Caracterização do agregado siderúrgico para dimensionamento de colchão drenante com uso de permeâmetro de grandes dimensões
Título alternativo
Characterization of the steel aggregate for drainage dimensioning with the use of large dimensional permeameters
Autor(a)
Marchezini, Silvana Fava
Orientador(a) Coorientador(a)
Cavalcante, André Luís Brasil||Ribeiro, Luís Fernando Martins
Data de aceite
2019-04-02
Data de disponibilizacao
2019-04-02
Data de publicacao
2019-04-02
Data de defesa submissao
2018-07-03
Citacao
MARCHEZINI, Silvana Fava. Caracterização do agregado siderúrgico para dimensionamento de colchão drenante com uso de permeâmetro de grandes dimensões. 2018. xvii, 152 f., il. Tese (Doutorado em Geotecnia)—Universidade de Brasília, Brasília, 2018.
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2018.
Resumo Portugues
Os aspectos econômicos e ambientais vêm incentivando a utilização de materiais alternativos, provenientes das indústrias siderúrgicas aplicadas em obras geotécnicas entre os quais escórias siderúrgicos (ES) e agregados siderúrgicos. (AS). A aplicação desses materiais tem relevância na contribuição da sustentabilidade do planeta. As obras rodoviárias demandam quantidade considerável de agregados naturais, aplicados como material de base e sub-base, assim como material drenante e, apresentam altos custos econômicos e grande impacto ambiental. Nesse contexto o presente trabalho estudou a potencialidade dos AS e ES como material drenante aplicado a colchão drenante e dreno longitudinal profundo. A pesquisa ocorreu com três amostras, provenientes de duas indústrias siderúrgicas. Duas amostras de escórias siderúrgicas, de mesma procedência, uma do tipo LD - BNTLD, outra do tipo AF - CNTAF e, a terceira amostra, agregado siderúrgico tipo LD - ATLD oriundo de outra siderúrgica. Foram definidas três faixas granulométricas, C1 e C4 para uso em colchão drenante e, C12 para uso em dreno longitudinal profundo, com intervalos de grãos de diâmetros entre 0,075 mm a 50 mm. As amostras foram caracterizadas de forma física, mineralógica e química, de modo a verificar a presença de óxidos com características expansivas e formadores de tufa. Para avaliar a capacidade física drenante das amostras, construiu-se um permeâmetro à carga constante de paredes rígidas de grandes dimensões. Os valores da condutividade hidráulica foram aplicados nos modelos de dimensionamento do colchão drenante propostos nesta Tese. Concluiu-se, do ponto de vista físico que há potencial de uso como material drenante, com condutividade hidráulica na ordem de grandeza de 10-3 m/s a 10-2 m/s; do ponto de vista químico, recomenda-se que o tratamento de cura das amostras deva ser intensificado pelas siderúrgicas, para reduzir a presença dos óxidos instáveis e, inibir o fenômeno expansivo e a formação de tufa. Foi constatada que a solução menos conservadora para o dimensionamento do colchão drenante é a Solução simplificada de Giroud. Para, a condutividade hidráulica (k) de 10-3 m/s tem-se a espessura admissível para o colchão drenante de 0,40 m, com fator de segurança hidráulico (FSH) igual a 10. Foi feita a análise integrada para todas as caracterizações das amostras.
Resumo Ingles
The economic and environmental aspects have encouraged the use of alternative materials from the steel industries applied in geotechnical works such as steel slag (ES) and steel aggregates (AS). The application of these materials has relevance in the contribution of the sustainability of the planet. The road works demand considerable amount of natural aggregates, applied as base material and sub-base, as well as draining material and, present high economic costs and great environmental impact. In this context the present work studied the potentiality of AS and ES as drainage material applied to drainage mattress and deep longitudinal drainage. The research was carried out with three samples from two steel industries. Two samples of steel slag, of the same origin, one of the LD - BNTLD type, the other of the AF - CNTAF type and, the third sample, the LD - ATLD steel aggregate from another steel mill. Three granulometric bands were defined, C1 and C4 for use in drainage and C12 for use in deep longitudinal drainage, with grain intervals of 0.075 mm to 50 mm. The samples were characterized physically, mineralogically and chemically, in order to verify the presence of oxides with expansive and tufa forming characteristics. To evaluate the draining physical capacity of the samples, a constant load permeameter was constructed of large rigid walls. The hydraulic conductivity values were applied in the drainage mattress design models proposed in this thesis. It was concluded from the physical point of view that there is potential of use as draining material, with hydraulic conductivity in the order of magnitude of 10-3 m/s at 10-2 m/s; from the chemical point of view, it is recommended that the curing treatment of the samples should be intensified by steelmakers to reduce the presence of unstable oxides and inhibit the expansive phenomenon and the formation of tufa. It has been found that the least conservative solution for drainage mattress design is the Simplified Giroud Solution. For the hydraulic conductivity (k) of 4.6.10-3 m / s, the permissible thickness for the draining mattress of 0.40 m with a hydraulic safety factor (FSH) of 10 was used. The integrated analysis was performed for all characterizations of the samples.
Unidade academica
Faculdade de Tecnologia (FT)
Departamento
Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (FT ENC)
Programa de Pos-Graduacao
Programa de Pós-Graduação em Geotecnia
Idioma
Português
Tipo de documento
Tese
Formato
application/pdf
Direitos de acesso
Acesso Aberto
Termo de licenca
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