexión formada durante los primeros ciclos en el vano de cortante. Tras la formación de esta fisura, esta se va propagando hacia la cabeza de compresión hasta que finalmente se produce el fallo como consecuencia de la destrucción de la cabeza de compresión cuando la altura alcanzada por esta es insuficiente para resistir la fuerza de compresión aplicada en esta zona. Por otra parte, la propagación de esta fisura diagonal puede desarrollarse por completo en el instante en el que esta se forma derivando en un tipo de fallo por cortante más frágil que el anterior. El proceso de fatiga es estudiado en esta Tesis mediante un modelo mecánico. Por una parte, se propone un modelo predictivo para determinar el número de ciclos acumulados hasta que se forma la fisura diagonal en función del estado tensional que se tiene en la punta de una fisura crítica de flexión formada en los primeros ciclos. Por otra parte, la resistencia a fatiga tras la formación de la fisura diagonal se analiza teniendo en cuenta el daño por fatiga acumulado en la cabeza de compresión y las variables que afectan a la propagación de esta fisura de cortante. Para la evaluación de la resistencia a fatiga tras la formación de la fisura crítica de cortante en este tipo de elementos, se plantea un modelo teórico basado en conceptos de Mecánica de la Fractura adaptados al hormigón. Este modelo puede ser aplicado a vigas de hormigón armado sin cercos de canto constante o variable siguiendo diferentes procedimientos. Una campaña experimental ha sido llevada a cabo con el objetivo de estudiar el comportamiento a cortante de vigas de hormigón armado sin cercos de canto variable sometidas a cargas estáticas y de fatiga. Se han desarrollado un total de diez ensayos estáticos y de fatiga para diferentes niveles de carga y esbelteces de cortante, teniendo lugar diferentes modos de fallo. Estos elementos fueron diseñados para reproducir, a escala real y de forma simplificada, los voladizos laterales de las losas superiores de tableros de puentes de carretera de hormigón. Los resultados experimentales demostraron que el tipo de fallo desarrollado depende de varios parámetros como por ejemplo el nivel de carga máxima, el nivel de oscilación de tensiones en la armadura longitudinal, la esbeltez de cortante o la calidad del hormigón utilizado entre otros. Para valores similares de esbeltez de cortante, los ensayos de fatiga realizados permitieron comprobar que la rotura por cortante de estos elementos está asociada a niveles de carga máxima elevados, mientras que el fallo por fatiga de la armadura longitudinal tiene mayor probabilidad de ocurrir en elementos sometidos a elevados niveles de oscilación de tensiones en esta armadura. Además, estos ensayos han sido analizados a través del modelo propuesto para tratar de comprender el comportamiento resistente de estos elementos sometidos a cargas de fatiga. Concrete structures are able to suffer fatigue when they are subjected to high number of cyclic loads. Many of these need not shear reinforcement to satisfy static design requirements, such as bridge deck slabs, retaining walls, bridge approach slabs, wind towers or maritime structures among others. Many codes of practice do not include a verification of the shear fatigue safety. Moreover, those which include it still prefer empirical S-N-based approaches that provide the number of cycles as a function of applied forces. S-N models are practical but they do not provide information to understand the shear fatigue process. The main objective of this Thesis is to study shear behaviour of reinforced concrete elements without stirrups subjected to fatigue loads. In addition, the analysis is extended in order to study the transverse behaviour of cantilever slabs of concrete bridges that traditionally are designed without shear reinforcement. These elements usually are designed on the basis of static strength and it is unusual that codes consider fatigue strength of concrete in shear. Accordingly, it is important to take into account the fatigue behaviour of structural members subjected to cyclic loads although these loads are lower than those which produce the static failure. Existing experimental works show important differences between the static and cyclic failure modes of reinforced concrete beams without stirrups. These works concluded that beams without transverse reinforcement, designed to have a ductile failure mode in flexure, can submit a brittle shear failure mode when they are subjected to repeated loads. Shear fatigue failure of reinforced concrete beams without stirrups is a rather complex process from the mechanical viewpoint. Since it leads to a brittle failure mode it should be better understood. Experimental evidence indicates that a diagonal crack first develops from the inclination of flexural cracks in the shear span. Thereafter, the diagonal crack propagates into the compression zone. Failure normally takes place by the destruction of the compression zone when its depth is too small to resist the applied force. The propagation of the diagonal crack can also be instantaneous, leading to sudden diagonal cracking fatigue failure rather than shear-compression failure. Fatigue process is studied in this Thesis on a mechanical basis. On the one hand, a predictive model is derived to obtain the number of cycles up to diagonal cracking, as a function of the stress state at the tip of a critical flexural crack. On the other hand, the residual fatigue strength after diagonal cracking is analyzed taking into account the fatigue damage accumulated by the compression zone and the variables affecting the propagation of the diagonal crack. In order to assess the residual fatigue strength after diagonal cracking of such elements, a theoretical model is proposed based on concepts from fracture mechanics adapted to concrete. This model can be successfully applied for straight or haunched reinforced concrete beams without stirrups following different procedures. In order to achieve a more advanced knowledge in this subject, an experimental campaign has been carried out with the aim of study the shear behaviour of reinforced concrete haunched beams without stirrups subjected to static and fatigue loads. A total of ten static and fatigue tests have been performed with distinct load levels and shear span-to-depth ratios, presenting different failures modes. These elements were designed to reproduce in a simplified form the cantilever slab of concrete bridges at real scale. Experimental results showed that the type of failure depends on several parameters as for example the maximum load level, the stress oscillation level on the longitudinal reinforcement, the shear span-to-depth ratio or the quality of the concrete used among others. For a similar value of the shear span-to-depth ratio, tests evidenced that shear fatigue failure is related to high maximum load levels, while steel fatigue failure is easier to occur in elements subjected to high stress oscillation level on the reinforcement bars. Besides, these tests have been analyzed through the proposed model in order to clarify the structural behaviour of such elements subjected to fatigue loads.

Estudio teórico-experimental del comportamiento de un suelo blando ante la combinación de tensiones tangenciales estáticas y cíclicas

Se presenta en este artículo los principales resultados obtenidos de una investigación realizada durante varios años para el estudio del comportamiento de suelos blandos sometidos a la actuación de cargas de solicitación cíclica fundamentalmente tangencial. Se realizó una completa y extensa campaña experimental sobre muestras obtenidas del subsuelo del Puerto de Barcelona en el aparato de corte simple cíclico; se llevó a cabo el análisis de la información obtenida de la experimentación y la interpretación de los resultados utilizando técnicas estadísticas avanzadas, para finalmente, concebir a partir de la teoría matemática de la histéresis, un modelo constitutivo de comportamiento del suelo que permita reproducir anticipada y adecuadamente los diferentes sucesos de respuesta que pueden presentarse en los suelos blandos frente a la actuación de cargas repetidas. El modelo constitutivo desarrollado fue implementado numéricamente mediante el uso de códigos de programación y validado con los resultados de los ensayos de laboratorio disponibles.

O efeito posterior duradouro de treinamento (EPDT) das cargas concentradas de força : investigação a partir de ensaio com equipe infanto juvenil e juvenil de voleibol

Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Educação Física

DOSAGEM DE MISTURA BETUMINOSA A FRIO E SEU ESTUDO SOB EFEITOS DE CARGAS ESTÁTICAS E REPETIDAS1

RESUMO Este trabalho apresenta os resultados de uma pesquisa experimental que objetivou estudar o comportamento mecânico de uma mistura betuminosa a frio sob efeitos de cargas estáticas e repetidas. Após a caracterização dos agregados e do ligante empregados na pesquisa, efetuou-se a mistura, a partir da dosagem Marshall, obtendo o teor de projeto equivalente a 8,5% de emulsão. Nesse teor de emulsão, moldaram-se várias amostras, que foram submetidas aos ensaios de módulo de resiliência, resistência à tração por compressão diametral e fadiga. A caracterização dos agregados e do ligante mostrou-se concordante com vários estudos, exceto o resíduo da peneiração, que não atendeu à exigência do IBP (1999). Para os ensaios com as misturas asfálticas, empregaram-se três corpos de prova, pesando cada um deles cerca de 1.200 g, compactados com 75 golpes em cada uma de suas faces. Observou-se que a estabilidade e a fluência Marshall de 620 kgf e de 4,20 mm, respectivamente, superaram o limite mínimo recomendado na especificação de serviço do DNIT (2010a). Com relação aos ensaios de módulo de resiliência e de resistência à tração por compressão diametral, obtiveram-se os valores de 1.616 MPa e 0,44 MPa, respectivamente, quando se verificou que os resultados foram bem inferiores aos encontrados em misturas a quente. Esse mesmo comportamento foi observado no ensaio de fadiga que, na maioria dos níveis de tensão aplicados, foi inferior a 1.000 aplicações do carregamento.

Otimização da síntese para obtenção de Lapdesf ibu-tau e ibu-ftd e ensaio de toxicidade pré-clínica dose única (aguda) e doses repetidas em camundongos

A inflamação é basicamente uma resposta de proteção tissular cuja função é proteger o organismo de micro-organismos e toxinas que promovem a lesão celular. A resposta inflamatória gera o aparecimento dos quatro sinais cardinais dor, edema, calor e rubor podendo posteriormente ocorrer a perda de função do tecido ou órgão. Os anti-inflamatórios não esteroides (AINEs) promovem sua atividade alterando a atividade de prostaglandinas (PGs), por inibição das isoformas de ciclo-oxigenases constitutivas (COX1) e induzidas (COX2). A inibição não seletiva destas enzimas (por AINEs clássicos) gera reações adversas graves, como as reações gastrointestinais, em pacientes pré-dispostos e/ou que as utilizam por um período prolongado. Os AINEs de segunda geração (inibidores seletivos de COX2), também se mostraram tóxicos, podendo causar alterações cardiovasculares. Neste sentido, o planejamento de novos compostos com atividade anti-inflamatória e destituídos de toxicidade ainda é um desafio para a química farmacêutica e medicinal. Dois derivados de ibuprofeno (AINE clássico) foram obtidos anteriormente no Lapdesf por Castro (2008) e Vizioli (2006), demonstrando atividade anti-inflamatória em modelo de inflamação aguda (edema de pata) e crônica (colite ulcerativa), destituídos de gastroulceração (VIZIOLI, 2009). Diante destes resultados o presente estudo visou à preparação dos compostos e o estudo pré-clínico de toxicidade em dose única (aguda) e em doses repetidas em camundongos, bem como as análises comportamentais, histopatológicas dos órgãos e ensaios bioquímicos. Os achados comportamentais, bioquímicos e histopatológicos permitem concluir que não foi observada toxicidade nos modelos estudados, exceto para o grupo de administração dose única de 2000 mg/kg via intraperitoneal do composto Lapdesf ibu-tau.