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The test sites analyzed here consist of clay deposits located in the Jacarepaguá Lowlands in Rio de Janeiro, characterized by high plasticity, high compressibility and low undrained shear strength. The deposits are made up of lightly overconsolidated aged clays, montmorillonite being the predominant clay mineral. Soft clay deposits are usually superficial, with thicknesses generally varying between 6 m and 17 m and geologically recent and originated from marine regressions and transgressions, that occurred between 6000 and 3500 years ago. The objective of this study is to analyze a large database of undrained shear strength measurements obtained by 461 vane tests performed at 15 different sites. In general, most of the data correspond to very soft clays, with undrained shear strength values lower than 25 kPa. The undrained shear strength measurements are correlated with plasticity index and with maximum excess pore pressure, measured with piezocone tests. The method for estimating the undrained shear strength su(DT) of soil from the excess pore pressure generated during piezocone dissipation tests proposed by Mantaras et al. (2015) was validated against the vane test database.

The paving field has experienced extensive changes due to the growth of traffic. In order to attend this evolution, it became necessary the implementation of a new methodoly for pavement designing that uses a mechanistic-empirical approach. This paper aims to compare, structurally and financially, three structures, one designed using the DNIT’s method and two through “Método de Dimensionamento Nacional – MeDiNa”. The three structures were analyzed concerning the behavior in relation to permanent deformation, fatigue life and regarding the necessary investment to pave one-kilometer duplication of an existent highway. Even though the two structures designed through MeDiNa were find to be more expensive than the one designed using DNITs precepts, when considering the cost related to the number of load requests supported by the pavement, structures designed through MeDiNa proved to be more reliable in face of layers damage and presented a good cost per supported requests.

Phosphoric acid (H3PO4) is a product that can be used as a stabilizing additive for tropical soils in an exploratory manner by the construction industry. For the drying process of this grain, its husks are used as fuel for ovens, generating rice husk ash (RHA), which is considered an environmental liability if not reused. In this sense, this paper aimed to evaluate the resilient behavior and the simple compressive strength, at different curing ages, of the use of rice husk ash and phosphoric acid in a simple and combined mixture for the stabilization of lateritic soil. The lateritic soil was mixed with different contents of RHA, H3PO4, and water and compacted in intermediate and modified Proctor energies. Fractured soil samples in the mechanical compressive strength tests were analysed by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The results show the potential for stabilization of the lateritic soil in question in terms of resilience and simple compressive strength through the addition of RHA and H3PO4 at different curing ages. The insertion of only H3PO4 produced the most satisfying resilient behavior. By adding RHA, the strength properties were improved, and good mixtures were obtained for use in paving.

Almejando a melhoria do desempenho dos pavimentos brasileiros frente aos defeitos de fissuração por fadiga e deformação permanente, está sendo proposta uma nova metodologia de dimensionamento, batizada de Método de Dimensionamento Nacional (MeDiNa), que visa substituir a abordagem empírica aplicada às rodovias pelo método do DNER. O MeDiNa promove uma análise mecanicista e requer informações precisas das propriedades de cada um dos materiais constituintes das camadas do pavimento, dentre elas, o módulo de resiliência (MR) do subleito, propriedade influente na deformabilidade e na vida de fadiga da estrutura, cujo estudo é fundamental para o sucesso dos projetos rodoviários. A fim de agregar conhecimento referente ao MR de solos, a presente pesquisa busca avaliar a influência da saturação pós-compactação no comportamento resiliente de um solo empregado em subleito rodoviário do Rio Grande do Sul. Para este fim, selecionou-se um solo argiloso com comportamento laterítico para ser o objeto deste estudo. Após compactação nas condições ótimas, foram realizados ensaios triaxiais de cargas repetidas para determinação do MR em amostras com a umidade ótima de compactação e amostras inundadas, que foram imersas em água por um período de quatro dias. A pesquisa constatou drástica diminuição nas capacidades resilientes desse material, chegando a uma redução de até 80,5% provocada pelo período de imersão em água. As simulações com o software MeDiNa, em estrutura de um pavimento típico, comparando a vida útil de fadiga, com MR de subleito na umidade ótima e inundado mostrou que tal decréscimo no MR do subleito, pela falta ou ineficiência de drenagem, conduz à fissuração precoce do pavimento, com redução estimada de 20% na vida útil de fadiga frente às condições simuladas. Relacionando essa diminuição no desempenho a parâmetros monetários, a incapacidade de suportar as solicitações de projeto e redução da durabilidade resultaram em aumento de custo de 29%, em termos de preço/km.Neq.

Permanent deformation is associated with wheel track rutting (WTR) and is one of the main causes of defects in the pavements of Brazilian highways. Seeking to mitigate this situation, this paper presents a study about the permanent deformation of three typical subgrade soils of the Santa Maria region, Rio Grande do Sul (RS), located in the southern region of Brazil. In addition to the physical, chemical, and mechanical characterization of the materials, this research presents results from repeated load triaxial tests to obtain the resilient modulus (RM) and the permanent deformation (PD) parameters. The Compound model of the resilient modulus, posteriorly cited on the Petrobras Asphalt Thematic Network Project, showed the best results. The permanent deformation tests were conducted using a frequency of 2 Hz and 150,000 load application cycles and posteriorly adjusted to the Guimaraes Model, of which average statistical correlation was 0.91. However, the predominance of fine materials combined with low compaction energy resulted in high deformation rates and the occurrence of shakedown in domains: A (plastic shakedown), B (plastic creep) and C (incremental collapse).

This article presents the study of the resilient behavior of three soil horizons from a deposit of lateritic soil employed in a pavement structure in Rio Grande do Sul, Brazil. The use of lateritic soils in pavement layers is a common practice in Brazil and due to its peculiarities, its behavior must be investigated. The methodology consisted of physical and chemical characterization and resilient modulus determination. Samples from the three horizons, compacted at standard, intermediate and modified energy, were analyzed. In addition, undisturbed samples extracted from the interior and top layer of the embankment were submitted to repeated load triaxial tests for resilient modulus determination. The results indicated that the soil exhibit good behavior for pavement subgrade applications, perhaps as subbase or base course layers. The compound and universal models yielded the best correlation coefficients. Furthermore, the results showed that as the compaction energy increased, the resilient modulus also increased, as long as they are within the optimum water content and compaction degree limit. However, when subjected to immersion in water for four days, the resilient behavior decreased about 73% in relation to unsaturated samples.

A aplicação de materiais alternativos em substituição a bases e sub-bases de pavimentos compostas por materiais comumente aplicados em obras rodoviárias pode ser uma excelente alternativa, visando economia e um desempenho satisfatório a novos trechos. Sabe-se que o método oficial vigente de dimensionamento se priva de importantes aspectos correlatos a parâmetros de capacidade portante dos materiais, por isso tornou-se necessário o desenvolvimento de uma nova metodologia de dimensionamento empírico-mecanicista, o MeDiNa. Um dos fatores considerados por essa nova metodologia é o comportamento resiliente dos materiais. Assim, neste trabalho, foram analisadas amostras de solo compactado na energia modificada do ensaio Proctor e propostas três misturas de solo argiloso laterítico e brita descontínua, em porcentagens de 25, 30 e 35% em massa de solo, para aplicação em camadas estruturais de pavimentos, de forma a compreender qual delas representaria o melhor comportamento quando aplicados em rodovias de baixo, médio e volume de tráfego real, além de analisar a viabilidade econômica. Os resultados demonstram bons comportamentos resilientes das amostras, com destaque à mistura 2 (intermediária) que teve coeficientes de correlação da ordem de 0,9. Foi simulada a aplicação dessa mistura como camada de base de uma estrutura de um pavimento já existente (pavimento referência) e analisado o seu comportamento quanto à fadiga, resultando em um desempenho superior, com menor percentual de área trincada ao longo da vida útil e redução de custos de até 60%.

Determinou-se a condutividade hidraulica saturada das Unidades Geotecnicas sedimentares de Santa Maria/RS, utilizando a tecnica de piezometro de Casagrande. Essa tecnica foi empregada para resolver problemas de alteracao da estrutura, amolgamento, fuga lateral da agua e variabilidade de resultados obtidos atraves de outros metodos descritos na literatura. As Unidades Geotecnicas mostraram diferentes valores de condutividade hidraulica que ocorrem, principalmente, pela variacao granulometrica, cimentacao e estruturas sedimentares desses materiais. Valores baixos de condutividade hidraulica foram obtidos para a Formacao Santa Maria (exceto Arenito Basal) e mais elevados, para Depositos Coluvionares e Fluviais. Os procedimentos adotados para os ensaios foram satisfatorios em relacao ao tempo de ensaio e valores obtidos, confirmando e quantificando as informacoes contidas na Carta Geotecnica de Santa Maria (RS). Os resultados mostram que, em termos ambientais e hidrogeologicos, a infiltracao de aguas nos aquiferos apresenta diferentes condicoes de recarga, o que deve ser considerado na avaliacao e na gestao das reservas de aguas subterrâneas da regiao.

The compression index, swelling index and preconsolidation stress values are essential for reliable settlement calculations. However, it is a challenge to obtain representative parameters for very soft, organic, high-plasticity clays, which are often found in the Jacarepaguá Lowlands, Rio de Janeiro, Brazil. In recent decades, several geotechnical correlations have been proposed for estimating the parameters to check oedometer test data. The compression index can be estimated based on simple laboratory index tests and the preconsolidation stress can be found by means of piezocone and vane tests. In this paper, data from 24 different investigation clusters located in the region are analysed. Undisturbed samples were collected from 20 different locations; 67 piezocone tests and 48 vane tests were carried out, which resulted in a comprehensive data bank. Then correlations were developed and compared with a number of equations to assess their reliability. Special emphasis was given to correlations between the compression index and soil water content, and also between the preconsolidation stress and the corrected cone resistance and shoulder pore pressure measured in the piezocone tests.

Determinou-se a condutividade hidráulica saturada das Unidades Geotécnicas sedimentares de Santa Maria/RS, utilizando a técnica de piezômetro de Casagrande. Essa técnica foi empregada para resolver problemas de alteração da estrutura, amolgamento, fuga lateral da água e variabilidade de resultados obtidos através de outros métodos descritos na literatura. As Unidades Geotécnicas mostraram diferentes valores de condutividade hidráulica que ocorrem, principalmente, pela variação granulométrica, cimentação e estruturas sedimentares desses materiais. Valores baixos de condutividade hidráulica foram obtidos para a Formação Santa Maria (exceto Arenito Basal) e mais elevados, para Depósitos Coluvionares e Fluviais. Os procedimentos adotados para os ensaios foram satisfatórios em relação ao tempo de ensaio e valores obtidos, confirmando e quantificando as informações contidas na Carta Geotécnica de Santa Maria (RS). Os resultados mostram que, em termos ambientais e hidrogeológicos, a infiltração de águas nos aquíferos apresenta diferentes condições de recarga, o que deve ser considerado na avaliação e na gestão das reservas de águas subterrâneas da região.

RESUMO A escassez dos recursos naturais e a demanda por alternativas de reutilização de materiais tornou a reciclagem uma palavra de ordem no atual cenário da construção rodoviária mundial. A fresagem de pavimentos produz um material de alto valor econômico e com ótimas propriedades físicas e mecânicas que podem ser introduzidas na composição de novas misturas asfálticas. O presente trabalho avaliou o comportamento mecânico de misturas usinadas a quente com adição de diferentes teores de ligante novo, de 2,5% a 4,5%. O material de estudo é proveniente da Rodovia Brasileira 290 (BR-290), do trecho situado entre os municípios de Rosário do Sul e São Gabriel, no estado do Rio Grande do Sul (RS). Para caracterização do material fresado foram realizados os ensaios de granulometria, extração de betume, estabilidade e fluência Marshall e resistência à tração por compressão diametral com corpos de prova cilíndricos moldados conforme as misturas propostas. De acordo com os resultados, obtiveram-se valores de estabilidade, fluência e resistência à tração por compressão diametral satisfatórios para a aplicação de material fresado (50% e 100% de adição) em misturas asfálticas para camadas de rolamento. Portanto, a reutilização desse material, nas proporções avaliadas, proveniente do próprio pavimento, além de atender as especificações técnicas, também surge como solução para evitar deposição inadequada do mesmo, reduzindo o passivo ambiental. ABSTRACT The scarcity of natural resources and the demand for alternative reuse of materials has made recycling a slogan in the current scenario of global road construction. A floor milling (Recycled Asphalt Pavement – RAP) yields a material with high economic value and excellent physical and mechanical properties that may be introduced in the composition of new asphalt mixtures, from 2.5% to 4.5%. This study evaluated the mechanical mixtures machined hot with addition of different amounts of new binder behavior. The study material comes from the Brazilian Highway 290 (BR-290), passage located between the municipalities of Rosario do Sul and São Gabriel, in the state of Rio Grande do Sul (RS). For characterization of the milled material was performed assays grading, bitumen extraction, Marshall stability and creep and tensile strength by diametral-compression proof bodies of cylindrical specimens molded in accordance with the proposals mixtures. According to the results, we obtained values of stability, creep and tensile strength by diametral compression, suitable for the application of milled material (50% and 100% addition) in asphalt mixtures for layers bearing. Therefore, the reuse of this material, in the proportions evaluated, from the pavement itself, in addition to meeting the technical specifications, also appears as a solution for the avoid inadequate deposition of the same, reducing environmental passive.

Much of Brazil's massive infrastructure programme is having to be built on the very soft soils found along the country's coastline. Not least are venues and infrastructure required for the Rio 2016 Olympic and Paralympic Games in the city's Barra da Tijuca district, where soft soils can be over 20 m deep. One of these, the 13 ha Athletes' Park, is already successfully completed. This paper presents and discusses the results of various in situ and laboratory tests that were carried out to assess the soil properties at the site. It then describes how the ground was substantially improved with a recent technique developed in Brazil called deep radial consolidation.

Sabendo-se da necessidade de preservação ambiental dos materiais pétreos naturais, do elevado custo que envolve as obras de pavimentação e do passivo ambiental gerado por materiais fresados, torna-se indispensável à busca de insumos alternativos, que otimizem a sustentabilidade do meio rodoviário. A pesquisa se fundamenta na realização de ensaios laboratoriais em misturas de material fresado, pó de pedra e cimento Portland, com a finalidade de determinar possíveis traços com diferentes teores de material fresado para serem utilizados como camada de base ou sub-base para pavimentos. Para o desenvolvimento do estudo, foi coletado material fresado da BR-287, enquanto o pó de pedra é de origem basáltica da Formação Serra Geral. Para a estabilização química, devido sua disponibilidade na região, optou-se por utilizar o cimento pozolânico CP IV-32. Por se tratar de misturas granulares, tomou-se como referência as faixas granulométricas do DNIT-ES 141/2010, adotando seis misturas estabilizadas granulométrica e quimicamente. Os traços foram submetidos a quatro ensaios específicos: ensaio de análise granulométrica, compactação Proctor, resistência à compressão simples (RCS) e resistência à tração por compressão diametral (RTCD). Os ensaios para determinação das propriedades mecânicas tiveram tempo de cura de 7, 14 e 28 dias. Através da análise dos resultados, percebeu-se que todos os traços obtiveram efeitos satisfatórios em relação à NBR 12253 (ABNT, 1992), evidenciando a potencial utilização do material fresado como agregado para misturas a serem empregadas em camadas de suporte para pavimentos.

O uso de carcaças de pneus, na engenharia civil, envolve diversas soluções criativas e aplicações diversificadas. O presente artigo apresenta análises paramétricas baseadas em ensaios laboratoriais com diferentes tipos de pneumáticos, altura dos muros, materiais de preenchimento, níveis de água e ângulos de atrito interno do solo. Realizou-se o pré-dimensionamento de estruturas de contenção arrimadas para 376 diferentes combinações. Foi feita, também, uma análise estatística da influência que cada variável utilizada, na análise paramétrica, exerce sobre a base das estruturas pré-dimensionadas. Por fim, é relatada uma experiência realizada com a construção de um muro de arrimo composto por pneus preenchidos com agregados, para contenção de uma encosta localizada à margem do arroio Barreiro, no interior do Município de Ijuí - RS, comparando seu custo a uma tradicional estrutura de concreto armado. The use of scrap tires in civil engineering involves creative solutions and diversified applications. The present paper presents parametric analyses based on laboratory data with different tires, wall heights, filling materials, water levels and soil friction angles. A design draft for 376 different earth retaining structures (combining all variables) was made and a statistical analysis performed to study the effect that each variable had on the base value. Finally, a case study is presented of a tire wall construction near Ijuí City - RS. The cost of this solution is given in comparison with the traditional concrete ones.