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Título: Análise de microestrutura e de características geotécnicas de misturas de resíduo de polimento de porcelanato e solo
Título(s) alternativo(s): Analisys of microestructure and geotechnical properties of blends of porcelain tile polishing residue and soil
Autor(es): Araújo, Silvia Cristina Justo Fernandes Nobre de
Palavras-chave: Resíduo de polimento de porcelanato;Aterro compactado;Capacidade de carga
Data do documento: 4-Mar-2016
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: ARAÚJO, Silvia Cristina Justo Fernandes Nobre de. Análise de microestrutura e de características geotécnicas de misturas de resíduo de polimento de porcelanato e solo. 2016. 111f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2016.
Resumo: Brazil is a country in development, rich in natural resources. In order to grow sustainably, it is necessary to Brazil to preserve its environment, which is an expressive challenge, especially to industries, such as those producing ceramic materials. This study was developed using Porcelain Tile Polishing Residue (RPP) in blends with soil to build compacted fills. This residue is a slurry generated during the polishing process of porcelain tiles and contains powdery material from the polished tile, the abrasives used during the process and cooling water. The RPP was collected from a private company located in Conde/PB and it was mixed with a sandy-clayey soil, to build the fills. Laboratorial tests were conducted with pure soil, pure RPP and blends in proportions of 5%, 10%, 15% and 20% of RPP in addition to the dry mass of pure soil. The Chemical and Physical Characterization tests performed were: specific solid weight, grain size distribution, laser analysis of grain size distribution, Atterberg limits, X ray fluorescence, X ray diffraction, scanning electron microscopy and soil compaction,. The materials and blends were also compacted and direct shear tests and plate load tests were performed. Plate load tests were conducted using a circular plate with 30 cm diameter, on specimens of pure soil and 5% blend, compacted in a metallic box inside the Soil Mechanics Laboratory of the Federal University of Rio Grande do Norte, Brazil. Both mechanical tests performed were conducted under inundated conditions, willing to reduce the influence of soil suction. An evaluation of the results of the tests performed shows that RPP is a fine material, with grain size distribution smaller than 0,015mm, composed mainly of silica and alumina, and particles in angular shape. The soil was characterized as a clayey sand, geologically known as a lateritic soil, with high percentages of alumina and iron oxide, and particles with rounded shape. Both the Soil and the blends presented low plasticity, while the residue showed a medium plasticity. Direct shear tests showed that the addition of RPP did not cause major changes into blends’ friction angle data, however, it was possible to note that, for the proportions studied, that is a tendency of obtain lower shear stresses for higher percentages of RPP in the blends. Both pure soil and 5% mixture showed a punching disruption for the Plate load test. For this same test, the allowable stress for 5% mixture was 44% higher than the pure soil, and smaller vertical settlement results for all stresses.
metadata.dc.description.resumo: O Brasil é um país em desenvolvimento dotado de imensa quantidade de recursos naturais que necessitam ser preservados a fim de que o crescimento econômico seja associado ao desenvolvimento sustentável. A gestão de resíduos sólidos é um desafio contínuo para as indústrias no Brasil, incluindo as que produzem materiais cerâmicos. Neste trabalho, foi estudada a utilização de Resíduo de Polimento de Porcelanato (RPP) para a execução de aterros compactados. O RPP é um resíduo em consistência de lama gerado durante a etapa de polimento do material cerâmico porcelanato, composto por material pulverulento desprendido da peça cerâmica polida, por material abrasivo gasto e por água de resfriamento e lavagem. O RPP utilizado nesta pesquisa foi coletado em empresa localizada no município de Conde/PB e será estudado em misturas com solo areno-argiloso, para a execução de aterros. Foram realizados ensaios de caracterização e de resistência mecânica com o solo puro, o RPP puro e misturas de solo e resíduo nas proporções de 5%, 10%, 15% e 20% da adição de RPP em massa seca de solo. Os ensaios de caracterização realizados em todas as amostras foram: massa específica dos sólidos, granulometria conjunta, granulometria a laser, limites de Atterberg, fluorescência de raios X, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e compactação. As amostras também foram compactadas e submetidas ainda a ensaios de cisalhamento direto e provas de carga em placa. Este último ensaio foi realizado em placa circular de 30 cm de diâmetro, sobre amostra moldada em caixa metálica no laboratório de Mecânica dos Solos da UFRN. A capacidade de carga do aterro foi avaliada para as amostras compactadas de solo puro e da mistura de 5, previamente selecionada. Todos os ensaios de resistência mecânica foram desenvolvidos na condição inundada, a fim de minimizar possíveis influências de sucção matricial. Os resultados dos ensaios de caracterização apontam que o RPP é um material fino, com granulometria inferior a 0,015 mm, rico em sílica e alumina, com partículas de formato angular. O solo em estudo é uma areia argilosa, caracterizado como laterítico, com altos teores de alumina e óxido de ferro, e com partículas de formato arredondado. Tanto o solo puro quanto as misturas foram identificados como materiais fracamente plásticos, enquanto o resíduo se mostrou medianamente plástico. Os resultados dos ensaios de cisalhamento direto apontam que a adição de resíduo no solo não provocou variações significativas nos valores de ângulo de atrito interno das misturas, em relação ao solo puro, mas, no que diz respeito aos valores de pico da resistência ao cisalhamento, ocorreu uma tendência a um decréscimo na resistência das misturas com o aumento da quantidade de resíduo adicionada. Tanto o solo puro quanto a mistura de 5% apresentaram ruptura por puncionamento, para a prova de carga em placa. O resultado da prova de carga em placa mostrou também que a mistura de 5% apresentou tensão admissível 44% maior do que o solo puro. Os recalques da Mistura de 5% também foram menores do que os do solo puro.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/20969
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