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Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Título: Materiais alternativos para aterro em ECSR com geossintético
Autor(es): Rezende, Everton Fabrício Viana
Resumo: Este estudo objetiva facilitar o uso de Agregado Reciclado de Concreto (ARC) e o Reciclado de Pavimento Asfáltico (RPA) em substituição a agregados naturais como aterro alternativo para Estrutura de Contenção em Solo Reforçado (ECSR). Embora vários estudos com ARC e RPA tem sido conduzido para uso em aplicações de estradas (FHWA 2004a; Anderson et al. 2009; Soleimanbeigi 2012; Soleimanbeigi et al. 2015), apenas poucos trabalhos têm sido executados para avaliar ARC e RPA para uso específico como aterro de ECSR. A seleção de ARC, RPA e reforço de Geossintético considera custos e benefícios ambientais. O uso de ARC e RPA como aterro pode reduzir os custos associados a mineração e transporte de agregados naturais, o qual apresenta um fator importante no custo total da ECSR. Ressalta-se que o descarte de ARC e RPA em bota-foras é dispendioso e pode colocar em risco ambiental o ar e a água subterrânea. A aptidão do ARC e RPA como aterro para ECSR com geossintético é investigado nesse estudo. A interação mecânica entre esses agregados reciclados e 4 tipos de geossintéticos será apresentada, destacando as propriedades mecânicas do ARC e RPA. Outro fator importante estudado é a resistência ao cisalhamento entre os geossintéticos e os materiais reciclados, os quais foram medidos usando um equipamento para ensaio de arrancamento e uma máquina de cisalhamento direto de larga escala. Dois tipos de geotêxteis (tecido e não tecido) e 2 tipos de geogrelhas (uniaxial e biaxial) foram usados. Os resultados dos testes laboratoriais conduzidos neste estudo providenciam a projetistas dados para conduzir cálculos preliminares para avaliação da eficácia do uso de ARC e RPA em obras geotécnicas. Parâmetros de projeto recomendados para ARC são: 48º para ângulo de atrito (Ф’), 0 kPa para coesão (c’); 0,41, 0,30, 0,62 e 0,55 para fatores de eficiência (EФ), para geotêxtil tecido, não tecido, geogrelha uniaxial e biaxial respectivamente; coeficiente de interação (Ci) para geogrelha de 0,52 à tensão normal < 20 kPa, e 0,29 à tensão normal > 20 kPa, e para geotêxtil os valores são de 0,13 à tensão normal < 20 kPa e 0,24 à tensão normal > 20 kPa. Já os parâmetros recomendados para RPA são: 29,2º para Ф’, 0 kPa de c’; 0,77, 0,62, 1,15 e 1,41 para EФ, em geotêxtil tecido, não tecido, geogrelha uniaxial e biaxial respectivamente; Ci de 0,16 para geogrelha à tensão normal < 20 kPa, e 0,18 à tensão normal > 20 kPa, e para geotêxtil os valores são de 0,21 à tensão normal < 20 kPa e 0,22 à tensão normal > 20 kPa. Esses parâmetros de projeto são apresentados apenas para uso de cálculos preliminares. O projeto final deve usar as propriedades medidas de ARC, RPA e geossintéticos que serão usados. Condições de campo devem ser simuladas o mais próximo da realidade quando conduzido os testes para o projeto final.
Abstract: This study aims to facilitate the use of Recycled Concrete Aggregate (RCA) and Recycled Asphalt Pavement (RAP) in lieu of natural aggregates as alternative backfill for Mechanically Stabilized Earth (MSE) walls. Although several studies on RCA and RAP have been conducted for use in roadway construction applications (FHWA 2004a; Anderson et al. 2009; Soleimanbeigi 2012; Soleimanbeigi et al. 2015), only a few studies have been conducted to evaluate RCA and RAP for specific use as MSE wall backfill. The selection of RCA, RAP and Geosynthetic reinforcements considered costs and environmental benefits. The use of RCA and RAP as backfill can reduce the costs associated with mining and transportation of natural aggregates, which can dominate the total cost of a MSE wall. In addition, the disposal of RCA and RAP into landfills is costly and can pose environmental risks to air and groundwater alike. The suitability of RCA and RAP as backfill for geosynthetically reinforced MSE walls is investigated in this study. Mechanical interaction between these recycled aggregates with four types of geosynthetic will be presented. The index and mechanical properties of RCA and RAP were measured. Interface shear resistance between geosynthetics and the recycled materials were measured using a pullout table and a large-scale direct shear machine. Two types of geotextiles (woven and non-woven) and two types of geogrids (uniaxial and biaxial) were used. The results conducted from laboratory tests in this study provide designers with the data to conduct preliminary design calculations to evaluate the efficacy of RCA and RAP in geotechnical construction. Recommended design parameters for RCA are: 48º for friction angle (Ф’), 0 kPa for cohesion (c’); 0.41, 0.30, 0.62 and 0.55 for efficiency factor (EФ), for woven and non-woven geotextile, and uniaxial and biaxial geogrid respectively; interaction coefficient (Ci) for geogrid 0.52 at normal stress < 20 kPa, and 0.29 at normal stress > 20 kPa and for geotextile 0.13 at normal stress < 20kPa and 0.24 at normal stress > 20 kPa. In the other hand, the parameters recommended for RAP are: 29.2 for Ф’, 0 kPa for c’; 0.77, 0.62, 1.15 and 1.41 for EФ, in woven and non-woven geotextile, uniaxial and biaxial geogrid respectively; Ci value of 0.16 for geogrid at normal stress < 20 kPa and 0.18 at normal stress > 20 kPa, and for geotextile the values are 0.21 at normal stress < 20 kPa and 0.22 at normal stress > 20 kPa. These design parameters are intended for preliminary design calculations. The final project should be conducted using measured properties for RCA, RAP and geosynthetics to be used. Field conditions should be simulated as closely as possible when conducting tests for final design.
Editor: Universidade Federal do Pampa
Citação: REZENDE, Everton Fabrício Viana. Materiais alternativos para aterro em ECSR com geossintético. 2016. 150 f. Trabalho de Conclusão de Curso - Curso de Geologia, Universidade Federal do Pampa, Caçapava do Sul, 2016.
URI: http://dspace.unipampa.edu.br/jspui/handle/riu/1373
Data do documento: 2016
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