Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental

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Análise da eficiência de sistemas de acumulação de água de chuva considerando a variabilidade dos regimes pluviais no Rio Grande do Norte e cenários de aporte hídrico externo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-24) Medeiros, Igor José Nascimento de; Moreira, Lúcio Flávio Ferreira; Maia, Adelena Gonçalves; http://lattes.cnpq.br/0533084856785161; http://lattes.cnpq.br/4599100661657180; http://lattes.cnpq.br/4982392826150445; Batista, José Anderson do Nascimento; Amaral, Luciana Peixoto
As regiões semiáridas estão submetidas à escassez hídrica em grande parte do seu território. Dessa forma, torna-se necessário utilizar alternativas de captação de água de chuva para se buscar o equilíbrio entre demandas e oferta hídricas. Os Sistemas de Aproveitamento de Água de Chuva (SAAC) têm sido amplamente adotada em várias regiões do mundo com o potencial de aumentar a capacidade de oferta hídrica. O presente estudo baseou-se no conceito de variabilidade na distribuição da chuva em zonas homogêneas para analisar o efeito da precipitação na eficiência do SAAC no Estado do Rio Grande do Norte, sob duas variáveis no regime pluvial: precipitação e índice PCD (Precipitation Concentration Degree), que representa o grau em que a precipitação total anual é distribuída ao longo do ano. Assim, o presente trabalho teve como objetivo analisar a eficiência do SAAC para diferentes combinações de demanda, área de captação e volume do reservatório, considerando os diferentes regimes pluviais. Além disso, foi analisado o efeito do aporte hídrico externo por carros-pipa. Na primeira análise, o único aporte hídrico considerado foi o proveniente das precipitações; em seguida, foi considerado cenários de possibilidades de abastecimento por cisterna utilizando carro-pipa. Na primeira análise, observou-se um aumento mais relevante da eficiência em função do aumento da área de captação. A análise do aporte hídrico com carro-pipa demonstrou que, para os cenários considerados, a área de captação é o principal fator relacionado com a necessidade de abastecimento por carro-pipa. Os resultados obtidos revelaram que a área de captação é a principal variável associada a eficiência do SAAC e que o regime pluvial influencia na eficiência do sistema, ou seja, quanto maior a precipitação e menor o índice PCD, as chuvas possuirão maior volume e serão mais bem distribuídas ao longo do ano.
Análise da sinergia entre cimento, metacaulim e calcário na capacidade de impressão de argamassa LC3
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-24) Nunes, Ueslei Silva; Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da; Martinelli, Antonio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-1118-1911; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; https://orcid.org/0000-0001-9534-9632; http://lattes.cnpq.br/3032123923519081; Souza, Paulo Alysson Brilhante Faheina de; Azerêdo, Aline Figueirêdo Nóbrega de; Araújo, Rísia Amaral
A impressão 3D de argamassa (3DCP) é uma tecnologia que vem ganhando cada vez mais atenção da indústria; porém, devido às complexidades reológicas da argamassa e com consumos de cimento elevados, acima de 330 kg/m³, manter a sustentabilidade e economicidade se torna desafiador. Dessa maneira, o recente cimento de calcário e argila calcinada (LC³) vem mostrando-se promissor na aplicação em 3DCP, devido à redução do teor de clínquer de até 45% e por apresentar características no estado fresco necessárias à impressão de argamassa. Contudo, ainda não se compreende totalmente os efeitos de diferentes relações dos componentes do cimento ternário – cimento Portland (CP), metacaulim (MK) e fíler calcário (FC) – nas propriedades reológicas e mecânicas das argamassas para 3DCP, sobretudo quando se considera as diferenças regionais das matérias-primas. Portanto, este estudo busca avaliar o impacto dos diferentes teores de cimento Portland, metacaulim e calcário na capacidade de impressão – análise dos estados fresco e endurecido. Dez misturas de argamassa com diferentes teores foram geradas por um planejamento de experimentos e foi adicionada uma argamassa de referência com 100% de cimento Portland. Realizou-se teste de fluidez ao longo do tempo, squeeze-flow, massa específica no estado fresco, resistência à compressão de blocos 14x19x19 cm, resistência à compressão e tração na flexão de prismas de argamassa extrudados e moldados de forma convencional. Ao fim, percebeu-se que o teor de MK pode ser maximizado e o teor de FC minimizado, obtendo ainda um desempenho semelhante à argamassa LC³ padrão. Além disso, misturas de LC³ com teores de cimentos tão baixos quanto 25% podem ser empregados em técnicas 3DCP atendendo aos requisitos mecânicos.
Análise geotécnica de plataformas para operação de guindastes de grande porte
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-09) Silva, Romário Stéffano Amaro da; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; Freitas Neto, Osvaldo de; https://orcid.org/0000-0001-9488-4123; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; https://orcid.org/0000-0002-9246-6961; http://lattes.cnpq.br/6611334073134129; Amorim, Ênio Fernandes; Bezerra, Raimundo Leidimar
O uso de guindastes sobre esteiras de grande porte em obras de engenharia introduz várias complexidades ao escopo dos projetos. Nesse âmbito, destaca-se a preparação de plataformas de operação capazes de oferecer a segurança e a funcionalidade necessárias para que o equipamento realize as suas atividades. Essas plataformas devem ser construídas a partir de projetos geotécnicos específicos. A prática internacional demonstra que tais projetos são elaborados segundo a consideração da problemática do guindaste sobre camadas de solo como similar ao caso de fundações diretas assentes sobre a superfície de um terreno. Dessa forma, a investigação geotécnica e os métodos de dimensionamento são adaptados da engenharia de fundações. No Brasil, entretanto, projetos dessa natureza são usualmente desenvolvidos a partir de uma perspectiva oriunda da engenharia rodoviária, a qual não se mostra a mais adequada para o tipo de situação. Nesse contexto, esta dissertação apresenta uma discussão a respeito dos principais aspectos associados às práticas internacional e nacional no que concerne ao projeto e a execução de plataformas para operação de guindastes sobre esteiras de grande porte. Dá-se um enfoque particular aos métodos de investigação geotécnica e de dimensionamento mais utilizados. A partir dessas discussões, propõe-se uma metodologia para a elaboração de planos de investigação geotécnica e projetos aplicáveis a plataformas de operação para guindastes sobre esteiras de grande porte, especificamente adaptada à realidade brasileira. Adicionalmente, apresentam-se dois exemplos de dimensionamento de plataformas de operação realizado segundo a metodologia proposta. A partir desses exemplos, ilustra-se a forma como aspectos tais como a magnitude do carregamento e a geometria dos elementos de apoio influenciam nas análises.
Análise não linear de pórticos planos considerando modelos hiperelásticos pelo método dos elementos finitos posicional
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-22) Santos, Leandro dos; Maciel, Daniel Nelson; http://lattes.cnpq.br/4343155598427033; Nascimento Neto, Joel Araújo do; http://lattes.cnpq.br/2747505817148030; Greco, Marcelo; Barros, Rodrigo
Neste estudo, realizou-se o desenvolvimento e a implementação dos modelos hiperelásticos Mooney-Rivlin, Neo-Hookean, Ogden e Yeoh em um código computacional em FORTRAN. Este código foi construído utilizando o Método dos Elementos Finitos Posicional, juntamente com a cinemática de Reissner e o método de Newton-Raphson, para possibilitar a análise não linear de pórticos planos com amostras de elastômeros adicionadas de diferentes proporções de negro de carbono. Após a implementação dos modelos, empregou-se o Método dos Mínimos Quadrados para determinar os coeficientes constitutivos dos modelos hiperelásticos. Em seguida, foi realizada uma avaliação comparativa do desempenho de cada modelo, analisando suas curvas de força versus deslocamento. Os resultados revelaram que os modelos de Yeoh e Ogden apresentaram resultados coerentes, enquanto os modelos Neo-Hookean e MooneyRivlin apresentaram discrepâncias. Essa observação foi atribuída ao número de constantes presentes na formulação de tais modelos. Além disso, concluiu-se que a abordagem do Método dos Elementos Finitos Posicional para a análise não linear de pórticos planos, utilizando modelos hiperelásticos, demonstrou bom desempenho. Especialmente após as modificações propostas neste estudo, que incluíram a consideração do primeiro e segundo invariante de deformação da formulação de cisalhamento simples, visando melhorar a representação da distorção na energia específica de deformação dos modelos hiperelásticos.
Análise numérica da influência de armaduras complementares em blocos sobre duas estacas com cálice embutido e interfaces com chave de cisalhamento
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-27) Inácio, Nayara Talassa Damasceno; Freitas Neto, Osvaldo de; Barros, Rodrigo; http://lattes.cnpq.br/6314974214441091; https://orcid.org/0000-0001-9488-4123; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; http://lattes.cnpq.br/4067929334824218; Kataoka, Marcela Novischi; Diógenes, Hidelbrando José Farkat
Este trabalho teve como objetivo analisar o comportamento de bloco de concreto armado sobre duas estacas com cálice embutido e interface com chave de cisalhamento, diante da inclusão de armaduras complementares. Para tanto, foi desenvolvido um modelo numérico no software ABAQUS, baseado no método dos elementos finitos. Os modelos foram calibrados e validados a partir dos ensaios experimentais de Barros (2013). Foi feita uma análise paramétrica dos modelos em duas etapas que incluíram também a variação da resistência média à compressão do concreto dos blocos. A primeira etapa consistiu em variar a área de aço e disposições das armaduras complementares propostas por Barros (2013). A segunda etapa compreendeu a variação de angulação e configuração das armaduras complementares. Observou-se ao longo das análises paramétricas que a resistência à compressão do bloco foi o parâmetro que mais influenciou na capacidade de carga dos modelos, por conferirem maiores resistências às bielas de compressão, uma vez que a ruína dos modelos ocorreu por esmagamento do concreto nas bielas na região da ligação. Os resultados da primeira etapa mostraram que as armaduras complementares, originalmente, propostas por Barros (2013) não influenciam na capacidade de carga dos blocos e no controle de fissuração. Já as análises da segunda etapa mostraram que as novas configurações propostas A1, A2 e A1+A2 possibilitaram um melhor controle da fissuração dos blocos. A armadura A1 atuou no controle da fissuração diagonal da biela do bloco, resultando em aumento da capacidade de carga entre 0,94% e 2,55%, variando de acordo com a resistência à compressão do bloco. O modelo A2 foi mais eficiente, atuando no controle da fissuração central inferior e da fissuração diagonal das bielas do bloco, resultando em um aumento da capacidade de carga entre 5,31% e 10,19%. Já o modelo A1+A2 apresentou praticamente uma superposição de efeitos, controlando tanto a fissuração diagonal quanto a fissuração central inferior. Foi a disposição que proporcionou maiores aumentos da capacidade de carga, que variaram entre 6,77% e 12,48%. Assim, demonstra-se a importância das armaduras para controle de fissuração nos blocos de fundação com cálice embutido e com chave de cisalhamento. Uma vez que, além de resultarem em um melhor comportamento em serviço e uma maior durabilidade do elemento estrutural, essas armaduras também podem atuar retardando os mecanismos de ruína dos blocos e, assim, aumentar a sua capacidade de carga, como foi observado de forma mais significativa nos modelos A2 e A1+A2.
Análise paramétrica da distribuição de esforços internos devidos às cargas móveis em tabuleiros alargados de pontes esconsas em viga
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-26) Marcelino, Karen Andreza; Maciel, Daniel Nelson; Silva Filho, José Neres da; http://lattes.cnpq.br/4343155598427033; https://orcid.org/0000-0002-6935-9316; http://lattes.cnpq.br/0167281551944911; Trautwein, Leandro Mouta; Barros, Rodrigo
O modal rodoviário participa significativamente da matriz de transporte brasileira. Atualmente, o Brasil testemunha o aumento da demanda de tráfego rodoviário por parte de veículos maiores, mais pesados e em maior quantidade, bem como adequações nos requisitos necessários ao projeto de pontes rodoviárias, presentes nas normas pertinentes, o que levou grande parte das pontes antigas a não atender às novas especificações de projeto, precisando ser submetidas a intervenções, dentre as quais o alargamento de tabuleiros. Tais intervenções fazem com que as pontes passem a apresentar uma nova distribuição de esforços internos, sendo esta distribuição mais complexa no caso das pontes esconsas, devido à sua configuração estrutural, visto que o arranjo dos elementos dessas estruturas se dá de tal forma que não ocorre um cruzamento normal entre os eixos da ponte e do obstáculo transposto, comportamento comumente caracterizado por um ângulo de esconsidade. Entretanto, a ampliação de pontes esconsas existentes ainda é pouco investigada no meio científico. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho é avaliar a distribuição de esforços internos (devidos às cargas móveis) em pontes esconsas em vigas com tabuleiros alargados, considerando a variação de três parâmetros distintos: quantidade de longarinas, resistência à compressão do concreto das regiões de alargamento e ângulo complementar de esconsidade. Para isto, foram desenvolvidos modelos analíticos e numéricos, via método dos elementos finitos (MEF), a fim de possibilitar a análise da distribuição de esforços internos na estrutura alargada, através dos fatores de distribuição de momento fletor (FDMFs) e de força cortante (FDFCs). Como resultado, observou-se que houve uma transferência progressiva de absorção de momentos fletores das longarinas antigas para as longarinas de alargamento com o aumento da resistência à compressão do concreto dos trechos alargados. No tocante à quantidade de longarinas dos modelos, o aumento da resistência à compressão dos trechos de alargamento diminuiu a diferença percentual, em módulo, entre as longarinas antigas e as longarinas de alargamento, ao passo que o aumento de esconsidade direcionou os momentos fletores para as longarinas iniciais. Quando analisada a influência da esconsidade, de modo geral, houve um comportamento semelhante entre as esconsidades de 0° a 30°, ao passo que os modelos com esconsidade de 60° destoaram dos demais, de modo que o aumento da esconsidade direcionou a absorção de momentos fletores para as longarinas externas. Por fim, as maiores diferenças percentuais foram obtidas por meio do MEF, seguido pelos métodos analíticos.
Aplicação de técnicas de geoprocessamento para análise da vulnerabilidade costeira na área entre o Cabo de São Roque e a foz do rio Maxaranguape, no município de Maxaranguape/RN
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-30) Macêdo, Emanuella Silva Pereira de; Amaro, Venerando Eustáquio; Scudelari, Ada Cristina; https://orcid.org/0000-0001-7594-1196; http://lattes.cnpq.br/6556306307432176; http://lattes.cnpq.br/4215328958233942; http://lattes.cnpq.br/2740579852284319; Pinheiro, Lívian Rafaely de Santana Gomes; Ingunza, Maria Del Pilar Durante; Souto, Michael Vandesteen Silva
A erosão e inundação costeira são processos que afetam diretamente as cidadespróximas à linha de costa e são responsáveis por provocar uma série de danossignificativos nos âmbitos econômicos e socioambientais. Podem-se citar algunsimpactos como a perda de terreno e infraestrutura costeira, a perda de habitats ebiodiversidade, impactos na economia e turismo e riscos à segurança e saúde. A área deestudo está localizada no litoral do Rio Grande do Norte - RN, no município deMaxaranguape. A cidade destaca-se pelo turismo e desenvolvimento de atividadeseconômicas na orla. Entretanto, devido ao desenvolvimento da região e migração dapopulação para a zona costeira sem planejamento prévio a segurança da região vemsendo comprometida e a estimativa é que o quadro se agrave com o decorrer dos anos.Com o intuito de analisar a vulnerabilidade costeira e propor medidas mitigatórias paraas áreas com alto risco associado, realizou-se mediante ferramentas degeoprocessamento e modelagem numérica, a previsão de cenários futuros que podemservir como material para tomada de decisão das autoridades públicas. Utilizou-se omódulo Costal Vulnerability do InVEST para realizar a análise da vulnerabilidadecosteira embasado na classificação da área em cinco categorias distintas, ranqueada emclasses de baixa a alta vulnerabilidade. Esta classificação foi determinada por umaanálise abrangente de vários fatores, incluindo exposição às ondas, características doshabitats naturais, geomorfologia, relevo e mudanças do nível do mar. Os estudosrevelaram uma variação significativa no perfil do balanço sedimentar ao longo doperíodo compreendido entre 1984 e 2023. Em uma escala de curto prazo e alta resolução,observou-se uma tendência emergente, destacando áreas específicas que estãoparticularmente vulneráveis ao processo erosivo, notadamente aquelas próximas àdesembocadura do rio.
Áreas prioritárias à recuperação da bacia hidrográfica do Rio Potengi - RN, Brasil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-06-26) Sousa, Matheus Natan Ferreira Alves de; Costa, Carlos Wilmer; http://lattes.cnpq.br/6913631503818679; https://orcid.org/0009-0000-6546-3899; http://lattes.cnpq.br/1060335248924504; Attayde, José Luiz de; Rufino, Iana Alexandra Alves; Lollo, José Augusto Di
Com o objetivo de mitigar o avanço de processos erosivos na superfície terrestre, órgãos responsáveis pela gestão e fiscalização ambiental, têm exigido ações e políticas que visam preservar, manter e restaurar a qualidade e a integridade do meio ambiente, entre elas a delimitação e Recuperação de Áreas Degradadas (RAD) e a implementação de Pagamentos por Serviços Ambientais (PSA). Diante do desafio de planejar as ações territoriais, a análise multicritério em um ambiente de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) tornou-se uma ferramenta crucial para a tomada de decisões, sobretudo em escala de bacia hidrográfica. Com base em atributos dos meios físico, biótico e antrópico, neste estudo determinou-se, a partir de metodologias qualitativas e quantitativas, a vulnerabilidade à erosão e a perda de solo na Bacia Hidrográfica do Rio Potengi - Rio Grande do Norte (BHRP-RN). Como resultado, foram identificadas 9 (nove) áreas críticas em termos de vulnerabilidade e 5.111,53 ha de áreas de pecuária extensiva foram priorizadas para o controle da erosão e para a implementação de RAD e PSA. Economicamente, estas áreas foram avaliadas quanto ao valor presente líquido das atividades econômicas da região. Portanto, foi estabelecido um valor mínimo para a viabilidade econômica de programas de PSA de R$563,32 por hectare por ano.
Avaliação da aplicabilidade de cinzas de fundo de resíduos de serviço de saúde para uso em cobertura final de aterros sanitários
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-30) Guerra, Nicolle Regina Cristino Belfort; Ingunza, Maria Del Pilar Durante; França, Fagner Alexandre Nunes de; https://orcid.org/0000-0001-6994-7559; http://lattes.cnpq.br/1925954531585024; http://lattes.cnpq.br/1794622631743171; Freitas Neto, Osvaldo de; Severo, Ricardo Nascimento Flores
Conforme as tendências globais de realização do mapeamento e identificação dos resíduos antes do descarte final e do aterramento somente após esgotadas as possibilidades de reutilização, além das recentes mudanças na legislação brasileira, que dispõem que todo processo produtivo deverá conhecer os subprodutos advindos da sua operação visando possíveis alternativas de destinações adequadas, antes de enviá-los para aterros sanitários, o presente estudo propõe a aplicação de cinzas de incineração de Resíduos de Serviço de Saúde (RSS) em cobertura final de aterros sanitários de forma a serem dispostas com funcionalidade. Para tal, o trabalho consistiu em investigar as propriedades de cinzas de fundo de incineração de RSS de uma usina da Paraíba para avaliar a possibilidade de utilização destas em camadas de barreiras impermeabilizantes. O programa experimental contou com ensaios geotécnicos e de composição química e mineralógica para analisar se o material possui as características necessárias para o uso proposto. Foram realizadas misturas de solo utilizado em cobertura final de aterro sanitário (S) com diferentes proporções de cinzas de RSS (C) com substituição em porcentagem de massa (S95C5, S92,5C7,5, S90C10, S85C15, S80C20). Os resultados obtidos mostraram que a composição química predominante das cinzas é de Cálcio e Cloro, com presença de partículas fibrosas compostas por Carbono. As características físicas das cinzas são similares às cinzas de resíduos sólidos urbanos com granulometria comumente classificadas como areia e massa específica dos sólidos inferior aos valores típicos das areias. Os resultados dos ensaios de compactação do solo e das misturas expressaram uma pequena variabilidade da umidade ótima entre 8,3% e 11,9% e massa específica seca máxima entre 1,8 e 2,1 g/cm³, enquanto a curva das cinzas apresentou valor de umidade ótima de 37,2% e massa específica seca máxima de 1,01 g/cm³. Todas as misturas apresentaram coeficiente de permeabilidade saturada na ordem de 10-7 m/s, próximos aos valores de coeficiente de condutividade hidráulica recomendados na literatura mostrando-se, assim, adequadas ao uso proposto.
Avaliação da capacidade de suporte de misturas de solos com brita graduada asfáltica (BGA) para uso em camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-03-25) Rodrigues, Murilo de Lima; Amorim, Enio Fernandes; Freitas Neto, Osvaldo de; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; http://lattes.cnpq.br/7505689860272704; Marchezini, Silvana Fava
O sistema de transporte rodoviário desempenha um papel fundamental no Brasil, sendo responsável pelo deslocamento de cargas e passageiros. Em 2023, houve o transporte de mais de 22 milhões de passageiros, indicando um aumento de 18,75% em comparação com o ano anterior. No ano de 2022, esse meio de transporte representou aproximadamente 64,7% da matriz de transporte de cargas. O crescente aumento na demanda destaca a urgência de investimentos em novos projetos e na manutenção das vias existentes. Como a construção de estradas demandam uma grande quantidade de materiais naturais, os quais suas extrações causam passivos ambientais consideráveis, os materiais alternativos são apontados como uma solução de minimizar os danos. Diante dessa necessidade, este trabalho avaliou a capacidade de suporte de misturas de diferentes tipos de solos do Estado do Rio Grande do Norte, associados a resíduos oriundos de uma usina de asfalto, denominados de Brita Graduada Asfáltica (BGA), com percentuais de 10% e 20%, em massa. A metodologia do trabalho foi realizada através de ensaios de caracterização, compactação, Índice de Suporte Califórnia (CBR), Fluorescência de Raio-X (FRX) e Difração de Raio-X (DRX), com fins voltados para a utilização das misturas em camadas de sub-base e base de pavimentos rodoviários flexíveis. Ao término do estudo, constatou-se que quatro amostras com elevados percentuais de areia, em sua composição granulométrica, na condição de solo puro, e, a mistura de solo com 20% de BGA, todas na energia de compactação modificada, com reuso de material, forneceu ganhos consideráveis na capacidade de suporte, possibilitando a sua utilização nas camadas estruturais de base e sub-base de pavimentos flexíveis.
Avaliação da estabilidade de barragens brasileiras para acumulação de água submetidas a carregamentos sísmicos: estudo de caso da barragem Armando Ribeiro Gonçalves
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-06-09) Medeiros, Allan Benício Silva de; Freitas Neto, Osvaldo de; Santos Junior, Olavo Francisco dos; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; https://orcid.org/0000-0001-9488-4123; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; https://orcid.org/0000-0001-9936-3028; http://lattes.cnpq.br/1825204921276805; Silva Filho, Francisco Chagas da; https://orcid.org/0000-0002-4842-3358; http://lattes.cnpq.br/9907153015303509; Severo, Ricardo Nascimento Flores; https://orcid.org/0000-0001-9568-860X; http://lattes.cnpq.br/8346360266500368
Barragens são estruturas complexas, submetidas a cargas praticamente constantes ao longo de sua vida útil. Essa condição de estabilidade pode ser modificada por carregamentos excepcionais, como sismos. O Brasil se encontra em posição intraplaca, possuindo níveis de risco sísmico considerados baixos, todavia, em especial em algumas regiões, como a região nordeste, esse risco sísmico pode ser relevante. Logo, se faz necessário desenvolver análises de estabilidade sísmica com barragens localizadas nessas regiões. Nesse contexto, a barragem Armando Ribeiro Gonçalves é uma das mais importantes da região nordeste, sendo marcada por relevante atividade sísmica documentada. Dessa forma, foram desenvolvidas análises dinâmicas com a barragem Armando Ribeiro Gonçalves, por dois métodos diferentes, objetivando entender seu comportamento quando submetida a diferentes níveis de carregamento sísmico, utilizando diferentes metodologias de análise. Foi avaliada a barragem em três níveis de água no reservatório. Foram desenvolvidas análises Tensão x Deformação e de estabilidade na condição estática, para servir de base e balizar as análises dinâmicas. Foram desenvolvidas de forma acoplada análises pseudo-estáticas, utilizando diferentes formas para definir os coeficientes de aceleração. Ademais, foram desenvolvidas também, de forma acoplada, análises dinâmicas com o modelo constitutivo Linear Equivalente e análises de estabilidade pós-sismo, utilizando acelerogramas definidos em função também de tempos de retorno entre 475 e 10.000 anos. Os resultados das análises pseudo-estáticas indicam estabilidade, utilizando as recomendações da ANA (2016), para os casos onde não se tenham estudos locais, e DSD (1973), e de Cruz et al. (2021 e 2022), considerando tempos de retorno de 475 e 975, e apresentam FS inadequados nas demais situações de análise. Os resultados de análise dinâmica indicam estabilidade nas análises desenvolvidas com sismos definidos para tempos de retorno entre 475 e 2.475 anos, sendo percebidas rupturas nas análises desenvolvidas em função do sismo definido para o tempo de retorno de 10.000 anos, causadas pelo aparecimento de poropressões. Foi percebida boa concordância entre os resultados para as metodologias distintas de análise, embora, a análise pseudo-estática seja incapaz de identificar rupturas causadas pelo aparecimento de poropressões. Por fim, foi possível perceber que, independentemente da metodologia adotada, o nível da água retido na barragem apresenta pouco efeito nas análises, sendo um efeito secundário, principalmente na face a jusante.
Avaliação da redução da expansividade de solo estabilizado com resíduo de beneficiamento de rochas ornamentais
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-30) Braz, Raabi Inarair Ferreira; Ingunza, Maria Del Pilar Durante; Bezerra, John Eloi; https://orcid.org/0000-0001-6994-7559; http://lattes.cnpq.br/1925954531585024; http://lattes.cnpq.br/4526304179354720; França, Fagner Alexandre Nunes de; https://orcid.org/0000-0002-8113-622X; http://lattes.cnpq.br/6854485206744906; Severo, Ricardo Nascimento Flores
Os solos expansivos apresentam instabilidade volumétrica ao sofrer variação de umidade. É importante a compreensão deste mecanismo de expansão e as técnicas de estabilização deste tipo de solo, visando a minimização de prejuízos na construção civil. Dentre as possibilidades de técnicas para melhoramento de solo expansivo, destaca-se a estabilização química, comumente realizada com a adição de cimento Portland ou cal hidratada. Os custos e o impacto ambiental para produção desses materiais têm incitado pesquisadores a utilizar resíduos sólidos como estabilizadores, pois são produzidos abundantemente em indústrias e na maioria dos casos possui destinação irregular. Esta pesquisa objetiva analisar a estabilização volumétrica de um solo expansivo com resíduo de beneficiamento de rochas ornamentais, observando a melhoria de propriedades mecânicas, hidráulicas e de deformabilidade do solo. Para isso, o solo expansivo foi coletado em Mossoró-RN e estabilizado com substituição de resíduo de beneficiamento de 11,10%, 25,00% e 42,86% na massa total do solo. O solo, resíduo de beneficiamento de rochas ornamentais e misturas soloresíduo foram analisados, inicialmente, pelos ensaios preliminares: análise granulométrica por peneiramento e sedimentação, limites de Atterberg e densidade real dos grãos, posteriormente foram realizados os ensaios de caracterização química: Fluorescência de Raio X (FRX), Difração de Raio X (DRX) e por fim os ensaios de caracterização mecânica: ensaio de adensamento – pressão de expansão. As misturas de solo expansivo com resíduo de rocha ornamental apresentam um potencial promissor para mitigar a expansividade, alterando positivamente as propriedades mecânicas do solo. A redução na fração de argila e a inclusão de materiais não plásticos podem melhorar a resistência do solo, oferecendo uma abordagem eficaz para o manejo de solos expansivos em projetos de engenharia civil.
Avaliação das propriedades elétricas de paredes de alvenaria convencionais na faixa de micro-ondas por um método não-destrutivo
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-12-15) Praxedes, Maria Elizabeth Teixeira Santana; Cabral, Kleber Cavalcanti; Pinto, Erica Natasche de Medeiros Gurgel; https://orcid.org/0000-0001-7502-3002; http://lattes.cnpq.br/8387906402114241; http://lattes.cnpq.br/6076490376057428; Vasconcelos, Cristhianne de Fátima Linhares de; http://lattes.cnpq.br/3140725798737102; Souza, Wendell Rossine Medeiros de
As características de propagação de sinais de micro-ondas, como perda de potência e velocidade, em edificações determinam significativamente o desempenho operacional dos dispositivos móveis no interior dos prédios. Essas características são determinadas pelas propriedades elétricas das paredes que compõem as alvenarias dessas edificações. Dessa forma, avaliar a perda de potência provocada pelos principais materiais empregados em alvenaria, bem como as propriedades elétricas destes materiais, é fundamental para o projeto dos enlaces de comunicação sem fio indoor. Nesse sentido, esta pesquisa tem o objetivo de avaliar a atenuação de sinais de micro-ondas e as propriedades elétricas em diferentes materiais utilizados em alvenaria de edificações (blocos cerâmicos, blocos de concreto e paredes de gesso). Para isso, produziu-se três amostras de paredes de cada um desses materiais para fins de caracterização quanto a sua estrutura, organização microestrutural e propriedades elétricas. Foram determinadas a atenuação no sinal sem fio provocada por cada tipo de material, e as propriedades elétricas como permissividade elétrica, eficiência de blindagem e condutividade elétrica a partir de um esquema experimental de medição proposto neste trabalho. Os valores médios para coeficientes de atenuação em função da frequência para a faixa de operação dos principais serviços 5G e de Internet das Coisas (IoT) foram obtidos. Além disso, foi avaliada a dependência da atenuação do sinal sem fio com tipo de material e sua composição e a influência do tipo de revestimento das paredes na atenuação dos sinais. Os resultados indicaram que as paredes de blocos cerâmicos provocaram a maior atenuação do sinal, dentre todos os tipos de alvenaria analisados; enquanto que as paredes de gesso foram as que provocaram as menores atenuação. Quando comparadas as alvenarias de blocos não estruturais, verifica-se que as paredes de blocos de cimento apresentaram atenuações menores, quando comparadas às paredes em blocos cerâmicos. Após a análise das micrografias dos blocos cerâmicos e de cimento, pode-se afirmar que quanto maior o índice de vazios e a porosidade do material que a parede foi fabricada, menor era o valor de sua permissividade elétrica e por consequência menor é atenuação provocada nos sinais sem fio.
Avaliação das propriedades físico-químicas, mecânicas e térmicas de argamassas LC³ com baixos teores de cimento Portland
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-08-31) Sabino, Thalita Dayane de Melo Mendes; Nobrega, Ana Cecilia Vieira da; Almeida, Maria das Vitorias Vieira; http://lattes.cnpq.br/7590200701773198; https://orcid.org/0000-0003-1118-1911; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; https://orcid.org/0009-0002-4418-6647; http://lattes.cnpq.br/3827038062942112; Martinelli, Antonio Eduardo; https://orcid.org/0000-0003-3885-9104; http://lattes.cnpq.br/0022988322449627; Marinho, Erika Pinto; http://lattes.cnpq.br/1192938961586608
Argamassas de LC3 (Limestone Calcined Clay Cement) com diferentes teores de cimento Portland (100%, 55%, 50%, 45% e 40%) e combinação de metacaulim (MC) e fíler calcário (FC) (0%, 45%, 50%, 55% e 60%), na proporção de 2:1, foram avaliadas em termos frescos, higroscópicos, mecânicos e térmicos; de forma que argamassas de LC3 com teores de cimento Portland tão baixos quanto 40% atenderam aos requisitos normativos para assentamento e revestimento de paredes e tetos. Adicionalmente, a incorporação de MC e FC em prol da redução de consumo de CP geraram argamassas com menores densidades, refletindo em um material mais leve e com melhor capacidade de isolamento térmico, com redução de até 4 ºC de temperatura do platô de equilíbrio para argamassas LC3 - 55, LC3 - 50, LC3 - 45 e 2,5 ºC para argamassa com menor conteúdo de CP (LC3 - 40)
Avaliação de um solo arenoso-siltoso estabilizado com cimento Portland e adições minerais para uso em manufatura aditiva para a construção civil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-05-29) Lima, Fernanda Morais; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; http://lattes.cnpq.br/2990410745255258; Almeida, Maria das Vitorias Vieira; http://lattes.cnpq.br/7590200701773198; Barbosa, Normando Perazzo
Este trabalho tem como objetivo analisar um solo classificado como arenoso-siltoso e verificar se é compatível ao processo de impressão 3D, estabilizando-o com cimento Portland com a utilização de aditivos químicos para proporcionar a bombeabilidade necessária para impressão, substituindo parcialmente o cimento por adições minerais (metacaulim e fíller calcário), para que a mistura solo-cimento tenha um volume de pasta adequado ao sistema de impressão 3D. O programa experimental iniciou-se com uma análise empírica das misturas, partindo-se da mistura solo:cimento com proporção em massa de 1:1, denominada de referência (REFT100), com o intuito de obter-se uma mistura com consistência compatível ao método de extrusão da impressora 3D disponível na UFRN, de forma a estabelecer os teores de aditivos químicos e a relação água/materiais secos compatíveis as condições de velocidade e altura de bico de impressão. A partir dessa mistura analisou-se a redução do consumo de cimento em duas misturas denominadas de T15%C e T20%C com proporções, em massa, de 0,15:0,85:1 e 0,2:0,80:1 (cimento:adições minerais:solo). Em seguida foi determinada a quantidade de camadas possíveis para a impressão de blocos 3D a serem construídas de forma contínua e sem desmoronar utilizando uma velocidade de impressão constante de 80 mm/segundo com altura de deposição de 1 cm. Com estas condições de impressão estabelecidas foram impressos 6 blocos solo-cimento, de cada composição, com dimensões de 14 cm x 19 cm de seção transversal e 16 cm de altura, onde 3 blocos foram submetidos as análises dimensionais e em seguida determinada a resistência à compressão axial, e 3 blocos foram utilizados para extrair amostras de (40x40x160 mm) para realização de ensaios de resistência à compressão e a tração na flexão. Com as misturas analisadas foi possível construir blocos solo-cimento com consumo de cimento de 113,60 kg/m³ e 152,78 kg/m³, nas composições T15%C e T20%C, respectivamente, o que representa uma redução de cimento de 87% e 82%, respectivamente, em relação à mistura de referência (REFT100), que utilizou apenas cimento e solo. O bloco utilizando a mistura de referência (REFT100) apresentou a maior resistência à compressão (19,8 MPa), enquanto as misturas T15%C e T20%C apresentaram resistências de 3,1 MPa e 3,0 MPa, respectivamente.
Avaliação do comportamento mecânico de misturas 3DCP com substituição parcial do cimento por fíler calcário e metacaulim em comparação aos materiais para alvenaria estrutural
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-02-10) Nunes, Gabrielly da Mota; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; https://orcid.org/0000-0001-9563-2534; http://lattes.cnpq.br/3904325866154130; https://orcid.org/0000-0002-5519-3714; http://lattes.cnpq.br/4353704757379392; Cabral, Kleber Cavalcanti; Carneiro, Arnaldo Manoel Pereira; Bezerra, Ulisses Targino
A impressão 3D gerou mudanças nos processos tradicionais, garantindo melhorias na eficiência e produtividade da construção. No entanto, poucos estudos dão enfoque à análise de misturas cimentícias de impressão 3D (3DCP) em grandes peças com a tipologia de parede de forma comparativa a sistemas construtivos convencionais e, ainda, fazem uso de alto teor de cimento para atingir a estruturação requerida. Com base nisso, o presente estudo tem como objetivo desenvolver blocos, prismas e miniparedes com misturas 3DCP com fíler calcário e metacaulim em substituição parcial ao cimento Portland, visando avaliar o comportamento mecânico desses elementos 3DCP em comparação a mistura referência, apenas com cimento, e ao sistema de alvenaria estrutural com blocos vazados de concreto. As misturas constituíram em até 50% de substituição do cimento por fíler calcário e metacaulim e também foram analisadas quanto ao seu desempenho no estado fresco e endurecido. Os resultados mostraram que os blocos, prismas e miniparedes produzidos com misturas 3DCP com substituição de cimento por fíler calcário e metacaulim apresentaram menor resistência à compressão em comparação à mistura referência, apenas com cimento, e maior resultado em comparação aos componentes de alvenaria estrutural com bloco vazado de concreto. As misturas 3DCP com fíler calcário e metacaulim apresentaram melhores índices de eficiência em relação ao consumo de cimento por MPa atingido, o que comprova a eficiência das misturas com fíler e metacaulim na capacidade de construir paredes para suportar os esforços usuais da alvenaria de vedação e estrutural.
Avaliação dos parâmetros de durabilidade frente ao ataque por íons cloreto em concreto autoadensável com uso de agregados reciclados de resíduos da construção civil
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-05-18) Peixoto, Lorena Karla Soares; Anjos, Marcos Alyssandro Soares dos; Nóbrega, Ana Cecilia Vieira da; https://orcid.org/0000-0003-1118-1911; http://lattes.cnpq.br/3109732203611868; http://lattes.cnpq.br/1255099980712589; Azerêdo, Aline Figueirêdo Nóbrega de; Lucena, Luciana de Figueiredo Lopes; http://lattes.cnpq.br/5893551656862490; Almeida, Maria das Vitórias Vieira
Conforme o crescimento econômico conduz o ritmo acelerado da construção, projeta-se uma crise ambiental global em consequência do desperdício dos recursos naturais de fontes não renováveis, despertando, assim, a busca por alternativas de reaproveitamento dos resíduos da construção civil (RCC). Neste estudo, verificou-se a influência da incorporação de agregados reciclados de RCC, areia e brita, nos parâmetros de durabilidade em misturas de concretos autoadensáveis (CAA), com e sem adição de metacaulim, submetidas a duas condições de exposição: ao ar livre e em ciclos de ataque por íons cloreto. Foram produzidas cinco misturas: (1) CAA referência, com areia e brita naturais; (2) CAA com areia e brita recicladas; (3) CAA com areia e brita recicladas e adição de 10% de MK; (4) CAA com areia reciclada, brita natural e adição de 10% de MK e (5) CAA com areia natural, brita reciclada e adição de 10% de MK. A relação água/ligantes foi mantida constante para todos as misturas e a dosagem de aditivo foi ajustada de acordo com a variação do uso dos agregados. A avaliação das propriedades mecânicas e de durabilidade foi realizada a partir de ensaios resistência à compressão axial, velocidade de pulso ultrassônico, penetração de cloreto, difusão de íons cloreto e resistividade elétrica. Os resultados mostraram a viabilidade do uso de agregados reciclados de RCC no CAA. A adição do metacaulim melhorou o desempenho do CAA com o uso desses agregados de forma significativa. A mistura de CAA com areia reciclada e metacaulim se destacou positivamente em relação às demais e, portanto, concluiuse que é possível produzir tal mistura com desempenho aceitável e assegurar um bom comportamento sob condições de agressividade ambiental.
Avaliação técnica da utilização do resíduo de uma usina de asfalto em misturas de concreto asfáltico usinado a quente
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-05-18) Silva, Alex Armando da; Amorim, Enio Fernandes; França, Fagner Alexandre Nunes de; https://orcid.org/0000-0002-8113-622X; http://lattes.cnpq.br/6854485206744906; http://lattes.cnpq.br/3197581360914436; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; Souza, Marcondes Mendes de
Atualmente o transporte rodoviário no Brasil é o principal meio de circulação de bens, serviços e pessoas. Diante desse cenário, com o crescimento populacional, se faz necessário a realização de manutenção e construção de rodovias no país, o que ocasiona a exploração de recursos naturais e a geração de resíduos que causam grandes problemas ambientais. Neste segmento, é oportuno destacar que no processo de produção do Concreto Asfáltico Usinado a Quente (CAUQ) é gerado um resíduo denominado Brita Graduada com Asfalto (BGA), material nobre, composto por agregados graúdos, miúdos e Cimento Asfáltico de Petróleo (CAP). Desse modo, o presente estudo analisou a viabilidade técnica do uso da BGA em proporções de 0%, 2%, 4%, 6% e 8%, em massa, em relação às novas misturas asfálticas usinadas a quente para aplicação em fins de obras viárias. Para isso, foram realizadas análises de caracterização química por Fluorescência de Raio X (FRX), mineralógica por Difração de Raio X (DRX) e física da BGA e agregados naturais. As misturas asfálticas com a incorporação da BGA foram produzidas baseadas nos procedimentos de dosagem Marshall, consubstanciadas nas normas do Departamento Nacional de Infraestrutura de Transporte (DNIT). Ao término do trabalho, verificou-se que os traços de concreto com 2% e 8% de BGA apresentaram os melhores valores para os parâmetros volumétricos e estabilidade Marshall, de forma que os mesmos foram superiores aos recomendados pelas normas técnicas brasileiras. Além disso, os resultados da caracterização física, química e mineralógica revelaram valores compatíveis com os agregados naturais empregados nas obras de pavimentação no país. Dessa forma, conclui-se que o uso da BGA se apresenta como um material alternativo para ser utilizado na composição de CAUQ, satisfazendo os critérios técnicos exigidos pelos órgãos brasileiros, além de proporcionar vantagens do ponto de vista econômico e ambiental.
Caracterização geomecânica de um solo residual compactado de gabro no Nordeste Brasileiro
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2024-09-30) Campos, Pedro Henrique Silva de; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; https://orcid.org/0009-0009-4549-6883; http://lattes.cnpq.br/1877054299138280; Freitas Neto, Osvaldo de; https://orcid.org/0000-0001-9488-4123; http://lattes.cnpq.br/6335708403185496; Severo, Ricardo Nascimento Flores
O estudo tem como objetivo avaliar, de forma integrada, os aspectos geotécnicos de um solo residual gabróico localizado no Nordeste brasileiro, com foco em suas propriedades físicas, químicas, hidráulicas e mecânicas. A pesquisa abrange o corpo gabróico situado na Suíte Intrusiva São João do Sabugi, onde foram avaliados 20 pontos distintos, totalizando 21 coletas com características variadas. A área de estudo corresponde a aproximadamente 12,8% do município de Jardim de Angicos/RN. Foram realizados ensaios para a caracterização física, química, hidráulica e mecânica do solo. As características físicas observadas variaram amplamente, impossibilitando a definição de um padrão generalizado para as amostras, com solos que variaram de pouco coesivos a argilas de alta plasticidade. Os resultados granulométricos sugerem também a possível translocação de minerais argílicos. As análises químicas, realizadas por DRX, FRX e MEV, indicaram a presença de argilominerais expansivos, como montmorilonita, além da formação de clorita, evidenciando um avançado e gradual grau de intemperismo na região. No que se refere às propriedades hidráulicas, as amostras apresentaram baixa permeabilidade, da ordem de 10⁻⁷ cm/s. Nos aspectos mecânicos, os ensaios de compressão triaxial revelaram materiais dúcteis, sem picos característicos de resistência e com comportamento de endurecimento contínuo ao longo do ensaio. O ensaio de adensamento revelou características expansivas de aproximadamente 3,96%. O solo residual gabróico da área estudada apresenta grande variação nas propriedades físicas e mecânicas, com destaque para a presença de argilominerais expansivos e baixa permeabilidade. Esses fatores sugerem que a utilização desse solo em obras geotécnicas deve ser cuidadosamente planejada, levando em consideração suas variações, o potencial expansivo e seu comportamento dúctil. A baixa permeabilidade também indica que o solo pode ser adequado para obras que demandam controle de infiltração, como barragens de terra. No entanto, a diversidade de características observadas reforça a necessidade de estudos complementares, especialmente em outras áreas com corpos gabróicos, para avaliar a variabilidade geotécnica em diferentes contextos. Este estudo amplia o conhecimento sobre solos gabróicos e fornece subsídios importantes para o uso em obras geotécnicas, contribuindo para o entendimento e planejamento de aplicações em condições semelhantes às do Nordeste brasileiro.
Comportamento mecânico de um solo residual gabroide compactado
(Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023-11-29) Peroba, Paula de Moura Estevão; Santos Júnior, Olavo Francisco dos; Ingunza, Maria Del Pilar Durante; https://orcid.org/0000-0001-6994-7559; http://lattes.cnpq.br/1925954531585024; https://orcid.org/0000-0001-7552-6646; http://lattes.cnpq.br/1573496204231636; http://lattes.cnpq.br/1348837403141146; Freitas Neto, Osvaldo de; Chaves, Leonardo Flamarion Marques; Severo, Ricardo Nascimento Flores
Investigou-se o comportamento mecânico de um solo saprolítico, originado de rochas gabroides, de ocorrência de aproximadamente 31 km2, numa região do semiárido brasileiro. O estudo reuniu dados de análises petrográficas, químicas (FRX) e mineralógicas (DRX), além de testes físicos (caracterização geotécnica e compactação), hidráulicos (de permeabilidade) e mecânicos (triaxiais drenados e não drenados e de adensamento). Os resultados mostraram que o solo é originado de um gabronorito, de comportamento não plástico, classificação SUCS de SW-SM, pouco permeável e pouco compressível. Dos ensaios de compactação, observou-se a propensão do solo a sofrer quebra de grãos, porém, não foi possível caracterizar o fenômeno no solo, no escopo dos ensaios realizados. Os testes mecânicos mostraram que a tensão de escoamento imposta pela compactação, tornou o comportamento do solo similar ao de um solo sobreadensado. Isto ocasionou a geração de poropressões negativas incrementando a resistência do solo, nos ensaios não drenados, e comportamento dilatante, nos ensaios drenados, com a tendência dilatante tendendo a diminuir com o aumento da tensão confinante efetiva. Sob tensões de confinamento maiores, o comportamento passou a ser contrativo e o atingimento da resistência máxima foi seguido de uma significativa queda da resistência, ocasionada pelo acréscimo contínuo de poropressão positiva – uma tendência de comportamento desfavorável a algumas aplicações geotécnicas, pois é indicativo de tendência à liquefação estática do solo quando sob tensões confinantes maiores que a crítica.

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