Please use this identifier to cite or link to this item: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/32623
Title: Estudo e classificação de solos lateríticos finos, arenosos e pedregulhosos naturais e melhorados com ligantes hidráulicos para utilização em camadas de pavimentos flexíveis.
Other Titles: Study and classification of fine laterite, sandy and gravelly soils, natural and improved with hydraulic binders for use in flexible pavement layers.
???metadata.dc.creator???: FARIAS, Manoel Leandro Araújo e.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RODRIGUES, John Kennedy Guedes.
???metadata.dc.contributor.advisor-co1???: PATRICIO, Jonny Dantas.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MENDONÇA, Maria Gonçalves Duarte.
???metadata.dc.contributor.referee2???: MOTTA , Laura Maria Goretti da.
???metadata.dc.contributor.referee3???: CAVALCANTE , Fabiano Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee4???: FARIAS, Márcio Muniz de.
Keywords: Solos lateríticos – classificação;Geotecnia;Mecânica e gerência de pavimentos;Solos tropicais;Estabilização e retração – solos;Módulo de resiliência;Deformação permanente;Software MeDiNa;Camadas de pavimentos;Lateritic soils – classification;Geotechnics;Pavement mechanics and management;Tropical soils;Stabilization and shrinkage – soils;Resilience module;Permanent deformation;MeDiNa software;Layers of pavements;Suelos lateríticos – clasificación;Geotecnia;Mecánica y gestión de pavimentos;Suelos tropicales;Estabilización y retracción – suelos;Módulo de resiliencia;Deformación permanente;Capas de pavimentos;Sols latéritiques – classification;Géotechnique;Mécanique et gestion des chaussées;Sols tropicaux;Stabilisation et retrait – sols;Module résilience;Déformation permanente;Logiciel MeDiNa;Couches de trottoirs
Issue Date: 22-Sep-2023
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: FARIAS, Manoel Leandro Araújo e. Estudo e classificação de solos lateríticos finos, arenosos e pedregulhosos naturais e melhorados com ligantes hidráulicos para utilização em camadas de pavimentos flexíveis. 2023. 372 f. Tese (Doutorado 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, 2023.
???metadata.dc.description.resumo???: Os solos denominados “Lateríticos” correspondem a aproximadamente 20% da superfície do Planeta e podem ser encontrados em regiões intertropicais, como na América do Sul, África, Índia, Austrália. As condições geológicas e climáticas variadas, sobre as quais os solos lateríticos são formados, conferem a eles um comportamento mecânico específico. Diante disso, o desenvolvimento e o aperfeiçoamento dos procedimentos de classificação destes solos, que leve em consideração as suas propriedades mineralógicas, físicas e mecânicas, como também as concepções apropriadas do meio ambiente tropical úmido, permitirá subsidiar as suas utilizações em camadas de rodovias, para os quais ainda são pouco aproveitados. Este trabalho tem por objetivo avaliar o potencial de uso da Classificação Universal de Solos Lateríticos (CUSL) proposta por Rodrigues et al. (2010), bem como a estudar a resposta à deformação resiliente e permanente de solos lateríticos finos, arenosos e pedregulhosos, naturais e melhorados com ligantes hidráulicos, frente a utilização em camadas de pavimentos rodoviários de tráfego médio e elevado. Para isso, o programa experimental foi desenvolvido em duas fases. A primeira fase foi realizada em cinco etapas: I - Caracterização e classificação dos solos com base na CUSL, TRB, MCT e G-MCT; II - Respostas mecânica ao ensaios de carregamento estático; III - Respostas mecânica ao ensaios de carregamento repetidos; IV - Avaliação do comportamento resiliente e de deformação permanente dos solos lateríticos puros e melhorados após retração volumétrica; e V - Análises de resultados de ensaios de deformação permanente, no intuito de reduzir a quantidade de ciclos de aplicação de cargas do ensaio. Na segunda fase foi realizada uma análise de forma comparada sobre o comportamento mecânico de misturas convencionalmente empregadas em camadas de pavimentos e, além disso, foram modeladas estruturas com o objetivo de avaliar, frente a condições simuladas de tráfego, o desempenho estrutural e funcional por meio de procedimento empírico-mecanística com auxílio do software MeDiNa. Os solos lateríticos finos, arenosos e pedregulhosos apresentaram, sob condições in natura e estabilizadas quimicamente, boa resposta à deformação resiliente e permanente. A ação da retração volumétrica por secagem sobre os valores de deformação resiliente e permanente foi estabelecida neste estudo. A avaliação mecanística-empírica evidenciou o comportamento satisfatório dos materiais quando aplicados em camada de base e de sub-base de pavimentos flexíveis sob condições de simulação de tráfego médio a pesado. Observouse uma excelente correspondência entre os valores obtidos nos ensaios com 30.000 e com 150.000 ciclos de aplicação de carga, o que diminui dignificativamente o tempo de modelagem quanto a deformação permanente. Por fim, foi possível concluir que a classificação proposta por Rodrigues et al. (2010) e, neste estudo aprimorada, é viável tecnicamente e, além do mais, foi constatado o bom desempenho dos solos lateríticos quanto ao objeto de estudo desta pesquisa, o que amplia cada vez mais o banco de dados para o aprimoramento sobre as metodologias de classificação, bem como o conhecimento de suas propriedades mecânicas, visto que, apesar de sua grande disponibilidade no Brasil e em outros países, os solos lateríticos ainda são subutilizados na pavimentação.
Abstract: The soils known as "Lateritic" correspond to approximately 20% of the Earth's surface and can be found in intertropical regions such as South America, Africa, India, and Australia. These soils have specific mechanical behavior due to the varied geological and climatic conditions under which they are formed. The development and improvement of classification procedures for lateritic soils, taking into account their mineralogical, physical, and mechanical properties, as well as appropriate concepts for the humid tropical environment, will allow for their use in highway pavement layers, which are currently underutilized. This study aims to evaluate the potential use of the Universal Classification of Lateritic Soils (CUSL) proposed by Rodrigues et al. (2010), as well as to study the response to resilient and permanent deformation of fine-grained, sandy, and gravelly lateritic soils, both natural and improved with hydraulic binders, when used in road pavement layers subjected to medium and heavy traffic. The experimental program was developed in two phases. The first phase included five steps: I - Characterization and classification of soils based on CUSL, TRB, MCT, and G-MCT; II - Mechanical response to static loading tests; III - Mechanical response to repeated loading tests; IV - Evaluation of resilient behavior and permanent deformation of pure and improved lateritic soils after volumetric shrinkage; and V - Analysis of permanent deformation test results in order to reduce the number of load application cycles in the test. In the second phase, a comparative analysis was conducted on the mechanical behavior of mixtures conventionally used in pavement layers. Additionally, structures were modeled to evaluate the structural and functional performance under simulated traffic conditions using an empirical-mechanistic procedure with the aid of MeDiNa software. The fine-grained, sandy, and gravelly lateritic soils showed good response to resilient and permanent deformation under both natural and chemically stabilized conditions. The influence of volumetric shrinkage due to drying on resilient and permanent deformation values was established in this study. The empirical-mechanistic evaluation demonstrated satisfactory behavior of the materials when applied in base and sub-base layers of flexible pavements under conditions simulating medium to heavy traffic. An excellent correlation was observed between the values obtained in tests with 30,000 and 150,000 load application cycles, significantly reducing the modeling time for permanent deformation. Finally, it was concluded that the classification proposed by Rodrigues et al. (2010), further improved in this study, is technically feasible. Additionally, the good performance of lateritic soils regarding the object of this research was confirmed, further expanding the database for the improvement of classification methodologies and knowledge of their mechanical properties. Despite their widespread availability in Brazil and other countries, lateritic soils are still underutilized in pavement construction.
Keywords: Solos lateríticos – classificação
Geotecnia
Mecânica e gerência de pavimentos
Solos tropicais
Estabilização e retração – solos
Módulo de resiliência
Deformação permanente
Software MeDiNa
Camadas de pavimentos
Lateritic soils – classification
Geotechnics
Pavement mechanics and management
Tropical soils
Stabilization and shrinkage – soils
Resilience module
Permanent deformation
MeDiNa software
Layers of pavements
Suelos lateríticos – clasificación
Geotecnia
Mecánica y gestión de pavimentos
Suelos tropicales
Estabilización y retracción – suelos
Módulo de resiliencia
Deformación permanente
Capas de pavimentos
Sols latéritiques – classification
Géotechnique
Mécanique et gestion des chaussées
Sols tropicaux
Stabilisation et retrait – sols
Module résilience
Déformation permanente
Logiciel MeDiNa
Couches de trottoirs
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia civil e ambiental.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/32623
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
MANOEL LEANDRO ARAÚJO E FARIAS - TESE (PPGECA) 2023.pdf38.57 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.