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Type: Dissertação
Title: Estudo experimental do comportamento mecânico de areias carbonáticas da Costa Nordeste do Brasil
Title in English: Experimental study of the mechanical behavior of carbonate sands of the Northeast Coast of Brazil
Authors: Alves, Victor Luiz da Silva
Advisor: Moura, Alfran Sampaio
Co-advisor: Souza Neto, João Barbosa de
Keywords in Brazilian Portuguese : Cisalhamento direto;Areia carbonática;Ensaio triaxial;Carbonato de cálcio;Resistência ao cisalhamento
Keywords in English : Triaxial test;Carbonate sand;Calcium carbonate;Shear strength;Direct Shear test
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
Issue Date: 2024
Citation: ALVES, Victor Luiz da Silva. Estudo experimental do comportamento mecânico de areias carbonáticas da costa nordeste do Brasil. 2024. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil - Geotecnia) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: O desenvolvimento de tecnologias voltados para a geração de energia em áreas offshore tem como desafio lidar com a presença de solos carbonáticos em regiões litorâneas, o que revela a importância de investigar o comportamento desse tipo de solo. No Brasil, projetos de parques eólicos offshore com perspectivas de implantação na costa nordestina têm demandado pesquisas voltadas a analisar as particularidades desse tipo de material, visto que estudos detalhados sobre o comportamento geotécnico de solos carbonáticos nessa região são escassos. Portanto, esta pesquisa visa, por meio de ensaios de laboratório, estudar e comparar o comportamento de três areias da costa do estado do Ceará, no nordeste do Brasil. As três amostras de solos coletadas para essa pesquisa consistem em areias com diferentes composições mineralógicas, sendo uma areia quartzosa da foz do rio Pacoti no município de Aquiraz-CE, uma areia carbonática com 48,81 % de carbonato de cálcio, da foz do rio Aracatiaçu no município de Amontada- CE e uma areia carbonática com 88,46 % de carbonato de cálcio, obtida em ambiente offshore na praia de Moitas em Amontada-CE. Para analisar a caracterização e as composições químicas das amostras, foram realizados ensaios de análise granulométrica, índice de vazios máximo e mínimo, densidade relativa dos grãos, fluorescência de raios X e microscopia. Posteriormente, com o intuito de estudar o comportamento de resistência ao cisalhamento, as amostras foram usadas para reconstituir corpos de prova para ensaios de cisalhamento direto e triaxiais drenados em tensões normais e confinantes de 50, 100 e 200 kPa. No geral, os resultados dos ensaios de resistência ao cisalhamento mostram que, para as areias carbonáticas ensaiadas, a tensão de ruptura aumenta com o teor de carbonato de cálcio, por outro lado, para uma mesma tensão normal ou confinante, a areia quartzosa apresentou tensão de ruptura intermediaria entre as duas areias carbonáticas. Em relação às envoltórias de resistência, as diferenças observadas entre as três areias não apenas demonstram a complexidade das análises dos solos carbonáticos, como também sugerem que a mineralogia tem influência nos parâmetros de resistência ao cisalhamento.
Abstract: The development of technologies aimed at generating energy in offshore areas has the challenge of dealing with the presence of carbonate soils in coastal regions, which reveals the importance of investigating the behavior of this type of soil. In Brazil, offshore wind farm projects with prospects for implementation on the northeastern coast have demanded research aimed at analyzing the particularities of this type of material, since detailed studies on the geotechnical behavior of carbonate soils in this region are scarce. Therefore, this research aims, through laboratory tests, to study and compare the behavior of three sands from the coast of the state of Ceará, in northeastern Brazil. The three soil samples collected for this research consist of sands with different mineralogical compositions, being a quartz sand from the mouth of the Pacoti River in the municipality of Aquiraz-CE, a carbonate sand with 48.81% of calcium carbonate, from the mouth of the Aracatiaçu River in the municipality of Amontada-CE and a carbonate sand with 88.46% of calcium carbonate, obtained in an offshore environment at Moitas beach in Amontada-CE. To analyze the characterization and chemical compositions of the samples, particle size analysis, maximum and minimum void ratios, specific gravity, X-ray fluorescence and microscopy were performed. Subsequently, in order to study the shear strength behavior, the samples were used to reconstitute specimens for direct shear and triaxial tests drained at normal and confining stresses of 50, 100 and 200 kPa. In general, the results of the shear resistance tests show that, for the carbonate sands tested, the failure stress increases with the calcium carbonate content, on the other hand, for the same normal or confining stress, the quartz sand presented intermediate failure stress between the two carbonate sands. Regarding the strength envelopes, the differences observed between the three sands not only demonstrate the complexity of the analyses of carbonate soils, but also suggest that mineralogy has an influence on the shear strength parameters.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79028
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/4099555242654501
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0002-0303-2484
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/6177599878662418
Co-advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9899-6974
Co-advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/6507354007446577
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:DEHA - Dissertações defendidas na UFC

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