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Dissertações/Teses

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2025

	Dissertações
1	JOSÉ ARTHUR DO NASCIMENTO RAMALHO POTENCIAL DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL, DE EROSÃO ACELERADA E DE POLUIÇÃO DIFUSA NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO POTENGI - RN Orientador : CARLOS WILMER COSTA MEMBROS DA BANCA : CARLOS WILMER COSTA OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR KARINA PATRICIA VIEIRA DA CUNHA JOSÉ AUGUSTO DI LOLLO Data: 24/01/2025 Mostrar Resumo Este estudo teve como objetivo caracterizar o potencial de escoamento superficial e o risco de erosão acelerada na Bacia Hidrográfica do Rio Potengi (BHRP), localizada no estado do Rio Grande do Norte, Brasil, utilizando análise multicritério em ambiente SIG. A metodologia integrou 14 atributos geoambientais, incluindo unidades geológicas, declividade, gênese e espessura dos materiais inconsolidados, permeabilidade, densidade de drenagem, feições de armazenamento superficial, formas do terreno, pluviosidade, uso e cobertura da terra, erodibilidade, além das proporções de areia e argila no solo. Foram utilizados dados primários com destaque para a coleta de 110 amostras de solo e imagens de satélite, e secundários, resultando na elaboração de dois produtos cartográficos principais: a Carta de Potencial de Escoamento Superficial e a Carta de Potencial Risco de Erosão Acelerada. Os resultados indicaram que a BHRP é predominantemente marcada por baixos e moderados potenciais de escoamento superficial (95% da área com valores iguais ou inferiores a 5). No entanto, aproximadamente 32,85% da área apresenta alto risco de erosão acelerada (classes 7 e 8), devido à combinação de fatores como a presença de embasamento cristalino, declividades acentuadas, solos arenosos altamente erodíveis e atividades antrópicas intensivas, incluindo conversão de terras para pastagem extensiva. As áreas mais vulneráveis incluem o alto curso da bacia, caracterizado por declividades acentuadas e solos friáveis, além de manchas pontuais na região central, nordeste e próximas ao exutório. As análises reforçam a importância de implementar ações de manejo sustentável do solo, como a recuperação da vegetação nativa e o controle do uso inadequado da terra, especialmente em áreas críticas, para mitigar os impactos da erosão e promover a sustentabilidade ambiental. Mostrar Abstract This study aimed to characterize the surface runoff potential and accelerated erosion risk in the Potengi River Basin (BHRP), located in Rio Grande do Norte, Brazil, using multicriteria analysis in a GIS environment. The methodology integrated 14 geoenvironmental variables, including lithology, slope, genesis and thickness of unconsolidated materials, permeability, drainage density, surface storage features, landforms, rainfall, land use and cover, erodibility, and soil proportions of clay and sand. Primary and secondary data were used, notably the collection of 110 soil samples and satellite imagery, resulting in two main cartographic products: the Surface Runoff Potential Map and the Accelerated Erosion Risk Map. The results indicated that the BHRP is predominantly characterized by low to moderate surface runoff potential (95% of the area with values equal to or less than 5). However, approximately 32.85% of the area presents a high risk of accelerated erosion (classes 7 and 8), attributed to factors such as crystalline basement, steep slopes, highly erodible sandy soils, and intensive anthropogenic activities, including land conversion for pasture and urbanization. The most vulnerable areas include the upper course of the basin, marked by steeper slopes, friable soils, and reduced vegetation cover, along with smaller patches in the central, northeastern, and exutory regions. The analyses highlight the importance of implementing sustainable soil management actions, such as restoring native vegetation and controlling inappropriate land use, particularly in critical areas, to mitigate erosion impacts and promote environmental sustainability.
2	PHILLIPY JOHNY LINDOLFO DA SILVA ANÁLISE DO COMPORTAMENTO MECÂNICO DE MISTURAS DE SOLOS LATERÍTICOS E RESÍDUO ASFÁLTICO PARA USO EM CAMADAS DE PAVIMENTOS Orientador : ENIO FERNANDES AMORIM MEMBROS DA BANCA : ENIO FERNANDES AMORIM JOHN KENNEDY GUEDES RODRIGUES OSVALDO DE FREITAS NETO SILVANA FAVA MARCHEZINI Data: 26/02/2025 Mostrar Resumo A análise do comportamento mecânico de solos e materiais alternativos para pavimentos tem sido amplamente estudada devido à necessidade de soluções sustentáveis e economicamente viáveis na engenharia de transportes. Este estudo investiga a viabilidade do uso da Brita Graduada Asfáltica (BGA), um resíduo da produção de concreto asfáltico, na estabilização de solos lateríticos granulares do Rio Grande do Norte para aplicação em camadas de base e sub-base de pavimentos flexíveis. As amostras foram classificadas pelos sistemas MCT (Miniatura, Compactado, Tropical) e pela Metodologia Universal de Classificação de Solos Lateríticos. A caracterização mecânica envolveu ensaios triaxiais de carga repetida para determinação do módulo de resiliência (MR) e da deformação permanente (DP), considerando os solos naturais e misturas com 10% e 20% de BGA, além da estabilização química com 2% de cimento. Os resultados indicaram que a incorporação de BGA melhorou a resposta resiliente, aumentando a rigidez estrutural e reduzindo o acúmulo de deformações plásticas. A estabilização com cimento intensificou esses efeitos, dobrando os valores de MR e mitigando as deformações progressivas. A influência da tensão confinante foi determinante para o aumento da rigidez das misturas estabilizadas, enquanto a tensão desvio influenciou a progressão da deformação permanente, indicando maior resistência estrutural nas misturas com 10% de BGA e cimento avaliado com sete dias de cura. Os modelos aplicados apresentaram coeficientes de determinação (R²) superiores a 0,90, demonstrando forte correlação entre os parâmetros mecânicos e os ajustes obtidos. As análises computacionais realizadas no software MeDiNa confirmaram a viabilidade estrutural das misturas avaliadas em diferentes condições de tráfego, destacando ganhos na resistência à fadiga e menor suscetibilidade ao acúmulo de deformações ao longo do tempo. Os resultados contribuem para a compreensão da influência da estabilização de solos lateríticos granulares com resíduos asfálticos, oferecendo diretrizes para futuras aplicações em infraestrutura rodoviária. Conclui-se que a combinação de BGA e estabilização química representa uma alternativa sustentável e eficiente para pavimentação, reduzindo a necessidade de extração de agregados naturais e promovendo o reaproveitamento de resíduos da indústria asfáltica. Mostrar Abstract The analysis of the mechanical behavior of soils and alternative materials for pavements has been widely studied due to the need for sustainable and economically viable solutions in transportation engineering. This study investigates the feasibility of using Reclaimed Asphalt Pavement (RAP), a byproduct of asphalt concrete production, in the stabilization of lateritic granular soils from Rio Grande do Norte for application in base and sub-base layers of flexible pavements. The samples were classified according to the MCT (Miniature, Compacted, Tropical) system and the Universal Methodology for Lateritic Soil Classification. The mechanical characterization involved repeated load triaxial tests to determine the resilient modulus (MR) and permanent deformation (PD), considering natural soils and mixtures with 10% and 20% RAP, as well as chemical stabilization with 2% cement. The results indicated that the incorporation of RAP improved the resilient response, increasing structural stiffness and reducing the accumulation of plastic deformations. Cement stabilization enhanced these effects, doubling the MR values and mitigating progressive deformations. The influence of confining stress was crucial in increasing the stiffness of the stabilized mixtures, while deviator stress significantly influenced the progression of permanent deformation, indicating higher structural resistance in mixtures with 10% RAP and cement, evaluated after seven days of curing. The applied models showed determination coefficients (R²) above 0.90, demonstrating a strong correlation between mechanical parameters and the obtained adjustments. Computational analyses performed using the MeDiNa software confirmed the structural feasibility of the evaluated mixtures under different traffic conditions, highlighting improvements in fatigue resistance and lower susceptibility to permanent deformation accumulation over time. The results contribute to a better understanding of the influence of lateritic granular soil stabilization with asphalt residues, providing guidelines for future applications in road infrastructure. It is concluded that the combination of RAP and chemical stabilization represents a sustainable and efficient alternative for pavement construction, reducing the need for natural aggregate extraction and promoting the reuse of asphalt industry residues.
3	AFRÂNIO PEREIRA DE OLIVEIRA JÚNIOR Avaliacao do potencial do uso do residuo da producao de sal (carago) como agente estabilizante de solo expansivo Orientador : OSVALDO DE FREITAS NETO MEMBROS DA BANCA : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR OSVALDO DE FREITAS NETO RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO Data: 27/02/2025 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo Os solos expansivos estão presentes em várias partes do mundo. Sua principal característica é a variação volumétrica a partir da variação do teor de umidade. Isso se dá devido a presença de argilominerais expansivos na fração argila do solo, como por exemplo, a Montmorilonita. Essas variações de volume causam danos para as obras de engenharia, que podem ser desde pequenas rachaduras até o comprometimento total da estrutura. A estabilização desses solos pode ser feita a partir da adição de materiais que reajam com a argila e reduzam ou eliminem a expansão. Essa pesquisa teve como objetivo de avaliar a potencialidade do uso de um subproduto da produção de sal, chamado de Carago, para a estabilização de solo expansivo presente na cidade de Mossoró, no estado do Rio Grande do Norte (RN). Para isso, foram realizados ensaios de caracterização, compactação, expansão livre, tensão de expansão e cisalhmento direto em misturas de solo com teores de 5% e 10% de carago. Com base nos resultados, foi possível concluir que a adição de 10% de carago ao solo reduziu em 20% a expansão livre e que houve aumento da coesão em todas as misturas com carago. Mostrar Abstract Expansive soils are present in several parts of the world. Its main characteristic is the volumetric variation based on the variation in moisture content. This is due to the presence of expansive clay minerals in the clay fraction of the soil, such as Montmorillonite. These volume variations cause damage to engineering works, which can range from small cracks to total damage to the structure. These soils can be stabilized by adding materials that react with the clay and reduce or eliminate expansion. This research aimed to evaluate the potential of using a by-product of salt production, called Carago, for stabilizing expansive soil present in the city of Mossoro, in the state of Rio Grande do Norte (RN). To this end, characterization, compaction, free expansion, expansion stress and direct shear tests were carried out on soil mixtures with 5% and 10% carago contents. Based on the results, it was possible to conclude that the addition of 10% carago to the soil reduced free expansion by 20% and that there was an increase in cohesion in all mixtures with carago.
4	GERALDO BRAZ SILVA SANTOS ÍNDICE PARA MAPEAMENTO DE ÁREAS PRIORITÁRIAS PARA O MONITORAMENTO DE PRESSÃO SONORA DE PARQUES EÓLICOS Orientador : HÉRIKA CAVALCANTE DANTAS DA SILVA MEMBROS DA BANCA : CARLOS ALBERTO NASCIMENTO DA ROCHA JUNIOR HÉRIKA CAVALCANTE DANTAS DA SILVA RODRIGO GUIMARÃES DE CARVALHO SANDRA RUFINO SANTOS Data: 07/03/2025 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo O ruído da operação de parques eólicos é uma das principais preocupações das populações circunvizinhas, podendo gerar impactos adversos na saúde e bem-estar. O impacto sonoro depende de algumas variáveis, como o distanciamento da área receptora, as características da turbina e a velocidade e direção do vento. No Brasil, a ausência de legislação que determine um distanciamento mínimo entre áreas habitadas e turbinas eólicas pode contribuir para uma exposição de áreas habitadas ao ruído da operação dos parques. Com a grande quantidade de parques eólicos em operação, torna-se necessário o desenvolvimento de metodologias que identifiquem, quantifiquem e avaliem quais áreas possuem maior necessidade de monitoramento de potenciais impactos sonoros. Diante disso, este trabalho possui como objetivo a proposição de um índice para mapeamento de áreas prioritárias ao monitoramento de pressão sonora de parques eólicos. Com o uso de técnicas de análise espacial, foi possível a obtenção de dados de exposição de potenciais receptores a pressão sonora de parques eólicos em operação. O índice proposto foi construído a partir de sete indicadores individuais que, ponderados, foi capaz de classificar as áreas segundo sua criticidade. Os resultados apontaram que 10% das turbinas eólicas em operação no Rio Grande do Norte apresentam receptores na área de influência sonora adotada (400m), com um total de 1.882 receptores. Quanto as classes de prioridade de monitoramento, 23 turbinas foram classificadas como “Muito alta”, 86 como “Alta”, 127 como “Média” e 81 como “Baixa”. O índice proposto se mostrou uma eficiente ferramenta de gestão socioambiental, capaz de orientar ações de monitoramento, revisão de impactos e discussão de medidas compensatórias. Mostrar Abstract The noise from the operation of wind farms is one of the main concerns of surrounding populations, potentially causing adverse impacts on health and well-being. The noise impact depends on several variables, such as the distance to the receptor area, the characteristics of the turbine, and the speed and direction of the wind. In Brazil, the lack of legislation defining a minimum distance between populated areas and wind turbines may contribute to the exposure of inhabited areas to the noise from wind farm operations. With the large number of wind farms in operation, it is necessary to develop methodologies that identify, quantify, and assess which areas have the greatest need for monitoring potential noise impacts. Therefore, the objective of this study is to propose an index for mapping priority areas for monitoring noise pressure from wind farms. Using spatial analysis techniques, data on the exposure of potential receptors to noise from operating wind farms was obtained. The proposed index was built from seven individual indicators that, when weighted, allowed for the classification of areas according to their level of criticality. The results indicated that 10% of the operating wind turbines have receptors within the adopted noise influence area (400m), with a total of 1,882 receptors. Regarding monitoring priority classes, 23 turbines were classified as “Very High,” 86 as “High,” 127 as “Medium,” and 81 as “Low.” The proposed index proved to be an effective tool for socio-environmental management.
5	MARIA DENISE BARBOSA GOMES Sorção de fósforo por solo oxídico: Estratégias para mitigação de águas eutrofizadas do semiárido brasileiro Orientador : VANESSA BECKER MEMBROS DA BANCA : VANESSA BECKER KARINA PATRICIA VIEIRA DA CUNHA FERNANDA MONICELLI CÂMARA BRITO NATÁLIA PESSOA NOYMA Data: 02/04/2025 Mostrar Resumo A eutrofização compromete a qualidade da água de lagos e reservatórios, impactando a biota aquática e os serviços ecossistêmicos. Sua mitigação envolve desde a redução de fontes externas até o bloqueio da fertilização interna. A geoengenharia é uma técnica que pode ser empregada para mitigar águas eutrofizadas por meio de materiais com afinidade de adsorção de fosfato. Adsorventes naturais, como solos, bauxitas e zeólitas, surgem como alternativas viáveis aos produtos comerciais e mais sustentáveis. Entre eles, solos oxídicos, ricos em óxidos de Fe e Al, destacam-se pelo alto grau de intemperismo e capacidade de sorção. Este estudo investigou o potencial de sorção de P por um solo tropical oxídico para mitigar a eutrofização de ecossistemas aquáticos da região semiárida do nordeste brasileiro. O experimento foi realizado com águas de três reservatórios eutrofizados (Gargalheiras, Boqueirão de Parelhas e Dourado), utilizando 0,1 g de Nitossolo Vermelho Distroférrico, coletado na base e no topo de uma topossequência na Bacia do Cabo/PE. Após a aplicação do solo (sorvente), as amostras foram agitadas a 200 rpm por 24 horas. Foram avaliadas as concentrações de fosfato e substâncias húmicas, bem como o pH. Os solos testados apresentaram potencial de sorção de P, especialmente em concentrações iniciais até 2,5 mg L-1, com remoções de P que chegaram acima de 90% em Gargalheiras e Boqueirão na concentração inicial. A capacidade máxima foi de 3,38 Base e 4,13 mg g⁻¹ Topo (Gargalheiras), 2,08 Base e 2,34 mg g⁻¹ Topo (Boqueirão) e 1,74 Base e 1,24 mg g⁻¹ Topo (Dourado). O comportamento sortivo pode ser atribuído aos óxidos de Fe e Al e às características do solo, como baixos pH e teor matéria orgânica e alta fração de argila. Além disso, as propriedades da água também podem influenciar na sorção, favorecendo inclusive a precipitação. As substâncias húmicas reduziram após o experimento, no entanto, o pH exerceu maior influência na sorção em comparação a elas. Os sorventes se mostram como uma estratégia promissora para mitigação de águas eutrofizadas, em especial na região do semiárido, visto que ambos foram capazes de remover P em condições próximas ao encontrado nos reservatórios. Mostrar Abstract Eutrophication compromises the water quality of lakes and reservoirs, impacting aquatic biota and ecosystem services. Mitigation involves everything from reducing external sources to blocking internal fertilization. Geoengineering is a technique that can be used to mitigate eutrophic waters by using materials with phosphate adsorption affinity. Natural adsorbents, such as soils, bauxites, and zeolites, emerge as viable alternatives to commercial and more sustainable products. Among them, oxidic soils, rich in Fe and Al oxides, stand out for their high degree of weathering and sorption capacity. This study investigated the potential for P sorption by a tropical oxidic soil to mitigate the eutrophication of aquatic ecosystems in the semiarid region of northeastern Brazil. The experiment was carried out with water from three eutrophic reservoirs (Gargalheiras, Boqueirão de Parelhas and Dourado), using 0.1 g of Dystroferric Red Nitosol, collected at the base and top of a toposequence in the Cabo Basin/PE. After application of the soil (sorbent), the samples were shaken at 200 rpm for 24 hours. The concentrations of phosphate and humic substances, as well as the pH, were evaluated. The tested soils showed P sorption potential, especially at initial concentrations up to 2.5 mg L-1, with P removals reaching above 90% in Gargalheiras and Boqueirão at the initial concentration. The maximum capacity was 3.38 Base and 4.13 mg g⁻¹ Top (Gargalheiras), 2.08 Base and 2.34 mg g⁻¹ Top (Boqueirão) and 1.74 Base and 1.24 mg g⁻¹ Top (Dourado). The sorptive behavior can be attributed to Fe and Al oxides and soil characteristics, such as low pH and organic matter content and high clay fraction. In addition, water properties can also influence sorption, even favoring precipitation. Humic substances reduced after the experiment; however, pH exerted a greater influence on sorption compared to them. Sorbents appear to be a promising strategy for mitigating eutrophic waters, especially in the semiarid region, since both were able to remove P under conditions close to those found in reservoirs.
6	SANDRO RICARDO DA SILVA ANDRADE INFLUÊNCIA DA DIATOMITA NAS PROPRIEDADES DE ARGAMASSA À BASE DE CAL PARA RESTAURO Orientador : MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA MEMBROS DA BANCA : MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA KLEBER CAVALCANTI CABRAL PAULO ALYSSON BRILHANTE FAHEINA DE SOUZA ADLA KELLEN DIONISIO SOUSA Data: 04/04/2025 Mostrar Resumo Nos últimos anos, as demandas por serviços de intervenções para conservação e reabilitação em edifícios históricos têm aumentado. E tal feito se faz necessário, pois a preservação do patrimônio histórico edificado representa uma importante ação para resguardar a cultura de um povo, sua identidade e suas memórias, como um documento vivo. Essas intervenções, muitas vezes, são realizadas com alteração de materiais e de processos construtivos que nem sempre têm contribuído para melhorar o estado de conservação das edificações históricas. Com a finalidade de analisar se a incorporação de diatomita melhora as propriedades de uma argamassa para restauro. Foram selecionados 4 (quatro) traços de argamassas a base de cal e areia (1:2 , 1:4 , 1:6 e 1:8) sendo estes os mais encontrados em edificações históricas ao redor do mundo. E em seguida, a diatomita foi incorporada substituindo a cal hidratada nas porcentagens em massa de 10% e 20% em cada um destes quatro traços de referência. Foi realizada a caracterização físico-mecânica dos corpos de prova de argamassa de restauro com 28 e 90 dias de idade. Os resultados dos ensaios realizados mostram um aumento de desempenho mecânico das argamassas com a incorporação de diatomita, chegando a aumento médio de 2,2 vezes na resistência à compressão axial quando incorporado 20% de diatomita. Também foram realizados testes com fenolftaleína aos 150 dias de idade, revelando nos traços de referência Ref. - 1:8 e T20% - 1:8 carbonatação total das amostras. Finalizando os ensaios com avaliação de durabilidade em 2 (dois) cenários, sendo o primeiro cenário, os corpos de prova expostos a 10 (dez) ciclos de molhagem/secagem com uma solução salina (água + NaCl) e outro apenas com água potável (isenta de sais). O Resultado da análise dos corpos de prova em solução salina, apresentaram um elevado desgaste superficial a partir dos traços com proporção aglomerante - agregado de 1:6 em diante, tanto nas amostras de argamassa sem diatomita quanto nas amostras com diatomita. Sendo o traço com maiores danos superficiais e perda de massa, o traço de referência 1:8 seguido do traço 1:8 com 20% de diatomita. Já no cenário de ciclos de imersão em água isenta de sais, não houve prejuízo estético das amostras, assim como tambem não houve desgaste ocasionando perda de massa significativa. Sendo assim, pode-se concluir que a incorporação de diatomita trouxe ganhos de desempenho mecânico e, consequentemente, na durabilidade das argamassas de restauro. Mostrar Abstract In recent years, the demand for intervention services for the conservation and rehabilitation of historic buildings has increased significantly. This is necessary because the preservation of historical heritage represents an important action to safeguard the culture of a people, their identity and their memories, as a living document. These interventions are often carried out by changing materials and construction processes that have not always contributed to improving the state of conservation of historic buildings. So, in order to make a more effective contribution to the restoration of historic buildings, the aim of this study was to develop a research project using lime mortars, a new material that could provide a again in resistance at the first ages and increase the useful life of the masonry cladding, in order to guarantee the compatibility of the restoration mortar with the pre-existing mortar in the historic building. To this end, 4 (four) types of lime and sand mortar were selected (1:2, 1:4, 1:6 and 1:8), which are the most commonly found in historic buildings in Brazil. And then, diatomite was added, replacing the hydrated lime in percentages of 10% and 20% in each of them. The physical-mechanical characterization of historical mortar specimens aged 28 and 90 days was carried out. The results of the tests carried out showed an increase in the mechanical performance of the mortars with the incorporation of diatomite, reaching a 16.6% increase in the tensile strength in flexion in the mixture richest in binder (1:2). And in axial compression, the mixes with 20% incorporation reached an average increase of 3 times more in relation to the resistance values of the reference mixes.
7	IRANILTON FERREIRA DE SOUSA APLICACAO DE HIDROXIDO DE CALCIO COMO TECNICA DE MITIGACAO DA EUTROFIZACAO EM RESERVATORIOS DO SEMIARIDO BRASILEIRO Orientador : JOSE LUIZ DE ATTAYDE MEMBROS DA BANCA : JOSE LUIZ DE ATTAYDE FABIANA OLIVEIRA DE ARAUJO FERNANDA MONICELLI CÂMARA BRITO JOSÉ NEUCIANO PINHEIRO DE OLIVEIRA Data: 09/04/2025 Mostrar Resumo A eutrofização é um processo de aumento da produção primária causado pelo aumento do aporte de nutrientes limitantes e representa uma grave ameaça aos ecossistemas aquáticos. Este estudo investigou o potencial da cal hidratada utilizada na construção civil como sorvente de fósforo utilizando águas de quatro reservatórios do semiárido brasileiro. Através de experimentos em microescala em laboratório, avaliou-se a capacidade de sorção da cal hidratada em amostras de águas naturais. Os resultados demonstraram que a cal hidratada apresentou alta capacidade de remoção de fósforo nas águas naturais através da sorção de P e precipitação do fosfato de cálcio, com capacidade máxima de sorção (qmáx) de 176,1 mg.P.g-1 (Dourado), 160,6 mg.P.g-1 (Gargalheiras), 130,3 mg.P.g-1 (Boqueirão) e 111,5 mg.P.g-1 (Armando Ribeiro Gonçalves). Além disso, a cal hidratada mostrou-se eficaz na remoção de substâncias húmicas, contribuindo para a melhoria da qualidade da água. Através de análises de regressão linear foi evidenciado que o aumento da dureza e substâncias húmicas auxiliam no aumento da qmáx do material sorvente, já a presença de íons sulfato reduz a qmáx. Além disso, a aplicação da cal elevou o pH do meio, um fenômeno que auxilia no principal mecanismo de sorção do material e anula os efeitos inibitórios de precipitação de fosfato de cálcio provocado pelas substâncias húmicas. Este fato porém requer atenção nas aplicações deste composto em águas naturais. Conclui-se que a cal hidratada utilizada na construção civil apresenta-se como uma alternativa promissora e de baixo custo para o controle da eutrofização em reservatórios. Mostrar Abstract Eutrophication is a process of increased primary production caused by increased input of limiting nutrients and represents a serious threat to aquatic ecosystems. This study investigated the potential of hydrated lime used in construction as a phosphorus sorbent using water from four reservoirs in the Brazilian semiarid region. Through microscale experiments in the laboratory, the sorption capacity of hydrated lime in natural water samples was evaluated. The results demonstrated that hydrated lime presented a high capacity for phosphorus removal in natural waters through P sorption and calcium phosphate precipitation, with maximum sorption capacity (qmax) of 176.1 mg.P.g-1 (Dourado), 160.6 mg.P.g-1 (Gargalheiras), 130.3 mg.P.g-1 (Boqueirão) and 111.5 mg.P.g-1 (Armando Ribeiro Gonçalves). Furthermore, hydrated lime was shown to be effective in removing humic substances, contributing to improving water quality. Linear regression analyses showed that increased hardness and humic substances help to increase the qmax of the sorbent material, while the presence of sulfate ions reduces the qmax. Furthermore, the application of lime increased the pH of the medium, a phenomenon that helps in the main sorption mechanism of the material and cancels out the inhibitory effects of calcium phosphate precipitation caused by humic substances. However, this fact requires attention when applying this compound to natural waters. It is concluded that hydrated lime used in civil construction presents itself as a promising and low-cost alternative for controlling eutrophication in reservoirs.
8	AMANDA BEATRIZ PINHEIRO DE SOUSA EFEITOS DO USO DA TERRA NA QUALIDADE DO SOLO RIPÁRIO E NO POTENCIAL DE CONTRIBUIÇÃO DA POLUIÇÃO DIFUSA DE RESERVATÓRIOS TROPICAIS Orientador : VANESSA BECKER MEMBROS DA BANCA : VANESSA BECKER KARINA PATRICIA VIEIRA DA CUNHA RONALDO ANGELINI JOSÉ NEUCIANO PINHEIRO DE OLIVEIRA Data: 11/04/2025 Mostrar Resumo As Áreas de Preservação Permanente são essenciais na conservação dos ecossistemas e namanutenção da qualidade do solo e das águas superficiais. Este estudo avaliou os efeitos dediferentes usos da terra na qualidade do solo ripário e sua influência na poluição difusa nosreservatórios Dourado e Cruzeta, no semiárido brasileiro. A hipótese é que os usos antrópicosdegradam a qualidade do solo e ampliam sua capacidade em contribuir com a poluição difusaem corpos d’água. Foram analisados solos sob vegetação, pecuária, agricultura e solo exposto,selecionados a partir do mapeamento do uso da terra em uma faixa de 100 metros ao redor dosreservatórios. Os atributos do solo avaliados incluíram teores de areia, silte, argila, densidadedo solo, pH, condutividade elétrica, teor de matéria orgânica e fósforo disponível. A qualidadeda água foi analisada por meio de variáveis limnológicas, como temperatura, pH, turbidez,condutividade elétrica, fósforo e nitrogênio total, carbono orgânico e inorgânico, sólidossuspensos totais, orgânicos e inorgânicos e clorofila-a. A estatística envolveu análisedescritiva, teste de Kruskal-Wallis e Análise de Componentes Principais. Os resultadosindicam que a qualidade da água e do solo ripário de ambos os reservatórios estão degradadas,independente do uso da terra. Mesmo áreas mapeadas como cobertura natural possuemvegetação incapaz de atuar como filtro ecológico, comprometidas por fatores antrópicos,como o acesso do gado para pastejo, evidenciando a necessidade de aprimorar o sistema declassificação para essa região. Os teores de areia, silte e pH do solo, e variáveis de qualidadeda água, como temperatura, condutividade elétrica, carbono inorgânico e orgânico, fósforototal, sólidos suspensos orgânicos e clorofila-a, apresentaram diferenças estatísticas entre osreservatórios, refletindo variações ambientais influenciadas por características dos solospredominantes. Em Dourado, o Neossolo Litólico é raso e altamente suscetível à erosão. EmCruzeta, o Luvissolo Crômico, embora mais estruturado, possui mudança textural abrupta, etambém apresenta vulnerabilidade à erosão. Assim, os usos antrópicos ampliam a capacidadedos solos em contribuir com sólidos e nutrientes para os reservatórios. Entretanto, enquantono Dourado o excesso de nutrientes favorece o crescimento de cianobactérias, em Cruzeta aalta turbidez restringe a biomassa aquática, mas mantém a condição eutrófica da água. Diantedesse cenário, estratégias como reflorestamento com espécies nativas, práticas agrícolassustentáveis e controle do pastejo são fundamentais para a recuperação das APPs, redução dapoluição difusa e garantia da sustentabilidade dos recursos hídricos no semiárido. Mostrar Abstract Permanent Preservation Areas are essential for the conservation of ecosystems and themaintenance of soil and surface water quality. This study evaluated the effects of differentland uses on riparian soil quality and its influence on diffuse pollution in the Dourado andCruzeta reservoirs in the Brazilian semi-arid region. The hypothesis is that anthropogenic usesdegrade soil quality and enhance its capacity to contribute to diffuse pollution in water bodies.Soils under vegetation, livestock, agriculture, and exposed land were analyzed, selected fromland use mapping within a 100-meter strip around the reservoirs. The soil attributes assessedincluded sand, silt, clay content, soil density, pH, electrical conductivity, organic mattercontent, and available phosphorus. Water quality was analyzed through limnological variablessuch as temperature, pH, turbidity, electrical conductivity, total phosphorus and nitrogen,organic and inorganic carbon, total suspended solids, organic and inorganic solids, andchlorophyll-a. Statistical analysis involved descriptive statistics, Kruskal-Wallis test, andPrincipal Component Analysis. The results indicate that the water and riparian soil quality ofboth reservoirs are degraded, regardless of land use. Even areas mapped as natural cover havevegetation incapable of functioning as an ecological filter, compromised by anthropogenicfactors such as livestock access for grazing, highlighting the need to improve theclassification system for this region. Soil attributes such as sand, silt, and pH, and waterquality variables, such as temperature, electrical conductivity, inorganic and organic carbon,total phosphorus, organic suspended solids, and chlorophyll-a, showed statistical differencesbetween the reservoirs, reflecting environmental variations influenced by the characteristics ofthe predominant soils. In Dourado, the Neossolo Litólico is shallow and highly susceptible toerosion. In Cruzeta, the Luvissolo Crômico, although more structured, has an abrupt texturalchange and also exhibits vulnerability to erosion. Thus, anthropogenic uses enhance the soils’ability to contribute solids and nutrients to the reservoirs. However, while in Dourado theexcess of nutrients favors the growth of cyanobacteria, in Cruzeta, the high turbidity restrictsaquatic biomass but maintains the eutrophic condition of the water. In light of this scenario,strategies such as reforestation with native species, sustainable agricultural practices, andgrazing control are essential for the recovery of the PPAs, reduction of diffuse pollution, andensuring the sustainability of water resources in the semi-arid region.

2024

	Dissertações
1	LEANDRO DOS SANTOS Análise não linear de pórticos planos considerando modelos hiperelásticos pelo método dos elementos finitos posicional Orientador : DANIEL NELSON MACIEL MEMBROS DA BANCA : DANIEL NELSON MACIEL JOEL ARAUJO DO NASCIMENTO NETO MARCELO GRECO RODRIGO BARROS Data: 22/03/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A mecânica computacional, em particular o Método dos Elementos Finitos, tornou-se uma ferramenta essencial para os engenheiros simularem o comportamento de estruturas usando diferentes condições. Além disso, modelos hiperelásticos são comumente usados para representar o comportamento de materiais altamente deformáveis, como elastômeros e polímeros, cada vez mais usados em aplicações de engenharia. O uso de modelos hiperelásticos é apropriado para capturar relações tensão-deformação não lineares de materiais, mas a precisão desses modelos pode variar dependendo das propriedades do material e do regime de deformação, por isso é importante selecionar um modelo apropriado às condições específicas de interesse. Com isso, implementou-se os modelos hiperelásticos Mooney-Rivlin, Neo-Hookean, Ogden e Yeoh em um código computacional em FORTRAN usando o Método dos Elementos Finitos Posicional juntamente com a cinemática de Reissner e o método de Newton-Raphson para análise não linear de porticos planos com amostras de elastômeros adicionados de diferentes porcentagens de negro de carbono. A partir disso, utilizou-se o Método dos Mínimos Quadrados para determinação de coeficientes constitutivos dos modelos hiperelásticos e posteriormente, avaliou-se o desempenho de cada modelo comparando a curva força vs. deslocamento do material em estudo. Por fim, concluiu-se que os modelos de Yeoh e Ogden apresentaram valores coerentes enquanto que os modelos que destoaram foram os modelos Neo-Hookean e Mooney-Rivlin. Tal constatação foi atribuída ao número de constantes presentes na formulação de tais modelos, além disso, pode-se afirmar que o uso da formulação do método dos elementos finitos posicional para análise não linear de pórticos planos com o uso de modelos hiperelásticos tem bom desempenho, principalmente, após as modificações propostas por esse trabalho nas formulações dos modelos hiperelásticos, modificações essas que consistiram na adição do primeiro invariante de deformação da formulação de cisalhamento simples para incluir a consideração da distorção na energia específica de deformação dos modelos hiperelásticos. Mostrar Abstract Computational mechanics, particularly the Finite Element Method, has become an essential tool for engineers to simulate the behavior of structures under various conditions. Additionally, hyperelastic models are commonly used to represent the behavior of highly deformable materials, such as elastomers and polymers, which are increasingly utilized in engineering applications. The use of hyperelastic models is suitable for capturing nonlinear stress-strain relationships of materials, but the accuracy of these models may vary depending on material properties and deformation regimes. Therefore, it is important to select an appropriate model for specific conditions of interest. In this context, hyperelastic models including Mooney-Rivlin, Neo-Hookean, Ogden, and Yeoh were implemented in a computational code in FORTRAN using the Finite Element Positional Method along with Reissner's kinematics and the Newton-Raphson method for nonlinear analysis of plane frames with samples of elastomers containing varying percentages of carbon black. Subsequently, the Method of Least Squares was employed to determine the constitutive coefficients of hyperelastic models. The performance of each model was then evaluated by comparing the force vs. displacement curve of the material under study. Ultimately, it was concluded that the Yeoh and Ogden models exhibited consistent values, while the Neo-Hookean and Mooney-Rivlin models deviated. This observation was attributed to the number of constants in the formulation of these models. Furthermore, it can be stated that the use of the positional finite element method for nonlinear analysis of plane frames with hyperelastic models performs well, especially after the modifications proposed in this work to the formulations of hyperelastic models. These modifications consisted of adding the first invariant of deformation from the simple shear formulation to include the consideration of distortion in the specific energy of deformation of hyperelastic models.
2	MURILO DE LIMA RODRIGUES 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 Orientador : ENIO FERNANDES AMORIM MEMBROS DA BANCA : ENIO FERNANDES AMORIM OSVALDO DE FREITAS NETO SILVANA FAVA MARCHEZINI Data: 25/03/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo 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. Mostrar Abstract The road transport system plays a fundamental role in Brazil, being responsible for the movement of cargo and passengers. In 2023, more than 22 million passengers were transported, decreasing an increase of 18.75% compared to the previous year. In 2022, this means of transport represented approximately 64.7% of the cargo transport matrix. The growing increase in demand highlights the urgency of investing in new projects and maintaining existing roads. As road construction requires a large amount of natural materials, the extraction of which causes considerable environmental liabilities, alternative materials are seen as a solution to minimize damage. Given this need, this work evaluated the support capacity of mixtures of different types of soil in the State of Rio Grande do Norte, associated with waste from an asphalt plant called Graded Brita Asphalt (BGA), with percentages of 10% and 20%, by mass. The work methodology was carried out through characterization, compression, California Bearing Ratio (CBR), X-ray Fluorescence (XRF,) and X-ray Diffraction (XRD) tests, with musical purposes for the use of layered mixtures of subgrade and grade of flexible road pavements. At the end of the study, it was found that four samples with high percentages of sand, in their granulometric composition, in the pure soil condition, and the soil mixture with 20% BGA, all at modified compaction energy, with reuse of material, we obtained considerable gains in support capacity, enabling its use in the base and sub-base structural layers of flexible pavements.
3	MAISA DANTAS SILVEIRA CRUZ CARACTERIZAÇÃO E ESTUDO DAS ARGAMASSAS HISTÓRICAS EXISTENTES NAS RUÍNAS DA IGREJA DE SANTA RITA DE CÁSSIA EM PEDRO VELHO/RN - BRASIL Orientador : KLEBER CAVALCANTI CABRAL MEMBROS DA BANCA : KLEBER CAVALCANTI CABRAL MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA ERICA NATASCHE DE MEDEIROS GURGEL PINTO LEONETE CRISTINA DE ARAUJO FERREIRA MEDEIROS SILVA Data: 25/03/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo De maneira cada vez mais evidenciada e fundamental está a busca pela conservação do patrimônio cultural, como forma de manter e preservar a identidade de uma sociedade. Como parte integrante desse patrimônio estão as edificações históricas e a melhor maneira de conservá-las e salvaguardá-las é analisando e conhecendo seus materiais e métodos utilizados no período da sua construção, de modo a se fazer uma restauração mais harmônica e eficiente, com materiais similares aos originais. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo a caracterização e estudo das argamassas de revestimento das ruínas da Igreja de Santa Rita de Cássia, da cidade de Pedro Velho/RN - Brasil. Para tal, foram realizadas visitas in loco para observações visuais e registros fotográficos da edificação histórica, coletando ao todo 30 (trinta) amostras de argamassas de revestimento para posterior caracterização físico-química por meio de análise visual, tátil e técnicas analíticas realizadas em laboratório, sendo desenvolvidos os ensaios de FRX, DRX, teor de argamassa (aglomerante:agregado) por ataque ácido e análise granulométrica. A partir dessas análises constatou-se que as argamassas analisadas são ricas em cal, com aglomerante de natureza calcítica e areia de origem silicosa, como agregado, com a presença de argila em sua composição, apresentando relações de aglomerante:agregado diferentes em quase todas as argamassas, variando traços de 1:3 a 1:13, comprovando a sua produção sem qualquer controle tecnológico. Portanto, para o possível futuro restauro, deve ser feito com argamassas constituídas de cal e areia com traços diferentes. Mostrar Abstract In an increasingly evident and fundamental way is the search for the conservation of cultural heritage, as a way of maintaining and preserving the identity of a society. Historic buildings are an integral part of this heritage and the best way to conserve and safeguard them is to analyze and understand the materials and methods used during the period of their construction, in order to carry out a more harmonious and efficient restoration, with materials similar to the originals. In this context, this work aims to characterize and study the mortar covering the ruins of the Church of Santa Rita de Cássia, in the city of Pedro Velho/RN - Brazil. To this end, on-site visits were carried out for visual observations and photographic records of the historic building, collecting a total of 30 (thirty) samples of coating mortar for subsequent physical-chemical characterization through visual, tactile analysis and analytical techniques carried out in the laboratory, FRX, DRX, mortar content (binder:aggregate) tests by acid attack and granulometric analysis were developed. From these analyzes it was found that the mortars analyzed are rich in lime, with a binder of a calcitic nature and sand of siliceous origin, as aggregate, with the presence of clay in their composition, presenting different binder:aggregate ratios in almost all cases. mortars, ranging from 1:3 to 1:13, proving their production without any technological control. Therefore, for possible future restoration, it must be done with mortar made of lime and sand with different traits.
4	KAREN ANDREZA MARCELINO Análise paramétrica da distribuição de esforços internos devidos às cargas móveis em tabuleiros alargados de pontes esconsas em viga Orientador : DANIEL NELSON MACIEL MEMBROS DA BANCA : DANIEL NELSON MACIEL JOSE NERES DA SILVA FILHO LEANDRO MOUTA TRAUTWEIN RODRIGO BARROS Data: 26/03/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo O modal rodoviário participa significativamente da matriz de transporte brasileira, sendo as obras de arte especiais elementos essenciais à plena implantação da malha rodoviária. Na atualidade, o Brasil testemunha o aumento da demanda de tráfego rodoviária por parte de veículos maiores, mais pesados e em maior quantidade. Além disso, os requisitos necessários ao projeto de pontes rodoviárias, presentes nas normas pertinentes, passaram por diversas adequações ao longo dos últimos anos, o que levou pontes antigas a não atender às novas especificações de projeto, precisando ser submetidas a intervenções, dentre as quais o alargamento de tabuleiros. As pontes que são submetidas ao procedimento de alargamento passam a apresentar uma nova distribuição de esforços internos, sendo esta distribuição mais complexa no caso das pontes esconsas, devido à sua configuração estrutural. Entretanto, a ampliação de pontes esconsas existentes ainda é pouco investigada no meio científico. O objetivo desta pesquisa é, então, avaliar a distribuição de esforços internos (devidos às cargas móveis) em tabuleiros de pontes esconsas alargadas por meio de uma análise paramétrica, considerando a variação de rigidez do tabuleiro. Para isto, serão desenvolvidos modelos analíticos e numéricos – via Método dos Elementos Finitos (MEF) – de pontes esconsas, as quais possuirão quantidades de longarinas e ângulo de esconsidade variáveis, de modo a denotar o comportamento de tais pontes frente a diferentes modelos estruturais e, assim, tornar possível a análise da influência do alargamento na repartição transversal de cargas móveis, além da influência da resistência à compressão do concreto da região de alargamento. A análise de distribuição de esforços internos realizada poderá ser aplicada por projetistas estruturais no dimensionamento seguro e econômico de pontes esconsas alargadas. Mostrar Abstract The road system participates significantly in the Brazilian transport matrix, with bridges being essential elements for the full implementation of the road network. Currently, Brazil is witnessing an increase in road traffic demand from larger, heavier and more numerous vehicles. Furthermore, the requirements necessary for the design of road bridges, present in the relevant guidelines, have undergone several adjustments over the last few years, which has led to old bridges not meeting the new design specifications, needing to be subjected to interventions, among which the widening of decks. Bridges that are subjected to the widening procedure begin to present a new distribution of internal forces, this distribution being more complex in the case of skewed bridges, due to their structural configuration. However, the expansion of existing skewed bridges is still little investigated in the scientific community. The objective of this research is, therefore, to evaluate the distribution of internal forces (due to moving loads) in widened skewed bridge decks through a parametric analysis, considering the variation in deck stiffness. To this end, analytical and numerical models were be developed – via the Finite Element Method (FEM) – of skewed bridges, which had variable quantities of girders and skew angles, in order to denote the behavior of such bridges in relation to different structural models and, thus, making it possible to analyze the influence of widening on the transversal distribution of moving loads, in addition to the influence of the compressive strength of the concrete in the widened region. The internal stress distribution analysis carried out can be applied by structural designers in the safe and economical design of widened span bridges.
5	NAYARA TALASSA DAMASCENO INÁCIO ANÁLISE NUMÉRICA DA INFLUÊNCIA DE ARMADURAS COMPLEMETARES EM BLOCOS SOBRE DUAS ESTACAS COM CÁLICE EMBUTIDO E INTERFACES COM CHAVE DE CISALHAMENTO Orientador : OSVALDO DE FREITAS NETO MEMBROS DA BANCA : MARCELA NOVISCHI KATAOKA HIDELBRANDO JOSE FARKAT DIOGENES OSVALDO DE FREITAS NETO RODRIGO BARROS Data: 27/03/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo 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. Mostrar Abstract This research aimed to analyze the behavior of a reinforced concrete two pile caps with embedded socket and shear keys in the presence of additional reinforcement. A numerical model was developed in the ABAQUS software, based on the finite element method. The numerical models were calibrated and validated based on experimental tests by Barros (2013).A parametric analysis of the models was carried out in two stages, which also included the variation in the compressive strength of the concrete of the pile caps. The first step consisted of varying the steel area and arrangements of the additional reinforcement proposed by Barros (2013). The second stage included the variation in angle and configuration of the additional reinforcement. It was observed throughout the parametric analyzes that the compressive strength of the pile caps was the parameter that most influenced the load capacity of the models by providing greater resistance to the compression struts, since the models' collapse occurred due to the crushing of the concrete in the struts in the connection region. The results of the first stage showed that the additional reinforcement, originally proposed by Barros (2013), does not influence the load capacity of the pile caps and crack control. The analyzes of the second stage showed that the new proposed configurations A1, A2 and A1+A2 enabled better control of the cracking of the pile caps. Reinforcement A1 acted to control diagonal cracking of the pile caps strut, resulting in an increase in load capacity between 0.94% and 2.55%, varying according to the pile caps’ compressive strength. The A2 model was more efficient, controlling central cracking and diagonal cracking of the pile caps struts, resulting in an increase in load capacity between 5.31% and 10.19%. The A1+A2 model presented practically a superposition of effects, controlling both diagonal cracking and central cracking. It was the arrangement that provided the greatest increases in load capacity, which varied between 6.77% and 12.48%. Thus, the importance of reinforcement for controlling cracking in pile caps with embedded socket with shear keys is demonstrated. Since, in addition to resulting in better behavior in service and greater durability of the structural element, they can also act by delaying the collapse mechanisms of the pile caps and, thus, increasing their load capacity, as was observed more significantly on models A2 and A1+A2.
6	ANA CAROLINA LIRA DE LIMA EQUIPAMENTO LABORATORIAL PARA ESTUDO DA RESPOSTA DO SOLO DE ATERRO DE ENCONTROS DE PONTES INTEGRAIS SUJEITOS A MOVIMENTOS LATERAIS CÍCLICOS Orientador : YURI DANIEL JATOBA COSTA MEMBROS DA BANCA : YURI DANIEL JATOBA COSTA CARINA MAIA LINS COSTA FERNANDO LUIZ LAVOIE SILVIA CRISTINA JUSTO FERNANDES NOBRE DE ARAUJO Data: 27/03/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo O solo de aterro de encontros de pontes integrais está sujeito a carregamentos cíclicos devidos a variações térmicas da estrutura, o que pode induzir o aumento de empuxo lateral no encontro e o acúmulo de deformações permanentes (ratcheting) no solo. Embora haja um número expressivo deste tipo de ponte construído na América do Norte, Europa e em alguns outros locais, sua aceitação ainda esbarra nas incertezas sobre a compreensão da interação solo-estrutura envolvida. Não obstante, estudos experimentais com modelos físicos em escala reduzida podem auxiliar o esclarecimento dos mecanismos que causam os efeitos indesejáveis no aterro próximo ao encontro no longo prazo. Este trabalho tem por objetivo apresentar e discutir o desenvolvimento e a validação de um equipamento laboratorial concebido para modelar a resposta do solo submetido a deslocamentos laterais cíclicos. Para isso, foi desenvolvida uma caixa de testes, em aço, com capacidade de conter um volume de solo de 300 x 300 x 350 mm e instrumentada com transdutores de pressão e deslocamento, cujos dados são coletados por sistema próprio de aquisição de dados, de baixo custo, desenvolvido com hardware e software abertos. Uma das faces da caixa de testes é móvel e permite a imposição de deslocamentos laterais de rotação ou translação de forma cíclica sobre o solo contido, de modo a simular o comportamento do aterro do encontro de uma ponte integral quando a estrutura é sujeita a flutuações de temperatura. Recalques na superfície do solo e campos de deformação no interior do solo foram obtidos por meio de técnica de correlação digital de imagens. Capturadas a partir de uma face lateral transparente da caixa de testes, as imagens foram processadas no algoritmo Ncorr via Matlab. Modelos foram ensaiados tanto para a validação do equipamento e do sistema de aquisição de dados construído, como para a avaliação geral do comportamento do solo sob ciclagem. Os resultados mostraram o bom desempenho do equipamento quanto aos movimentos de rotação ao redor da base, assim como do sistema de aquisição de baixo custo. Os resultados com os modelos físicos revelaram um aumento significativo do empuxo lateral passivo ao longo dos ciclos e o surgimento de ratcheting já nos primeiros ciclos de deslocamentos laterais impostos. Mostrar Abstract The backfill soil next to integral bridge abutments is subjected to cyclic loading, due to thermal variations of the structure, which may induce the increase of the lateral earth pressures in the abutment wall face and the buildup of permanent deformations (ratcheting) in the soil mass. Although a large number of integral bridges have been built in North America, Europe and in some other places so far, its accessibility still faces uncertainties about understanding the soil-structure interaction involved. However, experimental studies with reduced-scale physical models can help clarify the mechanisms that cause the detrimental effects in the backfill near the abutment in the long term. This work aims at presenting and discussing the development and validation of a laboratory equipment designed to model the response of soil subjected to cyclic lateral displacements. A steel testing box, instrumented with pressure and displacement transducers, was developed with the capacity to contain a volume of soil of 300 x 300 x 350 mm. The data generated by the transducers are collected by a low-cost data acquisition system built with open-source hardware and software. One of the walls of the testing box can apply cyclic rotational or translational displacements in the soil mass, as to simulate the behavior of the backfill soil of an integral bridge abutment when the structure is subjected to temperature fluctuations. Settlements on the soil surface and deformation fields within the soil mass were captured by a digital image correlation technique. The images were acquired from a transparent side wall of the testing box and were processed using the Ncorr algorithm via Matlab. A series of experiments were conducted to validate the testing apparatus and the data acquisition system, as well as to evaluate the general behavior of the soil upon cyclic loading. The results showed a good performance of the equipment for rotational movements around the base. The low-cost data acquisition system was also found to meet operational requirements. The findings from the physical models revealed a noticeable increase of the passive lateral earth pressure with cycling and the early appearance of ratcheting in the early cycles of imposed lateral displacements.
7	GUILHERME ADLER ACIOLE MEDEIROS USO DE COAGULANTES ORGÂNICOS NATURAIS NA MITIGAÇÃO DA EUTROFIZAÇÃO E NO TRATAMENTO DE ÁGUA DE RESERVATÓRIOS DO SEMIÁRIDO Orientador : VANESSA BECKER MEMBROS DA BANCA : HELIO RODRIGUES DOS SANTOS HÉRIKA CAVALCANTE DANTAS DA SILVA JOSÉ CAPELO NETO VANESSA BECKER Data: 03/05/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A coagulação envolve a desestabilização de partículas coloidais (incluindo microrganismos) e em suspensão na água, para posterior remoção em unidades de separação, através da adição de coagulantes. O processo de coagulação é uma das ferramentas utilizadas na mitigação da eutrofização, sendo capaz de remover a biomassa algal de corpos d'água. Além disso, a coagulação desempenha um papel fundamental no tratamento de água para abastecimento, sendo uma etapa essencial para remover partículas suspensas e impurezas, garantindo assim a qualidade e a segurança da água potável fornecida à população. Diante disso, esta dissertação teve como objetivo avaliar o uso de coagulantes orgânicos de origem vegetal na mitigação da eutrofização e no tratamento da água de mananciais eutrofizados do semiárido brasileiro. O primeiro capítulo focou na mitigação da eutrofização, avaliando o uso de três coagulantes orgânicos de origem vegetal na técnica de Floc & Sink, que compreende a coagulação e sedimentação da biomassa algal e tem sido utilizada como forma de mitigar os efeitos da eutrofização. Os três coagulantes testados são compostos por taninos extraídos, e quimicamente modificados pelo processo de cationização, das cascas de três diferentes árvores: o cajueiro (Anacardium occidentale), a jurema preta (Mimosa tenuiflora) e o Tanfloc SG, obtido da acácia negra (Acacia mearnsii). Foram aplicadas três diferentes doses de cada coagulante (50, 100 e 200 mg.L-1) em amostras de água de quatro reservatórios da região semiárida tropical. Os resultados mostraram que todos os tratamentos foram capazes de remover a biomassa algal e a turbidez, exceto a dose de 50mg./L-1 do cajueiro. Foram observadas maiores remoções de biomassa e turbidez com o aumento das doses dos coagulantes. Os coagulantes a base de taninos foram capazes de aproximar o potencial zeta do ponto isoéletrico (0 mV), favorecendo a neutralização das cargas superficiais das partículas em suspensão. Além disso, não foram observadas mudanças significativas no pH da água após a aplicação dos coagulantes. Com isso, os coagulantes de origem vegetal surgem como alternativas promissoras, em substituição aos coagulantes inorgânicos metálicos, na técnica de Floc & Sink, visando mitigar os efeitos da eutrofização no semiárido. Eles representam uma potencial solução mais sustentável para remover a biomassa algal em futuras aplicações em larga escala. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar o emprego de taninos naturais como alternativa aos coagulantes metálicos no tratamento de água de reservatórios eutrofizados do semiárido para abastecimento. Neste capítulo foram realizados ensaios em jartest com amostras de água de 2 reservatórios do semiárido. Os ensaios foram executados com três (03) coagulantes a base de taninos: do cajueiro (Anacardium occidentale), da jurema preta (Mimosa tenuiflora) e o Tanfloc SG, obtido da acácia negra (Acacia mearnsii). Para cada um destes coagulantes foram utilizadas 4 doses (10, 25, 50 e 100 mg.L-1). Todos os coagulantes analisados demonstraram uma redução tanto na turbidez quanto na clorofila-a. Conforme as doses dos coagulantes aumentaram, observou-se uma maior remoção da biomassa algal e da turbidez. A aproximação do potencial zeta ao ponto isoelétrico (0 mV) favoreceu a capacidade dos taninos de neutralizar as cargas superficiais das partículas em suspensão. De forma geral, os taninos não ocasionaram alterações significativas no pH da água. Embora os coagulantes à base de taninos tenham removido a biomassa algal e a turbidez da água, não conseguiram remover a cor de maneira satisfatória, o que os torna alternativas pouco promissoras para o tratamento de água dos reservatórios estudados. Nosso estudo demonstrou que os os coagulantes à base de taninos testados são potenciais produtos para a mitigação da eutrofização em reservatórios do semiárido devido sua alta capacidade de remoção de biomassa algal e turbidez. Entretanto, a sua utilização em estações de tratamento de água para abastecimento fica comprometida devido à baixa capacidade de remoção de cor. Mostrar Abstract The coagulation process involves the destabilization of colloidal particles (including microorganisms) and suspended matter in water, for subsequent removal in separation units, through the addition of coagulants. Coagulation is one of the tools used in the mitigation of eutrophication, capable of removing algal biomass from water bodies. Additionally, coagulation plays a fundamental role in water treatment for supply, being an essential step in removing suspended particles and impurities, thus ensuring the quality and safety of the drinking water provided to the population. Therefore, this dissertation aimed to evaluate the use of organic coagulants of plant origin in the mitigation of eutrophication and the treatment of water from eutrophicated sources in the Brazilian semiarid region. The first chapter focused on eutrophication mitigation, evaluating the use of three organic plant-based coagulants in the Floc & Sink technique, which involves the coagulation and sedimentation of algal biomass and has been used as a means to mitigate the effects of eutrophication. The three tested coagulants are composed of extracted tannins, chemically modified through the cationization process, from the bark of three different trees: cashew (Anacardium occidentale), black jurema (Mimosa tenuiflora), and Tanfloc SG, obtained from black wattle (Acacia mearnsii). Three different doses of each coagulant (50, 100, and 200 mg.L-1) were applied to water samples from four reservoirs in the tropical semiarid region. The results showed that all treatments were capable of removing algal biomass and turbidity, except for the 50mg/L dose of cashew. Increased doses of coagulants resulted in greater removal of biomass and turbidity. Tannin-based coagulants were able to approach the zeta potential to the isoelectric point (0 mV), favoring the neutralization of surface charges of suspended particles. Additionally, no significant changes in water pH were observed after the application of coagulants. Thus, plant-based coagulants emerge as promising alternatives to inorganic coagulants in the Floc & Sink technique, aiming to mitigate the effects of eutrophication in the semiarid region. They represent a potentially more sustainable solution for removing algal biomass in future large-scale applications. The second chapter aimed to evaluate the use of natural tannins as an alternative to metallic coagulants in the treatment of water from eutrophicated reservoirs in the semiarid region for supply. In this chapter, jar test assays were performed with water samples from two semiarid reservoirs. The assays were conducted with 3 tannin-based coagulants: from cashew (Anacardium occidentale), black jurema (Mimosa tenuiflora), and Tanfloc SG, obtained from black wattle (Acacia mearnsii). Four doses (10, 25, 50, and 100 mg.L-1) of each coagulant were used. All analyzed coagulants demonstrated a reduction in both turbidity and chlorophyll-a. As the doses of coagulants increased, greater removal of algal biomass and turbidity was observed. The approximation of the zeta potential to the isoelectric point (0 mV) favored the tannins' ability to neutralize the surface charges of suspended particles. Overall, tannins did not cause significant changes in water pH. Although tannin-based coagulants removed algal biomass and turbidity from water, they failed to remove color satisfactorily, making them less promising alternatives for the treatment of water from the studied reservoirs. Our study demonstrated that the tested tannin-based coagulants are potential products for the mitigation of eutrophication in semiarid reservoirs due to their high capacity for removing algal biomass and turbidity. However, their use in water treatment plants for supply is compromised due to their low capacity for color removal.
8	UESLEI SILVA NUNES ANÁLISE DA SINERGIA ENTRE CIMENTO, METACAULIM E CALCÁRIO NA CAPACIDADE DE IMPRESSÃO DE ARGAMASSAS LC³ Orientador : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA MEMBROS DA BANCA : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA ANTONIO EDUARDO MARTINELLI PAULO ALYSSON BRILHANTE FAHEINA DE SOUZA ALINE FIGUEIRÊDO NÓBREGA DE AZERÊDO RÍSIA AMARAL ARAÚJO Data: 24/05/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A impressão 3D de concreto (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 LC³ vem mostrando-se promisso 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 inline e offline. Dez misturas 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 de 55% de cimento, 30% de metacaulim e 15% de calcário. Além disso, misturas de LC³ com teores de cimentos tão baixos quanto 25% podem ser empregados em técnicas 3DCP atendendo aos requisitos mecânicos. Mostrar Abstract This research aimed to investigate the effect of metakaolin and limestone filler contents on the printability of LC3 mixtures for 3D printing of concrete (3DCP). The study focused on mixtures with high cement replacement in different proportions (ranging from 35% to 45%) and a ratio of 1:3 for metakaolin to limestone filler. The study employed a statistical approach based on optimized experimental planning of mixtures. A water-to-binder ratio of 0.33 and a sand-to-binder ratio of 1.0 were used for all the mixes, and a mix with 100% cement was used as the reference. Printability was evaluated by analyzing extrudability, constructability, pumpability, shape retention, open time, compressive strength, and microstructure.
9	FERNANDA MORAIS LIMA Avaliação de um solo arenoso-siltoso estabilizado com cimento Portland e adições minerais para uso em manufatura aditiva para a construção civil Orientador : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS MEMBROS DA BANCA : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA NORMANDO PERAZZO BARBOSA Data: 29/05/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A construção em terra é uma das técnicas de construção vernaculares mais antigas e difundidas, uma vez que é um material ecológico, sustentável, acessível, o que reduz o impacto dos gases de efeito estufa para a indústria de construção de casas. 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 de impressão 3D em terra estabilizada com cimento (3DTC) tenha um volume de pasta adequado ao sistema de impressão, mas com baixos teores de Cimento Portland. O programa experimental iniciou-se com uma análise empírica das misturas, partindo-se da mistura cimento:solo em proporções em massa de 1:1, denominada de referência (REF), 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 da mistura REF, 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:areia). Em seguida foi determinada a quantidade de camadas possíveis para a impressão de blocos 3DTC 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 3DTC, de cada composição, com dimensões de 14 cm x 14 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 pequenas peças (40x40x160 mm) para realização de ensaios de resistência à compressão e a tração na flexão. Com as misturas analisadas foi possível construir blocos 3DTC 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 (REF), que utilizou apenas cimento e solo. O bloco 3DTC de referência apresentou a maior resistência à compressão (19,8 MPa) obtida entre as três misturas avaliadas, devido ao alto teor de cimento presente na mistura. As misturas T15%C e T20%C apresentaram resistências nos blocos de 3,1 MPa e 3,0 MPa, respectivamente, o que as tornam adequadas para a construção de alvenarias. Mostrar Abstract Earth construction is one of the oldest and most widespread vernacular building techniques, as it is an ecological, sustainable, affordable material, which reduces the impact of greenhouse gases for the house-building industry. The aim of this work is to analyse a soil classified as sandy-silt and see if it is compatible with the 3D printing process, stabilizing it with Portland Cement using chemical additives to provide the pumpability required for printing, partially replacing the cement with mineral additions (metakaolin and limestone filler), so that the 3D printing mixture in cement-stabilized soil (3DTC) has a paste volume suitable for the printing system, but with low Portland Cement contents. The experimental program began with an empirical analysis of the mixtures, starting with the 1:1 cement:soil mixture, known as the reference (REF), in order to obtain a 3DTC mixture with a consistency compatible with the extrusion method of the 3D printer available at UFRN, in order to establish the chemical additive contents and the water/dry material ratio compatible with the printing speed and nozzle height conditions. From this mixture, the reduction in cement consumption of the REF mixture was analyzed, in two mixtures called T15%C and T20%C with proportions of 0.15:0.85:1 and 0.2:0.80:1 (cement:mineral additions:sand). The number of possible layers for printing 3DTC blocks to be built continuously and without crumbling was then determined using a constant printing speed of 80 mm/s with a deposition height of 1 cm. With these printing conditions established, 6 3DTC blocks were printed, of each composition, with dimensions of 14 cm x 14 cm in cross section and 16 cm in height, where 3 blocks were subjected to dimensional analysis and then the axial compressive strength was determined, and 3 blocks were used to extract small pieces (40x40x160 mm) to carry out compressive strength and flexural tensile strength tests. With the mixtures analyzed, it was possible to build 3DTC blocks with cement consumption in the T15%C -113.60 kg/m³ and T20%C - 152.78 kg/m³ mixtures and make them printable with cement reduction levels of 87% and 82%, respectively, compared to the reference mixture (REF), which used only cement and soil in a 1:1 ratio by mass. The reference 3DTC block had the highest compressive strength (19.8 MPa) of the three mixes evaluated, due to the high cement content in the mix. The T15%C and T20%C mixtures had block strengths of 3.1 MPa and 3.0 MPa, respectively, making them suitable for masonry construction.
10	LILIAN ALAIDE SOUZA SANTOS INFLUÊNCIA DOS CONSTITUINTES DO LC³ EM PASTAS PARA CIMENTAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO Orientador : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA MEMBROS DA BANCA : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA EDGAR PERIN MORAES JÚLIO CÉZAR DE OLIVEIRA FREITAS RODRIGO CESAR SANTIAGO GLAUCO SOARES BRAGA Data: 31/05/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A utilização de blendas (misturas) com menores teores de clínquer em sua composição (Limestone Calcined Clay Cement – LC³) têm ganhado destaque nos últimos anos, principalmente por haver significativa emissão de CO2 na produção do clínquer na indústria cimenteira. Diante disso, é de caráter inovador o desenvolvimento de blendas que contenham reduzidos percentuais de clínquer, características semelhantes ao cimento Portland e que utilizem materiais abundantes e disponíveis na natureza, pois dessa maneira, tornam-se viáveis ambientalmente e economicamente. Foi desenvolvido neste trabalho pastas destinadas à cimentação de poços de petróleo utilizando-se blendas LC³ com percentuais de cimento, e avaliou-se a influência dos componentes do LC3, quais sejam cimento Portland Classe G, metacaulim, filer calcário dolomítico, e gesso via Metodologia de Superfície de Resposta para pastas com massa específica 14,2 lb/gal (1,66 g/cm³). Além do mais, realizou-se o estudo da interferência dos materiais das pastas LC³ sobre as propriedades que são essenciais na cimentação de poços de petróleo (parâmetros reológicos e resistência à compressão às 8 horas, 24 horas e 7 dias). Após uma análise detalhada dessas propriedades, juntamente com uma revisão bibliográfica detalhada, foi possível desenvolve uma pasta LC³ otimizada e promissora. Contudo, sua elevada viscosidade plástica e gel final demandam aditivação corretiva. A blenda LC³ otimizada (55% de cimento Portland Classe – G, 23% de metacaulim, 16% de fíler calcário dolomítico e 6% gesso) proporcionou uma pasta LC³ com consistências de 23 Bc e 20 Bc, nas reologias a 27 °C e 52 °C respectivamente, e um tempo de pega de 5 horas. A porosidade da referida pasta às 24 horas de cura foi de 55,0525% do seu volume, reduzindo substancialmente nas idades 7 e 28 dias, respectivamente a 9,0511% e 3,3306%. A permeabilidade da pasta às 24 horas de cura apresentou-se com 7,4106 mD, e nas idades de 7 e 28 dias atingiu 0,0051 mD e 0,0026 mD, respectivamente. O ensaio de resistência à compressão simples não pode ser realizado para a pasta LC³ otimizada em virtude de problemas no equipamento. Contudo, os ensaios de resistência à compressão simples realizados para as 11 pastas LC³ advindas do planejamento experimental demonstraram o quão é promissor as pastas LC³, pois as menores resistências encontradas entres as pastas foram 8,02 MPa e 16,85MPa, para as idades de 24 horas e 7 dias respectivamente. Ou seja, todas as outras resistências das pastas LC³ foram maiores, demonstrando assim, que o desenvolvimento da resistência com o tempo é satisfatório. Esses resultados confirmam que é possível a pasta LC³ futuramente ser aplicável na cimentação de poços de petróleo, contudo, ainda são necessários ajustes e estudos em suas propriedades no estado fresco e endurecido. Mostrar Abstract This study focuses on the ideal mix of constituents (cement, calcinated clay, limestone, and gypsum) of LC3 (Limestone Calcinated Clay Cement) for oilwell cementing pastes based on the response surface method (RSM). Slurries with a density of 14.2 lb/gal (1.66 g/cm³) were prepared for the first cementing phase, and their consistency, rheology at 27 °C and 52 °C, and thickening time were investigated. Compressive strength, permeability, and ultrasound resistance were measured on the hardened pastes after 8 hours, 24 hours, and 7 days. The evolution of the hydrated phases over time was also studied using X-ray diffraction, thermal analysis, and scanning electron microscopy.
11	MATHEUS NATAN FERREIRA ALVES DE SOUSA DETERMINAÇÃO DE ÁREAS VULNERÁVEIS À EROSÃO E PRIORITÁRIAS À RECUPERAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO POTENGI - RN. Orientador : CARLOS WILMER COSTA MEMBROS DA BANCA : CARLOS WILMER COSTA JOSE LUIZ DE ATTAYDE IANA ALEXANDRA ALVES RUFINO JOSÉ AUGUSTO DI LOLLO Data: 26/06/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo Com o objetivo de mitigar o avanço de processos erosivos na superfície terrestre, órgãosresponsáveis pela gestão e fiscalização ambiental, têm exigido ações e políticas que visampreservar, manter e restaurar a qualidade e a integridade do meio ambiente, entre elas adelimitação e Recuperação de Áreas Degradadas (RAD) e a implementação de Pagamentospor Serviços Ambientais (PSA). Diante do desafio de planejar as ações territoriais, a análisemulticritério em um ambiente de Sistemas de Informação Geográfica (SIG) tornou-se umaferramenta crucial para a tomada de decisões, sobretudo em escala de bacia hidrográfica. Combase em atributos dos meios físico, biótico e antrópico, neste estudo determinou-se, a partir demetodologias qualitativas e quantitativas, a vulnerabilidade à erosão e a perda de solo naBacia Hidrográfica do Rio Potengi - Rio Grande do Norte (BHRP-RN). Como resultado,foram identificadas 9 áreas críticas em termos de vulnerabilidade e 5.111,53 ha de áreas depecuária extensiva foram priorizadas para o controle da erosão e para a implementação RADe PSA. Economicamente, estas áreas foram escolhidas por apresentarem um menor valorpresente líquido em comparação com outras atividades econômicas da região. Foiestabelecido um valor mínimo para a viabilidade econômica de PSA de R$ 563,32 ha/ano ouUS$ 115,17 ha/ano, com base na comparação entre a renda da cobertura terrestre atual e ocusto de implementação de um plano de recuperação de áreas degradadas (PRAD). Mostrar Abstract Purpose: The study aims to identify areas vulnerable to soil loss in the Potengi River hydrographic basin (BHRP) in Rio Grande do Norte, through a multicriteria analysis involving various geo-environmental attributes, in order to guide efforts towards efficient actions for the Recovery of Degraded Areas (RAD). Methodology: Data on geology, climate, geomorphology, pedology, hydrographic network, and interpretation of land cover and land use were collected. Through map algebra, it was possible to model the landscape of the basin and locate the areas most vulnerable to soil loss. Originality/Relevance: After the investigation using geoprocessing, the results generated in the form of cartographic products were evaluated and validated through field inspections to verify all situations identified as critical and assess the accuracy of the method used. It is important to note that in other studies conducted in BHRP, there was no specific objective of evaluating and validating the reality. Results: It was found that approximately 76% of the 4,170 km² area of the basin is moderately vulnerable to erosion, with nine critical areas of very high vulnerability identified, which need to reduce soil loss to avoid future effects such as drainage siltation and transport of soil nutrients. Social/Managerial contributions: Mapping the current state of land cover, land use, and preservation areas is essential to develop protection and monitoring measures. This allows for the implementation of initiatives such as Payment for Environmental Services (PSA) and the creation of a bank of priority areas, aiming to preserve water resources, especially in the semiarid region of Northeast Brazil.
12	EMANUELLA SILVA PEREIRA DE MACÊDO VULNERABILIDADE COSTEIRA EM PRAIA URBANA DO LITORAL ORIENTAL DO RIO GRANDE DO NORTE, SETOR DO ATLANTICO EQUATORIAL Orientador : VENERANDO EUSTAQUIO AMARO MEMBROS DA BANCA : ADA CRISTINA SCUDELARI LÍVIAN RAFAELY DE SANTANA GOMES PINHEIRO MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA MICHAEL VANDESTEEN SILVA SOUTO VENERANDO EUSTAQUIO AMARO Data: 30/09/2024 Mostrar Resumo 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. Mostrar Abstract Coastal erosion and flooding are processes that directly affect cities near thecoastline and are responsible for causing a series of significant damages in the economicand socio-environmental spheres. Some impacts include the loss of land and coastalinfrastructure, the loss of habitats and biodiversity, impacts on the economy and tourism, and risks to safety and health. The study area is located on the coast of Rio Grande do Norte - RN, in the municipaly of Maxaranguape. The city stands out for its tourism and development of economic activities along the coast. However, due to the development of the region and the migration of the population to the coastal zone without prior planning, the safety of the region has been compromised ad the situation is expected to worsen over the years. In order to analyze coastal Vulnerability and propose mitigation measutes for areas with high associated risk, geoprocessing and numerical modeling tools were used to forecast future scenarios thet can serve as decison-making material for public authorities. The InVEST Costal Vulnerability module was used to perform the costal Vulnerability analysis based on the classification of the area into five distinct categories,ranked from low to high Vulnerability classes. This classification was determined by acomprehensive analysis of several factors, including wave exposure, natural habitatcharacteristics, geomorphology, relief and sea level changes. The studies revealed asignificant variation in the sediment balance profile over the period between 1984 and2023. On a short-term and high-resolution scale, an emerging trend was observed,highlighting specific areas that are particularly vulnerable to the erosion process, notablythose close to the river mouth.
13	PEDRO HENRIQUE SILVA DE CAMPOS Caracterização Geomecânica de um Solo Residual compactado de Gabro no Nordeste Brasileiro Orientador : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR MEMBROS DA BANCA : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR OSVALDO DE FREITAS NETO RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO Data: 30/09/2024 Mostrar Resumo 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 amostras com características variadas. A área de estudo, que 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. Mostrar Abstract Com base na análise das propriedades geotécnicas de corpos gabróicos visando a aplicação em construções de barragens e infraestruturas correlatas, este estudo evidencia resultados significativos que contribuem para a viabilidade desses materiais em contextos de engenharia civil. Os corpos gabróicos examinados demonstraram possuir propriedades favoráveis, como baixa permeabilidade e adequada resistência ao cisalhamento, que os qualificam para uso em barragens de terra. Entretanto, a amostra A41, afetada por processos de intemperismo e lixiviação, apresentou uma textura mais arenosa, destacando-se pela sua potencial aplicabilidade como material de filtro, um achado relevante para o desenho e a otimização de estruturas de barragens. Além disso, a avaliação dos índices de compressão sugeriu que, embora todas as amostras possam ser consideradas para uso em barragens, em situações onde a minimização do assentamento é crítica, materiais com coeficientes de compressão mais baixos seriam preferíveis. A amostra A41, em particular, mostrou-se excepcionalmente adequada para uso como subleito em sistemas rodoviários, uma aplicação que destaca sua versatilidade e amplia o escopo de uso desses materiais. Este estudo, ao identificar e caracterizar as propriedades geotécnicas de corpos gabróicos, fornece uma base sólida para futuras aplicações em engenharia, ressaltando a necessidade de uma análise detalhada que inclua não apenas propriedades físicas, mas também critérios como disponibilidade local e impacto ambiental, para assegurar a sustentabilidade e a eficácia de projetos de infraestrutura hídrica.
14	RAABI INARAIR FERREIRA BRAZ COMPORTAMENTO DE SOLO EXPANSIVO ESTABILIZADO COM RESÍDUO DE BENEFICIAMENTO DE ROCHAS ORNAMENTAIS Orientador : MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA MEMBROS DA BANCA : FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA JOHN ELOI BEZERRA MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO Data: 30/09/2024 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo 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, a pesquisa a seguir destaca 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. Este trabalho objetiva analisar a estabilização 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 será coletado em Mossoró-RN e estabilizado com adições de resíduo de beneficiamento de 10%, 20% e 30%. O solo, resíduo de beneficiamento de rochas ornamentais e misturas solo-resíduo serão analisados, inicialmente, pelos ensaios preliminares: análise granulométrica por peneiramento e sedimentação, limites de atterberg e densidade real dos grãos, posteriormente serão realizados os ensaios de caracterização química: Fluorescência de Raio X (FRX), Difração de Raio X (DRX) e Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS) integrada ao Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV) e por fim os ensaios de caracterização mecânica: compressão simples, expansão livre e compressão triaxial. Mostrar Abstract Expansive soils present volumetric instability when experiencing moisture variations. It is important to understand this expansion mechanism and the stabilization techniques for this type of soil, aiming to minimize losses in civil construction. Among the possibilities of techniques for improving expansive soil, the following research highlights chemical stabilization, commonly carried out with the addition of portland cement or hydrated lime. The costs and environmental impact of producing these materials have encouraged researchers to use solid waste as stabilizers, as they are produced abundantly in industries and in most cases are disposed of irregularly. This work aims to analyze the stabilization of an expansive soil with ornamental rock processing residue, observing the improvement of mechanical, hydraulic and deformability properties of the soil. For this, the expansive soil will be collected in mossoró-rn and stabilized with additions of processing residue of 10%, 20% and 30%. The soil, ornamental rock processing residue and soil-residue mixtures will be analyzed, initially, by preliminary tests: granulometric analysis by sieving and sedimentation, atterberg limits and real grain density, later the chemical characterization tests will be carried out: fluorescence of x-ray (xrf), x-ray diffraction (xrd) and energy dispersive x-ray spectroscopy (eds) integrated with the scanning electron microscope (sem) and finally the mechanical characterization tests: simple compression, free expansion and compression triaxial.
15	FÁBIO PEREIRA EFEITO ANTI-RETROGRESSAO DE SILICAS ALTERNATIVAS EM RELACAO A SILICA CRISTALINA NA CIMENTACAO DE POCOS DE PETROLEO A ALTA TEMPERATURA E ALTA PRESSAO Orientador : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA MEMBROS DA BANCA : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA BRUNO LEONARDO DE SENA COSTA GLAUCO SOARES BRAGA Data: 25/10/2024 Mostrar Resumo A cimentação de poços petrolíferos em cenários de alta temperatura é um processo crítico para a construção de poços sob gradiente de elevada temperatura e pressão. Em ambiente de alta temperatura, os desafios aumentam significativamente, pois o cimento deve resistir a temperaturas elevadas sem comprometer sua estabilidade e propriedades mecânicas. A temperatura acima de 110 °C desencadeia alterações químicas nos produtos de hidratação do cimento, convertendo o Silicato de Cálcio Hidratado (C-S-H) semicristalino em fases cristalinas (conversão de silicato de cálcio hidratado em fases ricas em cal), como o Hidrato de silicato alfa-di-dicalcio (α-C2SH). Para mitigar a regressão da resistência em alta temperatura, geralmente são adicionados materiais à base de Quartzo (SiO2) às pastas cimentícias. A principal contribuição desses materiais para os sistemas cimentícios expostos a condições de elevada temperatura é a formação de fases semicristalinas ricas em silicato de cálcio hidratado, principalmente a Xonotlita, em sistemas nos quais se adicionam apenas sílica cristalina (SiO2 de no mínimo 97% de pureza), e a Tobermorita, em sistemas nos quais se utilizam principalmente fontes minerais que, além do SiO2, possuem a presença do alumínio. Essas duas fases cristalinas são responsáveis por combater a regressão da resistência. O objetivo desse trabalho foi avaliar a contribuição de diferentes percentuais de substituição na utilização combinada de dois resíduos ricos em sílica (SiO2), provenientes da produção industrial de argamassa e do tratamento térmico de uma biomassa, em pastas de cimento. Foram moldados Corpos de Prova (CPs) conforme padrões internacionais e curados diretamente em câmara de cura na temperatura de 180 °C ao longo de 7, 14 e 28 dias. Após essas idades de cura, os CPs foram submetidos ao ensaio de resistência à compressão uniaxial para avaliação da sua resistência mecânica. Amostras foram coletadas para a realização das análises microestruturais, incluindo difração de raios-X (DRX), análise termogravimétrica (TGA) e microscopia eletrônica de varredura (MEV), além de análises qualitativas por espectroscopia de energia dispersiva (EDS). Os resultados mostraram que a pasta de referência com substituição de 35% de Sílica Cristalina formou preferencialmente a fase Xonotlita nas três idades de cura. Já as pastas ternárias, com 50% de substituição combinada dos resíduos da produção industrial de argamassa e do tratamento térmico de uma biomassa, formaram preferencialmente a fase Tobermorita, nas três idades de cura. Esses achados podem fornecer uma base sólida para a otimização das formulações utilizadas em poços Mostrar Abstract Oil well cementing in high-temperature scenarios is critical for constructing wells under high temperature and pressure gradients. In high-temperature environments, challenges increase significantly, as the cement must withstand elevated temperatures without compromising its stability and mechanical properties. Temperatures above 110°C trigger chemical changes in the cement hydration products, converting semicrystalline Calcium Silicate Hydrate (C-S-H) into crystalline phases (conversion of hydrated calcium silicate into lime-rich phases), such as Alpha-Dicalcium Silicate Hydrate (α-C2SH). Quartz-based (SiO2) materials are generally added to the cementitious pastes to mitigate strength regression at high temperatures. The main contribution of these materials to cementitious systems exposed to high-temperature conditions is the formation of semicrystalline calcium silicate hydrate-rich phases, mainly Xonotlite in systems where only crystalline silica (SiO2 with a minimum purity of 97%) is added, and Tobermorite in systems where mineral sources are primarily used, which, in addition to SiO2, contain aluminum. These two crystalline phases are responsible for combating strength regression. This study aimed to evaluate the contribution of different substitution percentages in the combined use of two silica-rich (SiO2) residues derived from industrial mortar production and thermal treatment of biomass in cement pastes. Specimens were molded according to international standards and cured directly in a curing chamber at a temperature of 180°C for 7, 14, and 28 days. After these curing periods, the specimens were subjected to uniaxial compressive strength tests to evaluate their mechanical strength. Samples were collected for microstructural analyses, including X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TGA), and scanning electron microscopy (SEM), in addition to qualitative analyses by energy-dispersive spectroscopy (EDS). The results showed that the reference paste with 35% crystalline silica substitution predominantly formed the Xonotlite phase at all three curing ages. On the other hand, the ternary pastes, with 50% combined substitution of residues from industrial mortar production and biomass thermal treatment, predominantly formed the Tobermorite phase at all three curing ages. These findings can provide a solid foundation for optimizing formulations used in wells.

2023

	Dissertações
1	GABRIELLY DA MOTA NUNES Avaliação do comportamento mecânico de misturas 3DCP com substituição parcial do cimento por filer calcário e metacaulim em comparação aos materiais para alvenaria estrutural Orientador : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS MEMBROS DA BANCA : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS KLEBER CAVALCANTI CABRAL ARNALDO MANOEL PEREIRA CARNEIRO ULISSES TARGINO BEZERRA Data: 10/02/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A impressão 3D gerou mudanças nos processos tradicionais, garantindo maior liberdade de projetos com geometrias complexas e a possibilidade de uso de vários materiais. No entanto, as misturas cimentícias impressão 3D em concreto (3DCP) apresentam elevados teores de cimento Portland para atender aos parâmetros de impressão, com isso, visando satisfazer o aspecto construtivo mais sustentável, uma alternativa é substituir parcialmente o cimento por materiais cimentícios suplementares (SCMs). Como também, diante da similaridade do sistema de impressão 3D com o da alvenaria estrutural, é de importância uma avaliação comparativa entre os métodos supracitados. Com base nisso, o presente estudo tem como objetivo desenvolver blocos, prismas e miniparedes 3DCP com fíler calcário e metacaulim em substituição parcial ao cimento Portland, visando avaliar o comportamento mecânico destes elementos 3DCP em comparação ao sistema de alvenaria estrutural; além de analisar o seu desempenho no estado fresco e endurecido. Os resultados mostram que o fíler calcário eleva a fluidez e o tempo em aberto da mistura, enquanto o metacaulim aumenta a viscosidade da mistura. Verificou-se também que a geometria do 3DCP contendo uma treliça interna garantiu maior estabilidade ao material, sendo favorável à capacidade de construção do 3DCP. Assim como, pôde-se comprovar a similaridade do comportamento mecânico do sistema de alvenaria estrutural com o 3DCP, no que diz respeito ao modo de falha frágil e à resistência à compressão. Mostrar Abstract 3D printing has generated changes in traditional processes, ensuring greater freedom of design with complex geometries and the possibility of using various materials. However, the cementitious mixtures 3D printing on concrete (3DCP) have high Portland cement contents to meet the printing parameters, so, in order to satisfy the more sustainable construction aspect, an alternative is to partially replace cement by supplementary cementitious materials (SCMs). As also, in view of the similarity of the 3D printing system with that of structural masonry, a comparative evaluation between the aforementioned methods is of importance. Based on this, the present study aims to develop 3DCP blocks, prisms and mini-walls with limestone filler and metakaolin in partial replacement of Portland cement, aiming to evaluate the mechanical behavior of these 3DCP elements in comparison to the structural masonry system; in addition to analyzing their performance in the fresh and hardened state. The results show that the lime filler increases the fluidity and the open time of the mixture, while the metakaolin increases the viscosity of the mixture. It was also found that the geometry of the 3DCP containing an internal lattice ensured greater stability to the material, being favorable to the buildability of the 3DCP. As well as, it was possible to prove the similarity of the mechanical behavior of the structural masonry system with 3DCP, with respect to the brittle failure mode and the compressive strength.
2	TATIANE MILENE DE ARAÚJO ESTUDO DA POTENCIALIDADE DO ARISCO NA PRODUÇÃO DE TIJOLOS MACIÇOS ESTABILIZADOS COM CIMENTO PORTLAND E TEORES DE CARAGO, CAL HIDRATADA E METACAULIM Orientador : WILSON ACCHAR MEMBROS DA BANCA : OSVALDO DE FREITAS NETO VAMBERTO MONTEIRO DA SILVA WENDELL ROSSINE MEDEIROS DE SOUZA WILSON ACCHAR Data: 17/05/2023 Mostrar Resumo A construção civil representa um dos setores da economia que mais contribui para a degradação do meio ambiente, no entanto, também, apresenta uma elevada potencialidade para a aplicação de novos materiais que agreguem parâmetros do desenvolvimento sustentável, como funcionalidade e sustentabilidade. Por este motivo, esta pesquisa busca produzir um material ecológico, isto é, um tijolo maciço de arisco, solo predominantemente, arenoso com pequena fração de argila, com teores de cimento e a incorporação de outros componentes, visando a substituição parcial do cimento Portland, insumo de elevado custo energético e gerador de dióxido de carbono, por resíduo da salinização, como o carago ou aglomerante como cal hidratada, ou aditivo pozolânico como metacaulim. Foram produzidos 32 tijolos com variações de substituições entre os materiais citados, anteriormente. Na etapa inicial foi realizada a caracterização do arisco, além de ensaios de DRX e FRX das matérias primas e análise termogravimétrica do carago. Após a fabricação do tijolo, as propriedades físicas e mecânicas foram avaliadas, por meio da resistência à compressão, a absorção de água e durabilidade. Concluída essa etapa, amostras retiradas do rompimento dos tijolos foram submetidas aos ensaios micro estruturais como, DRX e MEV, objetivando entender os mecanismos de interação entre os constituintes das misturas analisadas. Finalmente, constatou-se que a composição de referência atingiu a maior resistência mecânica, enquanto que a mistura que utilizou somente carago apresentou maior absorção de água e aquela que incluiu carago e metacaulim teve a mais elevada perda de massa. As misturas se comportaram dentro das exigências das normas técnicas brasileiras e poderão ser utilizadas em alvenaria não estrutural. Mostrar Abstract The civil construction represents one of the sectors of the economy that most contributes to the degradation of the environment, however, it also has a high potential for the application of new materials that add parameters of sustainable development, such as functionality and sustainability. For this reason, this research seeks to produce an ecological material, that is, a solid brick of arisco, predominantly sandy soil with little clay fraction, with cement contents and the incorporation of other components, aiming at the partial replacement of Portland cement, high energy cost input and carbon dioxide generator, by salinization residue, such as carago or binder such as hydrated lime, or pozzolanic additive such as metakaolin. 32 bricks were produced with variations of substitutions between the materials mentioned above. In the initial stage, the characterization of the arisco was carried out, in addition to DRX and FRX tests of the raw materials and thermogravimetric analysis of the carago. After manufacturing the brick, the physical and mechanical properties were evaluated, through resistance to resistance, water absorption and durability. Once this step was completed, samples taken from the collapse of the bricks were subjected to microstructural tests such as XRD and SEM, seeking out to understand the interaction mechanism between the constituents of the hidden mixtures. Finally, it was found that the reference composition reached the highest mechanical strength, while the mixture that used only carago showed the highest water absorption and the one that included carago and metakaolin had the highest mass loss. The mixtures behaved within the requirements of Brazilian technical standards and can be used in non-structural masonry.
3	ALEX ARMANDO DA SILVA AVALIAÇÃO TÉCNICA DA UTILIZAÇÃO DO RESÍDUO DE UMA USINA DE ASFALTO EM MISTURAS DE CONCRETO ASFÁLTICO USINADO A QUENTE Orientador : ENIO FERNANDES AMORIM MEMBROS DA BANCA : ENIO FERNANDES AMORIM OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA MARCONDES MENDES DE SOUZA Data: 18/05/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo O transporte rodoviário no Brasil é o principal meio de circulação de bens, serviços e pessoas, nos dias atuais. 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. Mostrar Abstract Road transport in Brazil is the main means of movement of goods, services and people nowadays. Given this situation, with population growth, it is necessary to carry out maintenance and construction of highways in the country, which leads to the exploitation of natural resources and the generation of waste that cause major environmental problems. In this segment, it's important mentioning that in the production process of Hot-Machined Asphaltic Concrete (HMAC) a residue called Brita Graduate with Asphalt (BGA) is generated, a noble material, composed of coarse aggregates, small aggregates and Petroleum Asphalt Cement (PAC). Thus, the present study analyzed the technical feasibility of using BGA in proportions of 0%, 2%, 4%, 6% and 8%, by mass, in relation to new hot-machined asphalt mixtures for application in of road works. For this, chemical characterization analysis by X-Ray Fluorescence (XRF), mineralogical analysis by X-Ray Diffraction (XRD) and physics of BGA and natural aggregates were carried out. Asphalt mixtures with the incorporation of BGA were produced based on Marshall dosing procedures, embodied in the National Department of Transport Infrastructure (NDTI) standards. At the end of the work, it was verified that the mixes of concrete with 2% and 8% of BGA presented the best values for the volumetric parameters and Marshall stability, so that they were superior to those recommended by the Brazilian technical standards. In addition, the results of the physical, chemical and mineralogical characterization revealed values compatible with the natural aggregates used in paving works in the country. Thus, it is concluded that the use of BGA presents itself as an alternative material to be used in the composition of (HMAC), meeting the technical criteria required by Brazilian agencies, in addition to providing advantages from an economic and environmental point of view.
4	LORENA KARLA SOARES PEIXOTO Avaliação dos parâmetros de durabilidade frente ao ataque por íons cloreto em concreto autoadensável com uso de agregados reciclados de resíduos da construção civil (RCC) Orientador : MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS MEMBROS DA BANCA : ALINE FIGUEIRÊDO NÓBREGA DE AZERÊDO LUCIANA DE FIGUEIREDO LOPES LUCENA MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA Data: 18/05/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo Conforme o desenvolvimento econômico conduz o ritmo acelerado da construção, sabe-se que o mesmo projeta 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/materiais cimentícios 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, resistividade elétrica e potencial de corrosão. Os resultados mostraram que as propriedades do CAA foram reduzidas com o uso de agregados reciclados de RCC. Porém, para alguns indicativos de durabilidade, o CAA com agregado reciclado se comportou de forma semelhante ao CAA com agregados naturais. A adição do metacaulim compensou a queda da qualidade do CAA com uso de agregados reciclados. A mistura de CAA com areia reciclada e metacaulim se destacou positivamente em relação às demais, com resultados melhores que a mistura de referência. Mostrar Abstract As economic development drives the accelerated pace of construction, it is known that it projects a global environmental crisis as a result of the waste of natural resources from non-renewable sources, thus arousing the search for alternatives for reuse of construction and demolition waste (CDW). In this study, the influence of incorporating recycled aggregates of CDW, sand and gravel, on the durability parameters in mixtures of self-compacting concrete (SCC), with and without the addition of metakaolin, submitted to two exposure conditions: in open air and in chloride ion attack cycles, was verified. Five mixtures were produced: (1) reference SCC, with natural sand and gravel; (2) SCC with recycled sand and gravel; (3) SCC with recycled sand and gravel and addition of 10% MK; (4) SCC with recycled sand, natural gravel and addition of 10% MK and (5) SCC with natural sand, recycled gravel and addition of 10% MK. The water/cementitious material ratio was kept constant for all mixtures and the additive dosage was adjusted according to the variation in the use of aggregates. The evaluation of mechanical properties and durability was performed from tests of axial compressive strength, ultrasonic pulse velocity, chloride penetration, chloride ion diffusion, electrical resistivity and corrosion potential. The results showed that the SCC properties were reduced with the use of recycled CDW aggregates. However, for some durability indicators, SCC with recycled aggregate behaved similarly to SCC with natural aggregates. The addition of metakaolin compensated for the decrease in quality of the SCC with the use of recycled aggregates. The SCC mixture with recycled sand and metakaolin stood out positively in relation to the others, with better results than the reference mixture.
5	ISLA LICELY RODRIGUES BATISTA Influência do teor de hidroxipropilmetilcelulose nas propriedades mecânicas e térmicas de argamassas de revestimento Orientador : KLEBER CAVALCANTI CABRAL MEMBROS DA BANCA : ERICA NATASCHE DE MEDEIROS GURGEL PINTO KLEBER CAVALCANTI CABRAL MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS WENDELL ROSSINE MEDEIROS DE SOUZA Data: 26/05/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A abordagem sobre o desempenho térmico das edificações tem sido temática recorrente no espaço da pesquisa cientifica após o desenvolvimento da norma de desempenho, NBR 15575 (ABNT, 2013). Busca-se melhorar o desempenho térmico das edificações principalmente pelo uso de técnicas passivas de refrigeração na envoltória por meio dos materiais cimentícios que adquirem propriedades isolantes com o uso de aditivos que de modo direto ou indireto permitem a incorporação de ar. Assim sendo, o presente estudo tem como objetivo observar a influência da utilização da hidroxipropilmetilcelulose (HPMC) nas propriedades térmicas e mecânicas das argamassas de revestimento com adição de 0%, 0,015%, 0,030%, 0,045%, 0,060%, 0,090% de HPMC. Para determinar as propriedades do estado fresco e endurecido das argamassas realizou-se ensaios de resistência à compressão, à tração na flexão, absorção de água por imersão, densidade de massa, módulo de elasticidade e perda de água por evaporação. Os resultados indicam que a adição de HPMC provoca um aumento no índice de vazios do material acarretando em uma redução na resistência mecânica e no modulo de elasticidade. Nota-se também que a incorporação do aditivo produz uma argamassa de menor densidade de massa, resultando em um material mais leve e possivelmente com melhores propriedades térmicas. Mostrar Abstract The approach to the thermal performance of buildings has been a recurring theme in the space of scientific research after the development of the performance standard, NBR 15575 (ABNT, 2013). It seeks to improve the thermal performance of buildings mainly through the use of passive cooling techniques in the envelope through cementitious materials that acquire insulating properties with the use of additives that directly or indirectly allow the incorporation of air. Therefore, the present study aims to observe the influence of the use of hydroxypropylmethylcellulose (HPMC) on the thermal and mechanical properties of coating mortars with the addition of 0%, 0.015%, 0.030%, 0.045%, 0.060%, 0.090% of HPMC . To determine the properties of the fresh and hardened state of the mortars, tests were carried out on compressive strength, flexural strength, water absorption by immersion, mass density, modulus of elasticity and water loss by evaporation. The results indicate that the addition of HPMC causes an increase in the void index of the material, resulting in a reduction in the mechanical strength and modulus of elasticity. It is also noted that the incorporation of the additive produces a mortar with lower mass density, resulting in a lighter material and possibly with better thermal properties.
6	RAYANE DIAS DA SILVA LIBERAÇÃO DE FÓSFORO DA INTERFACE ÁGUA-SEDIMENTO E OS EFEITOS DA VARIAÇÃO DE VOLUME, RESSUSPENSÃO E DIFUSÃO: UM ESTUDO EM ESCALA EXPERIMENTAL Orientador : HÉRIKA CAVALCANTE DANTAS DA SILVA MEMBROS DA BANCA : FABIANA OLIVEIRA DE ARAUJO HÉRIKA CAVALCANTE DANTAS DA SILVA JOSÉ NEUCIANO PINHEIRO DE OLIVEIRA VANESSA BECKER Data: 26/05/2023 Mostrar Resumo Concentrações elevadas de nutrientes, principalmente o fósforo resultam na eutrofização de mananciais de águas continentais. Sendo o sedimento a fonte interna de nutrientes em reservatórios, visto que, o fósforo acumulado no sedimento pode ser liberado, devido a fertilização interna em lagos rasos. A região semiárida tropical do Brasil apresenta precipitação reduzida e altas temperaturas, condições que resultam em elevada evaporação e flutuações do nível d’água de reservatórios utilizados para abastecimento. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar, em escala experimental, como as variações de volume com águas eutrofizadas de reservatório do semiárido tropical afetam os processos de ressuspensão pelo vento e difusão molecular, e por sua vez como influencia na liberação de fósforo do sedimento para a coluna d’água. Desse modo foi realizado um experimento em microcosmos, com água do reservatório Dourado e água deionizada simulando a interface sedimento-água dos reservatórios. Dessa forma, foi possivel a quantificação do fósforo liberado do sedimento para a coluna d’água, por alíquotas coletadas e analisadas. Com base nas concentrações de fósforo reativo solúvel e o fósforo dissolvido total na água dos microcosmos, foi possível calcular a taxa de liberação de P do sedimento para a coluna d’água. Os valores das taxas de liberação de fósforo reativo solúvel nos microcosmos com volumes maiores variaram de (0,15 – 0,22 mg.m-2.dia-1) e volumes menores (0,01 – 0,04 mg.m-2.dia-1) com água do reservatório Dourado. Enquanto, o fósforo dissolvido total nos microcosmos com volumes maiores variaram de (0,79 – 1,05 mg.m-2.dia-1) e nos microcosmos com volumes menores (0,16 – 0,28 mg.m-2.dia-1) com a água do reservatório Dourado. Os valores das taxas de liberação de fósforo reativo solúvel variaram nos microcosmos com volumes maiores (0,09 – 0,61 mg.m-2.dia-1) e volumes menores (0,05 – 0,18 mg.m-2.dia-1) com água deionizada. Enquanto, as taxas de liberação de fósforo dissolvido total nos microcosmos com volumes maiores variaram de (0,93 – 1,31 mg.m-2.dia-1) e nos microcosmos com volumes menores (0,23 – 0,26 mg.m-2.dia-1) com água deionizada. A partir dos resultados foi encontrado que, a liberação de fósforo em água deionizada foi maior que em água do reservatório. Além de que, a maior liberação de fósforo ocorreu nos microcosmos com volumes maiores. Este estudo confirmou que através da difusão molecular, o fluxo ocorre do gradiente contendo maiores concentrações de fósforo como o sedimento, para a água sobrejacente sem fósforo, como a água deionizada. Além disso, quando o reservatório está com volumes altos, o acúmulo de nutrientes nos sedimentos podem liberar fósforo por diferença de concentração. Assim, a liberação de fósforo do sedimento contribui para elevar as concentrações de P na água, quando o reservatório está com seu volume alto, sendo suficiente para manter o estado eutrófico nos reservatórios. Mostrar Abstract High concentrations of nutrients, mainly phosphorus, trigger the eutrophication of lentic water sources. Thus, the reduction of external sources does not reduce eutrophication efficiently, since the nutrients accumulated in the sediment can be released into the water column, depending on the physical and chemical conditions of the system, favoring internal fertilization. Linked to this, the tropical semi-arid region of Brazil presents reduced precipitation and high temperatures, conditions that result in high evaporation and decrease in the water level of reservoirs used for supply, thus favoring resuspension by the wind. This, in turn, intensifies internal fertilization and the eutrophication process. Thus, this work will analyze the influence of wind resuspension on the release of phosphorus from the sediment to the water column, on a laboratory scale, using material from a shallow reservoir in the Brazilian tropical semi-arid region. In this study, resuspension simulations will be performed in microcosms to evaluate the release of phosphorus at the water-sediment interface. Based on the water-soluble reactive phosphorus concentrations of the microcosms, it will be possible to calculate the rate of P release from the sediment to the water column before and after resuspension events.
7	TEREZA CATRINA FERREIRA FERNANDES CÂMARA PROCESSO EROSIVO E DEFESAS COSTEIRAS DAS PRAIAS DE PONTA NEGRA E VIA COSTEIRA, NATAL/RN: UMA ANÁLISE ESTRUTURAL E AMBIENTAL Orientador : VENERANDO EUSTAQUIO AMARO MEMBROS DA BANCA : ANDRE LUIS SILVA DOS SANTOS MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA VENERANDO EUSTAQUIO AMARO Data: 31/05/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo Os agentes litorâneos como as ondas, correntes marítimas, ventos e marés têm capacidade de transportar os sedimentos de um local para outro, de modo a gerar um balanço sedimentar positivo ou negativo nas zonas costeiras. A Praia de Ponta Negra e parte da Praia da Via Costeira em Natal/RN sofrem erosão e tiveram o aporte de sedimentos comprometido devido a urbanização desordenada a partir dos anos de 1990. Diversos problemas se instalaram na praia ocasionados pela energia das ondas, as quais já não tinham espaço para se dissipar, uma vez que a urbanização avançou sobre as praias e solidificou um ambiente que ainda fazia parte de um processo dinâmico. Por ser um dos maiores pontos turísticos da cidade de Natal, a região atraiu o olhar governamental para elaboração de um plano de recuperação praial com a implementação de novas obras de defesa costeira: engorda praial, estrutura de contenção e adequação do sistema de drenagem pluvial que deságua na face praial. Este trabalho teve como objetivo analisar o cenário de erosão costeira e avaliar as obras de defesa costeira implantadas e em planejamento na praia de Ponta Negra e Via Costeira. Fazendo o uso das imagens de satélite, LANDSAT e Sentinel-2, e de ferramentas de geoprocessamento com o CASSIE e QGIS foi possível realizar a extração automática de linhas de costas e verificar o balanço sedimentar em área a longo (últimos 30 anos) e médio prazo (últimos 06 anos). O estudo também analisa as patologias das obras de proteção costeira instaladas desde 2012 e as fragilidades que elas ocasionarão para o processo de engorda da praia, assim como estuda os trâmites administrativos de planejamento da recuperação praial. Com o geoprocessamento, percebe-se que a Praia de Ponta Negra enfrenta uma contínua erosão e a Via Costeira ainda é uma região considerada estável. Com relação aos projetos de recuperação praial, percebe-se a falta de integração e harmonia entre eles, o que favorece o surgimento de falhas na definição de pontos relevantes para o bom funcionamento da obra de recuperação. Mostrar Abstract Coastal agents such as waves, nearshore currents, winds and tides are capable of transporting sediments from one place to another, to generate a positive or negative sediment balance in coastal areas. Ponta Negra beach and part of Via Costeira in Natal/RN suffer erosion and their sediment supply is compromised due to disorderly urbanization from the 1990s onwards. Several problems were installed on the beach caused by the energy of the waves, which no longer had space to dissipate, since urbanization advanced on the beaches and solidified an environment that was still part of a dynamic process. As it is one of the biggest tourist places in the city of Natal, the region attracted the government's attention to the elaboration of a beach recovery plan with the implementation of new coastal defense works: sediments replacement, containment structure and adequacy of the rainwater drainage system that flows into the beach face. This work analyzes the coastal erosion status and evaluates the coastal defense works implemented and in planning at Ponta Negra beach and Via Costeira. Making use of satellite images, LANDSAT and Sentinel-2, and geoprocessing tools such as CASSIE and QGIS, it was possible to perform the automatic extraction of shorelines and verify the sedimentary balance in area in the long (last 30 years) and medium term (last 06 years) area. The study also analyzes the pathologies of the coastal protection works installed since 2012 and the weaknesses that they will cause to the process of fattening the beach. With geoprocessing, Ponta Negra Beach faces continuous erosion and the Via Costeira is still a region considered stable. About beach recovery projects, there is a lack of integration and harmony between them, which favors the emergence of flaws in the definition of relevant points for the proper functioning of the recovery work.
8	ROMÁRIO STÉFFANO AMARO DA SILVA Análise geotécnica de plataformas para operação de guindastes de grande porte Orientador : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR MEMBROS DA BANCA : ENIO FERNANDES AMORIM OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR OSVALDO DE FREITAS NETO RAIMUNDO LEIDIMAR BEZERRA Data: 09/06/2023 Mostrar Resumo 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. Mostrar Abstract The use of large crawler cranes in engineering projects introduces several complexities to the scope of the projects. In this context, the preparation of operational platforms capable of providing the necessary safety and functionality for the equipment to perform its activities stands out. These platforms must be constructed based on specific geotechnical analyses. International practice demonstrates that such analyses are developed by considering the crane's load on soil layers as similar to the case of direct foundations resting on the surface of a terrain. Thus, geotechnical investigation and design methods are adapted from foundation engineering. However, in Brazil, projects of this nature are usually developed from a perspective derived from highway engineering, which is not the most suitable for this type of situation. In this context, this thesis presents a discussion about the main aspects associated with international and national practices regarding the design and execution of platforms for operating large crawler cranes. It particularly focuses on the most commonly used geotechnical investigation and design methods. Based on these discussions, a methodology is proposed for the development of geotechnical investigation plans and design methods applicable to operational platforms for large crawler cranes, specifically adapted to the Brazilian context. Additionally, two examples of design sequences are presented using the proposed methodology. These examples illustrate how aspects such as the magnitude of the load and the geometry of the support elements influences the analyses.
9	ALLAN BENÍCIO SILVA DE MEDEIROS AVALIAÇÃO SÍSMICA DE BARRAGENS BRASILEIRAS PARA ACUMULAÇÃO DE ÁGUA: ESTUDO DE CASO DA BARRAGEM ARMANDO RIBEIRO GONÇALVES Orientador : OSVALDO DE FREITAS NETO MEMBROS DA BANCA : FRANCISCO CHAGAS DA SILVA FILHO OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR OSVALDO DE FREITAS NETO RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO Data: 09/06/2023 Mostrar Resumo 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. Mostrar Abstract Dams are extremely important, and it is necessary to guarantee their integrity and stability in adverse conditions, exemplified by earthquakes. The seismic evaluation can be carried out by several methods, highlighting the pseudo-static methodology. The applicability of this method depends on the ability to define representative horizontal and vertical reference levels. In Brazil, the ANA allows the application of fixed coefficients, defined disregarding seismic regionality. The northeast region of Brazil presents a relevant seismic risk, having the Açu dam as one of its most important dams. Pseudo-statics were analyzed with the Açu dam, adopting determination decisions in different ways. When inclined to those suggested by ANA, the dam showed stability, with FS close to 1.4. However, when applied the methodology proposed by Cruz et al. (2021), the dam has evaluable stability considering return times of 475 and 975 years, and evaluable instability considering return times of 2,475 and 10,000 years. It was noticed that verification by the ANA is capable of representing smaller scale events, which may not guarantee an adequate level of safety depending on the location in Brazil, suggesting the use of other methodologies to define these homologation coefficients in dams.
10	FRANCISCO SOARES ROQUE INFLUÊNCIA DA TRANSFERÊNCIA DE ÁGUA ENTRE BACIAS HIDROGRÁFICAS NA OPERAÇÃO DE SISTEMAS HÍDRICOS EM REGIÕES SEMIÁRIDAS Orientador : JOANA DARC FREIRE DE MEDEIROS MEMBROS DA BANCA : JOANA DARC FREIRE DE MEDEIROS ADELENA GONCALVES MAIA ALEX PINHEIRO FEITOSA Data: 02/08/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A escassez hídrica é um problema recorrente em regiões semiáridas, sobretudo por conta da baixa incidência de precipitação e elevada evapotranspiração, que resultam em reduzida disponibilidade hídrica e baixa confiabilidade para o suprimento das demandas por água. Nessa perspectiva, os projetos de transposição de água entre bacias hidrográficas são uma importante solução para garantir o acesso à água para as populações dessas regiões. O presente estudo tem como objetivo geral a definição de metodologia para a operação de sistemas hídricos em bacias hidrográficas de regiões semiáridas, no contexto de transferência hídrica entre bacias, de forma a alcançar maior garantia no atendimento das demandas por água. Para isso, foram definidos dois objetivos específicos: (i) definir os estados hidrológicos dos reservatórios que integram o sistema hídrico e que acionam a necessidade de transferência de água e; (ii) otimizar os volumes transferidos que resultem no maior ganho sinérgico do uso de recursos hídricos no sistema. De forma a atender esses objetivos, foram simulados quatro cenários, onde se definiu os estados hidrológicos dos reservatórios que integram o sistema hídrico da Bacia Hidrográfica do rio Apodi-Mossoró (BHAM), de forma a conhecer a capacidade de regularização desses reservatórios, considerando a entrada ou não da vazão exógena do Projeto de Integração do Rio São Francisco com as bacias do Nordeste Setentrional (PISF), além de otimizar os volumes transferidos por ele, considerando o estado hidrológico dos dois principais reservatórios dessa bacia, as barragens de Pau dos Ferros e de Santa Cruz do Apodi. Os resultados obtidos demonstraram a situação atual desse sistema, onde foi possível identificar déficits no atendimento das demandas dos reservatórios, sobretudo para a barragem de Santa Cruz. Por meio da análise da vazão regularizada dos reservatórios com a transferência constante de água, observou-se que essa tem aumento proporcional ao volume transferido, potencializando a eficiência para os diversos usos na bacia, além da redução das perdas nos principais reservatórios, a barragem de Pau dos Ferros e de Santa Cruz. Além disso, a otimização da transferência de água do PISF, com base no estado hidrológico dos reservatórios em estudo, permite a redução do volume total a ser solicitado pelo Estado para o atendimento das suas demandas, diminuindo os custos de transferência de água. Portanto, a aplicação de políticas e regras adequadas de operação dos reservatórios desempenha um papel fundamental na gestão dos recursos hídricos nessa região, sendo essencial para o planejamento e auxílio na tomada de decisão de quando realizar a transferência de água. Mostrar Abstract Water scarcity is a recurring problem in semi-arid regions, mainly due to the low incidence of precipitation and high evapotranspiration, which result in reduced water availability and low reliability for the supply of water demands. In this scenario, water transposition projects between hydrographic basins are an important solution to guarantee access to water for the population of these regions. The present work aims to define technical criteria for the operation of water systems that receive water from transposition projects, in semi-arid regions, in order to achieve greater guarantee in meeting the demands for water with the lowest input of exogenous waters. For this, the hydrological states of the reservoirs that make up the water system under study and that trigger the need for water transfer will be defined, in addition to optimizing the transferred volumes that result in the greatest synergistic gain in the use of water resources in the system. This research will be developed in a stretch of the Apodi-Mossoró river, between the water delivery portal of the São Francisco River Integration Project (PISF) and the Santa Cruz do Apodi dam, in the state of Rio Grande do Norte. Different scenarios of operation of the reservoirs that make up this water system will be simulated, adopting the operating rule of the Guide Curve method based on zones. Thus, it is expected with this research to define operating rules that best suit the proposed scenarios for the water system, in order to enable the minimization of deficits in meeting the demands requested in this region, as well as the reduction of losses due to overflow and evaporation. in the reservoirs, generating benefits in terms of access to water in this semi-arid region.
11	IGOR JOSÉ NASCIMENTO DE MEDEIROS 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 Orientador : LUCIO FLAVIO FERREIRA MOREIRA MEMBROS DA BANCA : LUCIO FLAVIO FERREIRA MOREIRA ADELENA GONCALVES MAIA José Anderson do Nascimento Batista LUCIANA PEIXOTO AMARAL Data: 24/08/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A região do semiárido brasileiro sofre com a escassez hídrica em grande parte do seu território. Dessa forma, torna-se necessário utilizar diversas alternativas de fontes de água para que exista um equilíbrio entre demanda e oferta hídrica, além de buscar o aumento da sua disponibilidade. A utilização de Sistemas de Armazenamento de Água de Chuva (SAAC) tem sido amplamente adotada para aumentar a oferta de água, principalmente em regiões com elevada falta de água e com irregularidades na distribuição de precipitação. O estudo será implementado para diversas localidades inseridas em regiões com regimes pluviais homogêneos no Estado do Rio Grande do Norte. Assim, levando em consideração esses fatores, o presente trabalho tem como objetivo analisar as características temporais da chuva que ocorre em cada área homogênea e verificar a eficiência do sistema de armazenamento de água para diferentes combinações de demanda, área de captação de água e volume do reservatório. Ademais, será feita uma análise para diferentes regras de suplementação de água por uma fonte externa abastecida por caminhões-pipa nos períodos secos e, assim, buscar propor medidas para aumentar a eficiência do sistema de armazenamento de água de chuva (SAAC) caracterizado pela cisterna. Dessa forma, será possível verificar a influência entre os fatores do volume do reservatório, área do telhado, demanda de água para consumo humano e frequência do aporte hídrico do caminhão-pipa, sobre a eficiência do sistema. Mostrar Abstract The Brazilian semi-arid region suffers from water scarcity in much of its territory. In this way, it is necessary to use several alternatives of water sources so that there is a balance between demand and water supply, in addition to seeking to increase its availability. The use of Rainwater Storage Systems (SAAC) has been widely adopted to increase water supply, especially in regions with high water shortages and irregularities in the distribution of precipitation. The study will be implemented for several locations inserted in regions with homogeneous rainfall regimes in the State of Rio Grande do Norte. Thus, taking these factors into account, the present work aims to analyze the temporal characteristics of the rain that occurs in each homogeneous area and to verify the efficiency of the water storage system for different combinations of demand, water catchment area and volume of water. reservoir. In addition, an analysis will be made for different rules of water supplementation by an external source supplied by water trucks in dry periods and, thus, seek to propose measures to increase the efficiency of the rainwater storage system (SAAC) characterized by the cistern. In this way, it will be possible to verify the influence between the factors of reservoir volume, roof area, water demand for human consumption and frequency of water supply from the water truck, on the efficiency of the system.
12	MARIA DE LOURDES XAVIER DE FRANÇA NETA ALVES CARACTERIZAÇÃO FÍSICA E MECÂNICA DE ESPÉCIES DE MADEIRA DA CAATINGA PARA USO NA CONSTRUÇÃO CIVIL Orientador : KLEBER CAVALCANTI CABRAL MEMBROS DA BANCA : EDNA MOURA PINTO KLEBER CAVALCANTI CABRAL MARCOS ALYSSANDRO SOARES DOS ANJOS WENDELL ROSSINE MEDEIROS DE SOUZA Data: 25/08/2023 Mostrar Resumo O setor da construção civil tem buscado continuamente materiais que possuam um menor impacto no ambiente construído, por essa razão o uso da madeira tem se tornado atrativa por ser um material natural e renovável. O conhecimento das propriedades físicas e mecânicas são imprescindíveis para classificar novas espécies e indicar o seu uso componente construtivo. Na região Nordeste do Brasil, o bioma Caatinga é destaque por sua biodiversidade como o único bioma totalmente nacional. Entretanto, as propriedades físicas e mecânicas das espécies locais são pouco conhecidas e investigadas e por isso sua aplicação se torna limitada, sendo comumente empregada para fins energéticos. Com isso, o estudo busca caracterizar a espécie Mimosa Tenuiflora e Aspidosperma Piryfolium nativas do bioma Caatinga e indicar potenciais usos na construção civil. Foram realizados ensaios físicos para determinação da umidade (U), densidade ( ), densidade aparente ( ), estabilidade dimensional ( , ΔV) e condutividade térmica; ensaios mecânicos de compressão paralela às fibras (fc0), cisalhamento paralelo e perpendicular (fv0, fv90), tração paralela e perpendicular às fibras (ft0, ft90), dureza Janka paralela e perpendicular (fH0, fH90), flexão estática (fM0) e ensaio de módulo de elasticidade por métodos não-destrutivos por ultrassom, ondas de tensão e excitação longitudinal e flexional. Utilizou-se o teste Shapiro-Wilk e a correlação de Pearson entre propriedades físicas e mecânicas. A indicação de aplicações da espécie foi realizada por meio da classificação propostas pelo IPT (2013) e IPT/SUDAM (1981), utilizando os critérios de Nahuz (1974) e Nogueira (1991). Os resultados apresentam a espécie Mimosa Tenuiflora com 13 correlações e a Aspidosperma Piryfolium com 19 correlações representativas entre propriedades físicas e mecânicas. Ambas as espécies possuem propriedades equivalentes as espécies comercializadas para uso construtivo, a Aspidosperma Piryfolium pode ser empregada na construção civil leve. Enquanto, a Mimosa Tenuiflora pode ser empregada na construção civil leve e pesada. Mostrar Abstract The civil construction sector has continuously sought materials that have a lower impact on the built environment, for this reason the use of wood has become attractive because it is a natural and renewable material. Knowledge of physical and mechanical properties is essential to classify new species and indicate their constructive component use. In the Northeast region of Brazil, the Caatinga biome stands out for its biodiversity as the only fully national biome. However, the physical and mechanical properties of the local species are little known and investigated and therefore their application becomes limited, being commonly used for energy purposes. With this, the study seeks to characterize the species Mimosa Tenuiflora and Aspidosperma Piryfolium native to the Caatinga biome and indicate potential uses in civil construction. Physical tests were performed to determine moisture (U), density ( ), apparent density ( ), dimensional stability ( , ΔV) and thermal conductivity; mechanical tests of compression parallel to the fibers (fc0), parallel and perpendicular shearing (fv0, fv90), traction parallel and perpendicular to the fibers (ft0, ft90), Janka hardness parallel and perpendicular (fH0, fH90), static bending (fM0) and elastic modulus test by non-destructive methods by ultrasound, stress waves and longitudinal and flexural excitation. The Shapiro-Wilk test and the Pearson correlation between physical and mechanical properties were used. The indication of applications of the species was carried out through the classification proposed by the IPT (2013) and IPT/SUDAM (1981), using the criteria of Nahuz (1974) and Nogueira (1991). The results show the species Mimosa Tenuiflora with 13 correlations and Aspidosperma Piryfolium with 19 representative correlations between physical and mechanical properties. Both species have equivalent properties to the commercialized species for constructive use, Aspidosperma Piryfolium can be used in light civil construction. Meanwhile, Mimosa Tenuiflora can be used in light and heavy civil construction.
13	WILKER FERNANDES SOARES EFICIÊNCIA DOS SISTEMAS DE CAPTAÇÃO DE ÁGUA DE CHUVA FRENTE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS: ESTUDO DE CASO PARA O SEMIÁRIDO BRASILEIRO Orientador : ADELENA GONCALVES MAIA MEMBROS DA BANCA : ADELENA GONCALVES MAIA JONATHAN MOTA DA SILVA LUCIO FLAVIO FERREIRA MOREIRA LUIS CÉSAR DE AQUINO LEMOS FILHO Data: 28/08/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo O aproveitamento de água da chuva em residências é utilizado como atenuador dos problemas de baixo atendimento das demandas hídricas, principalmente em regiões semiáridas ou remotas. Esta pesquisa tem objetivo geral analisar os efeitos das incertezas epistêmicas no balanço hídrico das cisternas localizadas no semiárido brasileiro. Assim, para atingir tal objetivo, foi aplicado o método da Simulação de Monte Carlo, tendo como variáveis de entrada o volume do reservatório, a demanda de água, a área de captação e o regime pluvial, sob efeitos das mudanças climáticas, e como variável de saída, o índice de desempenho denominado confiabilidade volumétrica da cisterna. Para a consideração das mudanças climáticas, foram considerados dois períodos distintos: o clima recente (1979 – 2005) e o clima futuro (2023 – 2052), utilizando-se de três Modelos Climáticos Globais, sob dois cenários de forçamento radiativo (RCP 4.5 e RCP 8.5). Os resultados obtidos apontam baixas confiabilidades volumétricas em todas as simulações, porém, mesmo com todas as incertezas, tanto no clima recente quanto no clima futuro, os maiores índices de eficiência são obtidos com os dados de precipitação observados. A maior frequência de simulações que atingiram uma confiabilidade de 90%, ocorreu para o clima recente, com os dados observados, e a menor frequência aconteceu para o clima futuro com um dos modelos sob RCP 4.5, porém, diferenças maiores são encontradas para eficiências menores. Mostrar Abstract The use of rainwater in homes is used as an attenuator of the problems of low water demand, especially in semi-arid or remote regions. This research has the general objective of analyzing the effects of epistemic uncertainties on the water balance of cisterns located in the Brazilian semi-arid region. Thus, to achieve this objective, the Monte Carlo Simulation method was applied, having as input variables the reservoir volume, water demand, catchment area and rainfall, under the effects of climate change, and as a variable output, the performance index called volumetric cistern reliability. For the consideration of climate change, two distinct periods were considered: the recent climate (1979 – 2005) and the future climate (2023 – 2052), using three Global Climate Models, under two radiative forcing scenarios (RCP 4.5 and CPR 8.5). The obtained results indicate low volumetric reliabilities in all simulations, however, even with all the uncertainties, both in the recent climate and in the future climate, the highest efficiency indexes are obtained with the observed precipitation data. The highest frequency of simulations that reached a reliability of 90% occurred for the recent climate, with the observed data, and the lowest frequency happened for the future climate with one of the models under RCP 4.5, however, greater differences are found for lower efficiencies .
14	ISABELLA LEANDRO SOARES PEREIRA COMPARAÇÃO DA FILTRAÇÃO DIRETA DESCENDENTE COM A DUPLA FILTRAÇÃO DA ÁGUA DE UMA LAGOA COSTEIRA TROPICAL Orientador : SILVÂNIA LUCAS DOS SANTOS MEMBROS DA BANCA : ANDRE LUIS CALADO ARAUJO HELIO RODRIGUES DOS SANTOS PAULO EDUARDO VIEIRA CUNHA SILVÂNIA LUCAS DOS SANTOS Data: 30/08/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A presença de matéria orgânica natural (MON) em mananciais utilizados para o abastecimento público influência significativamente o desempenho das unidades de tratamento de água (oxidação, coagulação e adsorção). A quantidade, características e propriedades da MON variam entre águas de diferentes mananciais e dependem dos ciclos biogeoquímicos dos ambientes circundantes. As fontes de água, como as lagoas costeiras brasileiras, normalmente apresentam turbidez baixa, portanto a MON é fator determinante na dose do coagulante. Nesses mananciais, o tratamento de água em ciclo completo geralmente não é eficiente, pois os flocos produzidos na coagulação/floculação são leves, e as tecnologias de filtração direta descendente ou filtração direta ascendente são mais adequadas. Apesar disso, algumas lagoas costeiras tropicais podem apresentar altos valores de turbidez (e cor), devido às intensas chuvas tropicais e à degradação antrópica da bacia desses mananciais, portanto o uso da dupla filtração pode ser vantajoso, pois pode proporcionar maior capacidade para reter partículas e MON, aumentando a robustez do sistema de tratamento. Porém, a operação de mais unidades de filtração implica em maior demanda operacional, maior consumo de água de lavagem, energia elétrica, etc., o que pode acarretar em maiores custos de tratamento. Nesta pesquisa foram realizados testes de tratabilidade em escala laboratorial e em escala piloto da filtração direta descendente e da dupla filtração com água de uma lagoa costeira tropical (Lagoa do Jiqui), com o objetivo de comparar esses dois sistemas de tratamento de água com ênfase na remoção de MON. Os ensaios em instalação piloto mostraram que a tecnologia de dupla filtração oferece mais robustez absorvendo os impactos de eventuais picos de turbidez e carreiras de filtração mais longas, tornando-se uma boa opção para um “retrofit” de estações de tratamento de água com filtração direta descendente. Mostrar Abstract The presence of natural organic matter (NOM) in water sources used for public supply influences the performance of water treatment units (oxidation, coagulation and adsorption). The quantity, characteristics and properties of NOM vary among waters from different sources and depend on the biogeochemical cycles of the surrounding environments. Water sources such as Brazilian coastal lagoons typically have low turbidity, so NOM is a determining factor in the coagulant dose. In these water sources, water treatment in a complete cycle is generally not efficient, as the flocs produced in the coagulation/flocculation are light, and the technologies of downflow direct filtration or upflow direct filtration are more suitable. Despite this, some tropical coastal lagoons may have high turbidity (and color) values, due to intense tropical rains and the anthropic degradation of the basin of these water sources, so the use of double filtration can be advantageous, as it can provide greater capacity to retain particles and NOM, increasing the robustness of the treatment system. However, the operation of more filtration units implies higher operational demand, higher consumption of washing water, electricity, etc., which may result in higher treatment costs. In this research, laboratory-scale and pilot-scale treatability tests of downflow direct filtration and double filtration with water from a tropical coastal lagoon will be carried out, with the objective of comparing these two systems for water treatment with emphasis on the NOM removal.
15	MÔNICA KASSIANE DE ALMADA OLIVEIRA MODELAGEM DE PRÁTICAS CONSERVACIONISTAS DO SOLO EM UMA BACIA HIDROGRÁFICA NO SEMIÁRIDO VULNERÁVEL À DESERTIFICAÇÃO Orientador : JONATHAN MOTA DA SILVA MEMBROS DA BANCA : JONATHAN MOTA DA SILVA ADELENA GONCALVES MAIA DAVI RODRIGUES RABELO SANDRA ISAY SAAD Data: 30/08/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo A erosão hídrica é um fenômeno natural que pode separar o solo em partículas menores, sendo transportado pelo escoamento superficial até a deposição em áreas mais planificadas. O uso e o manejo do solo a partir de práticas de conservação reduzem os efeitos da erosão hídrica e podem ser avaliados a partir do uso da modelagem hidrossedimentológica. Estudos nesta área são essenciais para analisar impactos da mudança e uso do solo e/ou desertificação, que se expande significativamente no semiárido brasileiro. Neste sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de duas práticas conservacionistas amplamente utilizadas, o terraceamento e as barraginhas, na contensão da erosão e produção de sedimentos na bacia Hidrográfica do rio Seridó. A ferramenta utilizada nesta análise foi a modelagem hidrossedimentológica, onde foram realizados três experimentos numéricos: (1) controle (CNTRL), onde foi representado a cobertura do solo natural e a desertificação ocorrida de longo período; e cenários das práticas de conservação do solo: (2) terraceamento (TERR) e (3) barraginhas (BARR). De modo geral, as barraginhas (BARR) apresentaram uma maior eficiência em reduzir a erosão e a produção de sedimentos em comparação ao eficiência dos terraços (TERR), 47% mais eficazes, onde a produção de sedimentos, respectivamente, foi igual a 0,8 ton/ha/ano e 1,2 ton/ha/ano, em relação ao cenário controle (CONTRL), onde esta foi de 3,2 ton/ha/ano. O terraceamento e as barraginhas reduziram consideravelmente a perda de solo em uma bacia hidrográfica em processo de desertificação. Estas práticas devem ser avaliadas também no campo, de forma experimental, a fim de avaliar a sua aplicabilidade no processo de mitigação da perda de solo pela desertificação, bem como calibrar e validar modelos hidrosedimentologicos. O avanço nesta área pode auxiliar a garantia da segurança alimentar e a qualidade de água no semiárido brasileiro. Mostrar Abstract Water erosion is a natural phenomenon that can separate the soil into smaller particles, being transported by surface runoff to deposition in more flattened areas. Soil use and management based on conservation practices reduce the effects of water erosion and can be evaluated using hydrosedimentological modeling. Studies in this area are essential to analyze impacts of change and land use and/or desertification, which expands significantly in the Brazilian semi-arid region. In this sense, the objective of this work was to evaluate the effects of two widely used conservationist practices, terracing and dams, in the containment of erosion and sediment production in the hydrographic basin of the Seridó river. The tool used in this analysis was hydrosedimentological modeling, where three numerical experiments were carried out: (1) control (CNTRL), where natural soil cover and long-term desertification were represented; and scenarios of soil conservation practices: (2) terracing (TERR) and (3) dams (BARR). In general, dams (BARR) showed greater efficiency in reducing erosion and sediment production compared to the efficiency of terraces (TERR), 47% more effective, where sediment production, respectively, was equal to 0, 8 ton/ha/year and 1.2 ton/ha/year, compared to the control scenario (CONTRL), where it was 3.2 ton/ha/year. Terracing and dams considerably reduced soil loss in a watershed undergoing desertification. These practices should also be evaluated in the field, experimentally, in order to assess their applicability in the process of mitigating soil loss due to desertification, as well as calibrating and validating hydrosedimentological models. Advances in this area can help guarantee food security and water quality in the Brazilian semi-arid region.
16	THÂMARA DAYANE BATISTA ALVES APLICABILIDADE DE DISPOSITIVOS URBANOS DE BAIXO IMPACTO EM BACIAS URBANAS TROPICAIS. Orientador : ADA CRISTINA SCUDELARI MEMBROS DA BANCA : ADA CRISTINA SCUDELARI JEAN LEITE TAVARES JOANA DARC FREIRE DE MEDEIROS Data: 30/08/2023 Mostrar Resumo Os sistemas de drenagem urbana convencionais não são construídos para acompanhar a urbanização rápida e descontrolada, tornando-se ineficientes na coleta e descarga do escoamento produzido por eventos de chuvas intensas, fazendo com que ocorram inundações. Além disso, as chuvas intensas provavelmente sofrerão interferências das mudanças climáticas em longo prazo, de modo que existe a necessidade de revisão dos critérios de projeto para sistemas de drenagem urbana de acordo com os cenários climáticos esperados. A fim de mitigar as falhas nos dispositivos de drenagem convencionais e garantir uma maior resiliência da drenagem urbana frente às mudanças climáticas vem-se empregando uma concepção descentralizada de infraestrutura de drenagem urbana: os dispositivos urbanos de baixo impacto (Low Impact Development – LID) como telhados verdes, pavimentos permeáveis, trincheiras de infiltração e micro reservatórios, que objetivam simular o comportamento hidrológico natural da bacia para controlar as vazões de pico no escoamento superficial. Embora os benefícios hidrológicos dos LIDs tenham sido amplamente documentados, os potenciais impactos das mudanças climáticas no desempenho desses dispositivos, permanecem desconhecidos nas modelagens, gerando conclusões parciais e isoladas sobre o comportamento futuro de dispositivos da drenagem urbana. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar a aplicabilidade da associação dos LIDs aos sistemas de drenagem convencionais em mitigar inundações em bacias urbanas tropicais. Mostrar Abstract Os sistemas de drenagem urbana convencionais não são construídos para acompanhar a urbanização rápida e descontrolada, tornando-se ineficientes na coleta e descarga do escoamento produzido por eventos de chuvas intensas, fazendo com que ocorram inundações. Além disso, as chuvas intensas provavelmente sofrerão interferências das mudanças climáticas em longo prazo, de modo que existe a necessidade de revisão dos critérios de projeto para sistemas de drenagem urbana de acordo com os cenários climáticos esperados. A fim de mitigar as falhas nos dispositivos de drenagem convencionais e garantir uma maior resiliência da drenagem urbana frente às mudanças climáticas vem-se empregando uma concepção descentralizada de infraestrutura de drenagem urbana: os dispositivos urbanos de baixo impacto (Low Impact Development – LID) como telhados verdes, pavimentos permeáveis, trincheiras de infiltração e micro reservatórios, que objetivam simular o comportamento hidrológico natural da bacia para controlar as vazões de pico no escoamento superficial. Embora os benefícios hidrológicos dos LIDs tenham sido amplamente documentados, os potenciais impactos das mudanças climáticas no desempenho desses dispositivos, permanecem desconhecidos nas modelagens, gerando conclusões parciais e isoladas sobre o comportamento futuro de dispositivos da drenagem urbana. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo avaliar a aplicabilidade da associação dos LIDs aos sistemas de drenagem convencionais em mitigar inundações em bacias urbanas tropicais.
17	THALITA DAYANE DE MELO MENDES SABINO Avaliação das propriedades físico-químicas, mecânicas e térmicas de argamassas LC³ com baixos teores de cimento Portland. Orientador : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA MEMBROS DA BANCA : ANA CECILIA VIEIRA DA NOBREGA MARIA DAS VITORIAS VIEIRA ALMEIDA DE SA ANTONIO EDUARDO MARTINELLI ERIKA PINTO MARINHO Data: 31/08/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo 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). Mostrar Abstract LC3 (Limestone Calcined Clay Cement) mortars with different Portland cement contents (PC) (100%, 55%, 50%, 45%, and 40%) and a combination of metakaolin (MK) and limestone filler (LS) (0%, 45%, 50%, 55%, and 60%) in a 2:1 ratio were evaluated regarding their fresh, hygroscopic, mechanical, and thermal properties. LC3 mortars with as low as 40% Portland cement contents satisfied the normative requirements for applying on walls and ceilings. In addition, the incorporation of MK and LS for reducing PC consumption generated mortars with lower densities, reflecting in lighter materials with improved thermal insulation capacity with a reduction up to 4 ºC of the equilibrium plateau temperature for mortars LC3 – 55, LC3 – 50, LC3 - 45, and 2.5 ºC for the mortar with the lowest PC content (LC3 - 40).
18	JOSÉ AILTON DA COSTA FERREIRA Modelo multicritério de avaliação de risco de segurança de barragens baseado em lógica fuzzy Orientador : OSVALDO DE FREITAS NETO MEMBROS DA BANCA : FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR OSVALDO DE FREITAS NETO ROGÉRIO DE ABREU MENESCAL Data: 29/11/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo As barragens são estruturas hídricas que contribuem para o desenvolvimento socioeconômico de uma região. Contudo, a ausência de procedimentos de segurança adequados aumenta os riscos de falhas com potencial de provocar impactos significativos às áreas a jusante. Este trabalho desenvolveu uma metodologia fuzzy de avaliação de risco de segurança para barragens de acumulação de água localizadas na região semiárida do Brasil. O processo analítico hierárquico fuzzy (FAHP) foi utilizado para obter o peso dos indicadores e as pontuações agregadas correspondentes aos critérios de vulnerabilidade e dano potencial. Na fase de inferência fuzzy, o sistema foi dividido em duas etapas para obter um modelo mais representativo. Na primeira etapa, a vulnerabilidade foi estimada utilizando declarações condicionais IF-THEN para estimar o efeito combinado entre as características técnicas, o estado de conservação e o plano de segurança. Em seguida, os valores defuzzificados de vulnerabilidade foram combinados com o dano potencial para estimar o risco potencial resultante. Ao comparar os resultados obtidos pelo modelo proposto com a classificação do Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH) quanto à Categoria de Risco (CRI), observou-se que as barragens estudadas foram categorizadas em classes equivalentes. Quanto a periodicidade, os prazos e a frequência baseada na escala de perigo proposta foram mais rigorosos que os da Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico (ANA) e permitiu estabelecer prioridades para os procedimentos de segurança, como monitoramento e sensoriamento, adequados às situações encontradas em campo. Portanto, o modelo proposto permitiu incorporar as incertezas dos julgamentos subjetivos dos especialistas ao processo decisório e pode se inserir como melhoria da avaliação normativa para estimar o risco de barragens com características semelhantes. Mostrar Abstract Dams are water structures that contribute to the socioeconomic development of a region. However, the absence of adequate safety procedures increases the risk of failures with the potential to cause significant impacts to downstream areas. This work developed a fuzzy safety risk assessment methodology for water accumulation dams located in the semi-arid region of Brazil. The fuzzy hierarchical analytical process (FAHP) was used to obtain the weight of the indicators and the aggregated scores corresponding to the vulnerability and potential harm criteria. In the fuzzy inference phase, the system was divided into two stages to obtain a more representative model. In the first step, vulnerability was estimated using conditional IF-THEN statements to estimate the combined effect of technical characteristics, conservation status, and security plan. Then, the defuzzified vulnerability values were combined with the potential harm to estimate the resulting potential risk. When comparing the results obtained by the proposed model with the CNRH classification regarding the CRI, it was observed that the studied dams were categorized into equivalent classes. As for the periodicity, deadlines and frequency based on the proposed danger scale, they were more rigorous than those of the ANA and allowed the establishment of priorities for safety procedures, such as monitoring and sensing, appropriate to the situations encountered in the field. Therefore, the proposed model allowed incorporating the uncertainties of the specialists' subjective judgments into the decision-making process and can be inserted as an improvement in the normative assessment to estimate the risk of dams with similar characteristics.
19	PAULA DE MOURA ESTEVAO PEROBA Comportamento mecânico de um solo residual gabroide compactado Orientador : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR MEMBROS DA BANCA : OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA OSVALDO DE FREITAS NETO LEONARDO FLAMARION MARQUES CHAVES RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO Data: 29/11/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo 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. Mostrar Abstract The mechanical behavior of a saprolitic soil, originating from gabroic rock formations covering an area of approximately 31 km² in a semi-arid region of Brazil, was investigated. The study involved the collection of data from petrographic, chemical (XRF), and mineralogical (XRD) analyses, as well as a series of physical (geotechnical characterization and compaction), hydraulic (permeability), and mechanical (triaxial and consolidation) tests. The results indicated that the soil originates from a gabronorite and exhibits non-plastic behavior, low permeability and low compressibility, with SUCS classification of SW-SM. During compaction tests, the soil displayed a propensity for grain breakage; however, it was not possible to fully characterize this phenomenon within the scope of the conducted tests. The mechanical tests revealed that the yield stress imposed by compaction made the soil's behavior resemble that of an overconsolidated soil. This led to the generation of negative pore pressures, increasing the soil's strength in undrained tests, and a dilatant behavior in drained tests, where the dilatant tendency decreased as the effective confining stress increased. Under higher confinement stresses, the behavior shifted to a contractive state, and reaching peak strength was followed by a significant reduction in strength due to the continuous increase in positive pore pressure – an unfavorable trend for certain geotechnical applications, as it indicates a predisposition to static soil liquefaction under confining stresses exceeding the critical threshold.
20	NICOLLE REGINA CRISTINO BELFORT GUERRA MISTURA DE SOLO E CINZAS DE INCINERAÇÃO DE RESÍDUOS DE SERVIÇOS DESAÚDE PARA USO EM COBERTURA FINAL DE ATERROS SANITÁRIOS Orientador : MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA MEMBROS DA BANCA : MARIA DEL PILAR DURANTE INGUNZA OSVALDO DE FREITAS NETO FAGNER ALEXANDRE NUNES DE FRANCA RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO Data: 30/11/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo Conforme recentes mudanças na legislação brasileira, todo processo produtivo deverá conhecer os subprodutosadvindos da sua operação visando possíveis alternativas de destinações adequadas, antes de enviá-los para aterrossanitários. Sob esta premissa o presente estudo investigou as propriedades de cinzas de fundo de incineração deResíduos de Serviço de Saúde (RSS) de uma usina da Paraíba para analisar a possibilidade de utilização destas emcamadas de barreiras impermeabilizantes de cobertura final de aterros sanitários. Para tal, foram realizados diversos ensaios geotécnicos e de composição química e mineralógica para avaliar se o material possui as características necessárias para o uso proposto. Foram realizadas misturas de solo utilizado em cobertura final de aterro sanitário com diferentes proporções de cinzas de RSS em massa: 5%, 7,5%, 10%, 15% e 20%. Todas as misturas apresentaram coeficiente de permeabilidade saturada na ordem de 10-7m/s, próximos aos valores de coeficiente de condutividade hidráulica recomendados na literatura. Mostrar Abstract In accordance with recent changes in Brazilian legislation, all production processes are now required to account for the byproducts resulting from their operations and consider potential alternatives for appropriate disposal before resorting to sanitary landfills. Under this principle, the current study has delved into examining the properties of incineration bottom ashes from Healthcare Waste in a facility located in Paraíba. The aim is to assess the viability of utilizing these ashes in the impermeable barrier layers of the final cover of sanitary landfills. To achieve this objective, geotechnical and chemical-mineralogical composition tests were conducted to determine whether the material meets the necessary criteria for the proposed application. Mixtures were prepared using the soil typically used for the final cover of sanitary landfills, incorporating varying mass proportions of HMW ashes. Notably, all these mixtures displayed a saturated permeability coefficient in the order of 10^-7 m/s, approximating the hydraulic conductivity values to those recommended in the existing literature.
21	MARIA ELIZABETH TEIXEIRA SANTANA PRAXEDES AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES ELÉTRICAS DE PAREDES DE ALVENARIA CONVENCIONAIS NA FAIXA DE MICRO-ONDAS POR UM MÉTODO NÃO-DESTRUTIVO Orientador : KLEBER CAVALCANTI CABRAL MEMBROS DA BANCA : CRISTHIANNE DE FATIMA LINHARES DE VASCONCELOS ERICA NATASCHE DE MEDEIROS GURGEL PINTO KLEBER CAVALCANTI CABRAL WENDELL ROSSINE MEDEIROS DE SOUZA Data: 15/12/2023 Ata de defesa assinada: Mostrar Resumo 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. A maior parte da comunicação atual é realizada por meio de sinais que se propagam sem fio e podem sofrer interferência em ambientes construídos com diferentes materiais o que é um problema relevante, especialmente em edifícios inteligentes. Dessa forma, a 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). Foram produzidas 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. Mostrar Abstract The propagation characteristics of microwave signals, such as power loss and speed, in buildings significantly determine the operational performance of mobile devices inside buildings. These characteristics are determined by the electrical properties of the walls that make up the masonry of these buildings. Most current communication is carried out through signals that propagate wirelessly and can suffer interference in environments built with different materials, which is a relevant problem, especially in smart buildings. Therefore, evaluating the power loss caused by the main materials used in masonry, as well as the electrical properties of these materials, is fundamental for the design of indoor wireless communication links. In this sense, this research aims to evaluate the attenuation of microwave signals and the electrical properties of different materials used in building masonry (ceramic blocks, concrete blocks and plaster walls). Three wall samples were produced from each of these materials for characterization purposes regarding their structure, microstructural organization and electrical properties. The attenuation in the wireless signal caused by each type of material, and the electrical properties such as electrical permittivity, shielding efficiency and electrical conductivity were determined using an experimental measurement scheme proposed in this work. Average values for attenuation coefficients as a function of frequency for the operating range of the main 5G and Internet of Things (IoT) services were obtained. Furthermore, the dependence of wireless signal attenuation on the type of material and its composition and the influence of the type of wall covering on signal attenuation were evaluated. The results indicated that walls made of ceramic blocks caused the greatest attenuation of the signal, among all types of masonry analyzed; while plaster walls were those that caused the least attenuation. When comparing non-structural block masonry, it appears that cement block walls showed lower attenuation when compared to ceramic block walls. After analyzing the micrographs of the ceramic and cement blocks, it can be stated that the higher the void index and the porosity of the material the wall was manufactured from, the lower the value of its electrical permittivity and consequently the lower the attenuation caused in the wireless signals in today's commercial service bands.