Utilização de solo laterítico, fosfogesso e bentonita em barreiras hidráulicas: uma análise hidromecânica e ambiental

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dc.contributor.advisor1Mascarenha, Márcia Maria dos Anjos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5184066802578105pt_BR
dc.contributor.referee1Mascarenha, Márcia Maria dos Anjos
dc.contributor.referee2Sales, Maurício Martines
dc.contributor.referee3Boscov, Maria Eugênia Gimenez
dc.creatorBorges, Yago Isaias da Silva
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/2890354347367203pt_BR
dc.date.accessioned2022-08-24T10:38:45Z
dc.date.available2022-08-24T10:38:45Z
dc.date.issued2019-02-01
dc.description.abstractThe objective of this study is to evaluate the technical viability of using a sandy lateritic soil chemically stabilized as a liner material, regarding hydromechanical and environmental features. For the chemical stabilization, dehydrated phosphogypsum and sodic bentonite were added to the soil, such six samples were obtained: Soil (S), soil + 10% phosphogypsum (SP), soil + 10% phosphogypsum + 3% bentonite (SPB3), soil + 10% phosphogypsum + 6% bentonite (SPB6), soil + 3% bentonite (SB3) and soil + 6% bentonite (SB6). Since x-ray diffractions tests showed that phosphogypsum shouldn’t be subjected to temperatures above 70˚C, the moisture values of all samples containing this material were determined in this temperature. However, the moisture values obtained in this temperature were corrected, since the soil moisture was determined at 110 ˚C and bentonite’s one at 130 ˚C. It was done through mathematical correlations, obtained comparing samples of this materials in different temperatures. For the hydromechanical tests, specimens were compacted in miniature, in accordance to the Brazilian MCT methodology, in Proctor standard energy. The compaction curves presented similar apparent dry weight values, but the stabilized samples presented higher values of optimum water content than soil. The hydraulic conductivity tests were carried out using the same cylinders used in compaction, with variable hydraulic head and gradient of 10m∕m. Phosphogypsum did not modify the coefficient of hydraulic conductivity of samples, while for the 3% of bentonite addition, these values decreased approximately one order of magnitude. Samples containing 6% of bentonite presented coefficients lower than 1x10-9 m ∕s, therefore, acceptable values for liners. In unconfined compression tests, the samples containing phosphogypsum presented lower strength, while those containing bentonite had an increasing in these values, but all them presented results higher than 200 kPa. The compatibility with contaminants was analyzed through chemical percolation tests, similar to hydraulic conductivity tests, but substituting water with solutions of HNO3, NaOH, NaCl and ethanol. The results showed that the solution of NaOH decreased the coefficients of hydraulic conductivity of samples. On the other hand, the HNO3 increased the coefficients of samples containing bentonite, such all samples presented values higher than 1x10-9 m ∕s. No significant changes were observed for solutions of NaCl and ethanol. The risk of environmental contamination due to the use of phosphogypsum was investigated through chemical analysis of solubilized extracts obtained from samples containing this by-product, taking into account the parameters prescribed by the Brazilian resolution CONAMA 396, for groundwaters. The results obtained indicated excess of iron (attributed to soil) and manganese (attributed to phosphogypsum), but further analysis was recommended for that a precise risk diagnosis was delineated.eng
dc.description.provenanceSubmitted by Marlene Santos (marlene.bc.ufg@gmail.com) on 2022-08-23T18:24:16Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Yago Isaias da Silva Borges - 2019.pdf: 1595588 bytes, checksum: c5755dd7e60f0da1d39317cee95e30df (MD5) license_rdf: 805 bytes, checksum: 4460e5956bc1d1639be9ae6146a50347 (MD5)en
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dc.description.resumoO objetivo deste trabalho é avaliar a viabilidade técnica do uso de um solo laterítico arenoso quimicamente estabilizado como material constituinte de uma barreira hidráulica, considerando-se aspectos hidromecânicos e ambientais. Para a estabilização química, foram incorporados ao solo o fosfogesso di-hidratado e a bentonita sódica, de modo que seis amostras foram obtidas: Solo (S), solo + 10% de fosfogesso (SP), solo + 10% de fosfogesso + 3% de bentonita (SPB3), solo + 10% de fosfogesso + 6% de bentonita (SPB6), solo + 3% de bentonita (SB3) e solo + 6% de bentonita (SB6). Visto que difrações de raios-x indicaram que o fosfogesso não deveria ser submetido a temperaturas superiores a 70˚C, a umidade de todas as misturas que o continham foram determinadas nessa temperatura. Como a umidade do solo foi determinada a 110 ˚C, e a da bentonita, a 130 ˚C, foi necessário corrigir a umidade das misturas obtidas a 70 ˚C. Isso foi feito por meio de correlações matemáticas obtidas comparando-se amostras desses materiais em diferentes umidades e temperaturas. Para os ensaios hidromecânicos, os corpos de prova foram compactados em miniatura, de acordo com a metodologia MCT, na energia Proctor Normal. As curvas de compactação apresentaram pesos específicos aparentes secos semelhantes, mas as amostras estabilizadas apresentaram valores de umidade ótima superiores aos do solo. Os ensaios de permeabilidade foram realizados utilizando-se os mesmos cilindros da compactação, com carga hidráulica variável e gradiente de 10 m∕m. Verificou-se que o fosfogesso não alterou os coeficientes de condutividade hidráulica das misturas. Por outro lado, uma redução de cerca de uma ordem de grandeza nesses coeficientes foi registrada para cada 3% de bentonita adicionado às misturas. Amostras contendo 6% desse material apresentaram coeficientes menores que 1x10-9 m ∕s, ou seja, valores adequados para uso em barreiras hidráulicas. Nos ensaios de compressão não confinados, as amostras contendo fosfogesso apresentaram menores resistências, enquanto que aquelas contendo bentonita apresentaram acréscimos de resistência, mas todas apresentaram resultados superiores ao limite mínimo de 200 kPa, sendo, portanto, consideradas aceitáveis para uso em barreira hidráulica a partir do critério de resistência. A compatibilidade com contaminantes foi verificada por meio de ensaios de percolação química, utilizando-se a mesma metodologia empregada nos ensaios de permeabilidade, porém com substituição da água por soluções de HNO3, NaOH, NaCl e etanol. Os resultados demonstraram que a solução de NaOH reduziu os coeficientes de condutividade hidráulica das amostras. Por outro lado, o HNO3 aumentou os coeficientes das amostras contendo bentonita, de forma que todas as amostras apresentaram valores superiores a 1x10-9 m ∕s. Não foram observadas modificações significativas para as soluções de NaCl e etanol. O risco de contaminação ambiental devido ao uso de fosfogesso foi analisado por meio de análises químicas de extratos solubilizados obtidos de amostras contendo esse subproduto, levando-se em conta os parâmetros prescritos pela resolução CONAMA 396, para águas subterrâneas. Os resultados obtidos indicaram excesso de ferro (atribuído ao solo) e de manganês (atribuído ao fosfogesso), mas foram recomendadas análises adicionais a fim de que um diagnóstico de risco preciso fosse traçado.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationBORGES, Y. I. S. Utilização de solo laterítico, fosfogesso e bentonita em barreiras hidráulicas: uma análise hidromecânica e ambiental. 2019. 45 f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/12289
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RG)pt_BR
dc.publisher.initialsUFGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)pt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectEstabilização químicapor
dc.subjectAterrospor
dc.subjectCondutividade hidráulicapor
dc.subjectCompatibilidadepor
dc.subjectContaminação ambientalpor
dc.subjectChemical stabilizationeng
dc.subjectLandfillseng
dc.subjectHydraulic conductivityeng
dc.subjectCompatibilityeng
dc.subjectEnvironmental contaminationeng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICApt_BR
dc.titleUtilização de solo laterítico, fosfogesso e bentonita em barreiras hidráulicas: uma análise hidromecânica e ambientalpt_BR
dc.title.alternativeUse of lateritic soil, phosphogypsum and bentonite as liner materials: a hydromechanical and environmental analysiseng
dc.typeDissertaçãopt_BR

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