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Title: Alterações geomecânicas e mineralógicas de mistura solo-bentonita contaminada por lixiviado de aterro sanitário.
Other Titles: Geomechanical and mineralogical alterations of a soil-bentonite mixture contaminated by landfill leachate.
???metadata.dc.creator???: LYRA, Marcus Vinicius Melo de.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: MONTEIRO, Veruschka Escarião Dessoles.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: MELO, Márcio Camargo de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SANTOS JÚNIOR, Olavo Francisco dos.
???metadata.dc.contributor.referee2???: ALCÂNTARA, Perboyle Barbosa.
Keywords: Aterro sanitário;Contaminação – solos por lixiviado;Geotecnia;Resistência ao cisalhamento;Landfill;Contamination - soils by leachate;Geotechnics;Shear strength;Vertedero;Resistencia a la cizalladura;Décharge;Contamination - sols par lixiviat;Géotechnique;Résistance au cisaillement
Issue Date: 16-Jul-2021
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: LYRA, M. V. M. de. Alterações geomecânicas e mineralógicas de mistura solo-bentonita contaminada por lixiviado de aterro sanitário. 2021. 67 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental, Centro de Tecnologia e Recursos Naturais, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2021. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20580
???metadata.dc.description.resumo???: Lixiviado de resíduos sólidos urbanos apresentam grande risco ao meio ambiente devido seu alto potencial de contaminação. Em aterros sanitários a percolação desse contaminante é contida através da camada de base. Entretanto, devido o elevado grau de alteração do lixiviado, camadas de base de argila compactada podem sofrer alteração de suas propriedades e resultar na falha desse elemento de barreira. Isso torna necessária a compreensão dos efeitos do lixiviado à camada de base para assegurar que esse elemento construtivo cumpra com suas funções de suporte de carga e contenção de contaminantes. Dessa forma, esse trabalho tem por objetivo identificar alterações na resistência ao cisalhamento de mistura solo-bentonita submetida a diferentes graus de contaminação por lixiviado de aterro sanitário. O campo experimental desse trabalho foi o Aterro Sanitário em Guarabira (PB), de onde foram coletadas amostras de lixiviado e dos solos de composição da camada de base do aterro. As amostras de solo e de lixiviado foram caracterizadas e a mistura de solos foi contaminada pela adição de lixiviado nas proporções de 5%, 12,5% e 20% em relação à massa seca das misturas de solo estudadas. As amostras de solo contaminadas foram submetidas a ensaios de limites de consistência, compactação, espectroscopia de raios-X por dispersão em energia, difração de raio-X e ensaio de cisalhamento direto. Os resultados obtidos mostram que o aumento da porcentagem de lixiviado adicionado às misturas de solo, em massa seca, resultou no aumento do limite de liquidez e no aumento do índice de plasticidade da mistura, esse comportamento justifica-se pela alta concentração de químicos e compostos orgânicos no lixiviado, o que resulta em floculação do material devido redução da dupla camada difusa do solo. O teor de umidade ótima das amostras contaminadas variou entre aproximadamente 15% e 17% e a massa específica seca máxima variou entre 1,88 g/cm³ com a amostra limpa e 1,70 g/cm³ para amostra contaminada com proporção de 20% de lixiviado adicionado à massa seca. Para tensão de 50 kPa, o aumento da porcentagem de lixiviado adicionado à mistura de solo gerou um aumento na resistência ao cisalhamento do solo dessa mistura. Para tensões acima de 200 kPa, o aumento da porcentagem de lixiviado adicionado à mistura de solo resultou em efeito de redução da resistência ao cisalhamento das amostras. De forma geral, a porcentagem de lixiviado adicionado às amostras de solo nas proporções escolhidas, e seguindo a metodologia proposta, não demonstraram efeitos na química e mineralogia do solo, embora tenham alterado o comportamento dos limites de consistência das amostras. Por outro lado, o modelo obtido mostrou que as amostras de solo contaminadas com lixiviado apresentaram uma tendência de redução de sua resistência ao cisalhamento com o aumento da tensão normal aplicada, o que pode gerar problemas com o alteamento das Células do aterro.
Abstract: Municipal Solid Waste Landfill leachate poses a high risk to the environment because of its high contamination potential. In landfills, the percolation of this contaminant is contained through the liner. However, the compacted clay liner can have its properties changed, because of the leachate's high degree of alteration, and it can lead to the liner failure. Therefore, it is necessary to understand the effects of leachate on the liner materials to ensure that this constructive element fulfills its functions of load support and contaminant containment. This thesis aims to identify changes in the shear strength of a soil-bentonite mixture subjected to different degrees of contamination by landfill leachate. The research experimental field was the Sanitary Landfill in Guarabira (Brazil), where leachate samples and samples of soils that composed the Landfill liner were collected. The soil and leachate samples were characterized and the soil mixture was contaminated by the addition of leachate in proportions of 5%, 12.5% , and 20% to the dry mass of the studied soil mixtures. The contaminated soil samples were submitted to consistency limit tests, compaction, energy dispersion X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, and direct shear strength tests. The results obtained show that the increase in the percentage of leachate added to the soil mixtures, in dry mass, resulted in an increase in the liquidity limit and an increase in the plasticity index of the mixture, this behavior is justified by the high concentration of chemicals and compounds organics in the leachate, which results in flocculation of the material due to the reduction of the diffuse double layer of the soil. The optimum moisture content of the contaminated samples ranged between approximately 15% and 17% and the maximum dry bulk density ranged between 1.88 g/cm³ with the clean sample and 1.70 g/cm³ for the contaminated sample with a proportion of 20% leachate added to the dry mass. For a normal tension of 50 kPa, the increase in the percentage of leachate added to the soil mixture generated an increase in the soil shear strength of this mixture. For tensions above 200 kPa, the increase in the perce ength of the samples. In general, the percentage of leachate added to the soil samples in the chosen proportions, and following the proposed methodology, did not demonstrate significant effects on soil chemistry and mineralogy, although they changed the behavior of the consistency limits of the samples. On the other hand, the obtained model showed that the soil samples contaminated with leachate presented a tendency to reduce their shear strength with the increase of the applied normal stress, which can generate problems with the embankment Cells heightening.
Keywords: Aterro sanitário
Contaminação – solos por lixiviado
Geotecnia
Resistência ao cisalhamento
Landfill
Contamination - soils by leachate
Geotechnics
Shear strength
Vertedero
Resistencia a la cizalladura
Décharge
Contamination - sols par lixiviat
Géotechnique
Résistance au cisaillement
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Civil
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/20580
Appears in Collections:Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental.

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