Avaliação geotécnica do uso de misturas de solo com resíduo de construção e lodo de estação de tratamento de água em camadas de cobertura de aterros sanitários.

dc.contributor.advisor-co1Oliveira, Laís Roberta Galdino de
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6741458610931610
dc.contributor.advisor1Mascarenha, Marcia Maria Dos Anjos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5184066802578105
dc.contributor.referee1Rezende, Lilian Ribeiro De
dc.contributor.referee2Silveira, Rafaela Nazareth Pinheiro de Oliveira
dc.creatorCastro, Daniella Ferreira de
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/7794924452482393
dc.date.accessioned2026-04-06T20:19:17Z
dc.date.available2026-04-06T20:19:17Z
dc.date.issued2025-08-29
dc.description.abstractIn Brazil, large quantities of waste are generated daily from construction activities, municipal solid waste management, and drinking water treatment processes. In this context, the development and application of reuse methodologies for these materials are essential to mitigate the environmental impacts associated with the extraction of virgin raw materials and the improper disposal of waste. An alternative approach is the use of recycled residues in landfill cover layers, which must exhibit geotechnical behavior compatible with the criteria established by technical standards and specialized literature. This research aimed to evaluate the mineralogical analysis, geotechnical characterization, and hydromechanical behavior of mixtures of natural soil with recycled construction and demolition waste (RCD-R) and water treatment plant sludge (WTP sludge or LETA), for application in landfill cover layers. The soil used in this study was collected from a sanitary landfill located in Guapó, Goiás, Brazil. The RCD-R (gray sand) was obtained from a company specialized in processing construction waste from the cities of Goiânia and Aparecida de Goiânia, while the sludge originated from the João Leite Water Treatment Plant, in Goiânia, Goiás. Mixtures containing 20% and 40% of RCD-R (SRC20 and SRC40) and 20% and 40% of LETA (SLE20 and SLE40), by dry mass, were prepared. The samples were subjected to X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), scanning electron microscopy (SEM), environmental tests, geotechnical characterization, permeability tests, unconfined compressive strength tests, as well as absorption and shrinkage tests. The mineralogical analysis showed consistency among the applied methods, identifying a silico-aluminous composition with quartz and clay minerals in the soil; a predominance of kaolinite and goethite with high Al₂O₃ and Fe₂O₃ contents in the LETA; and high SiO₂ and CaO contents in the RCD-R, associated with cementitious products and calcite. Environmental tests classified the RCD-R and the LETA as compliant with the environmental quality limits established by the applicable standards. The results of the geotechnical characterization indicated that mixtures containing RCD-R (SRC20 and SRC40) exhibited reduced plasticity and an increase in the sandy fraction, whereas mixtures containing LETA (SLE20 and SLE40) showed higher fines content and elevated liquid limits. Regarding permeability, all mixtures presented coefficients compatible with technical standards, except for SRC40. Unconfined compressive strength values exceeded 200 kPa for the SRC20, SLE20, and SLE40 mixtures. In terms of volumetric variation, only SRC20 and SLE40 maintained shrinkage values below 4% under all tested environmental conditions. The SRC20 and SLE40 mixtures demonstrated the most satisfactory technical performance, combining low permeability, adequate mechanical strength, and suitable volumetric stability for use as landfill cover materials. However, SLE40 showed limitations related to its low plasticity index and Unified Soil Classification System (USCS) classification, highlighting the need for complementary analyses that consider the characteristics of tropical soils. Overall, this research provides technical and environmental support for the reuse of RCD-R and LETA, promoting waste diversion from landfills, conservation of natural resources, and the advancement of sustainable practices in solid waste management.eng
dc.description.resumoNo Brasil, diariamente são gerados resíduos provenientes da construção civil, da gestão de resíduos sólidos urbanos e do tratamento de água potável. Diante desse cenário, destaca-se a importância de desenvolver e aplicar metodologias de reaproveitamento desses materiais, visando mitigar os impactos ambientais associados à extração de matérias-primas virgens e à disposição inadequada de resíduos. Neste contexto, uma alternativa viável consiste na utilização de resíduos reciclados em camadas de cobertura de aterros sanitários, as quais devem apresentar comportamento geotécnico compatível com os critérios estabelecidos por normas técnicas e pela literatura especializada. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a análise mineralógica, caracterização geotécnica e comportamento hidromecânico, em misturas de solo natural com resíduos de construção civil reciclados (RCD-R) e lodo de estação de tratamento de água (LETA), para aplicação em camadas de cobertura de aterros sanitários. O solo utilizado foi coletado em um aterro sanitário localizado em Guapó-GO. O RCD-R (areia cinza) foi obtido em empresa especializada no beneficiamento de resíduos das cidades de Goiânia e Aparecida de Goiânia, enquanto o lodo foi proveniente da Estação de Tratamento João Leite, em Goiânia-GO. Foram preparadas misturas com 20% e 40% de RCD-R (SRC20 e SRC40), e com 20% e 40% de LETA (SLE20 e SLE40), em massa seca. As amostras foram submetidas a ensaios de difratometria de Raio X (DRX), fluorecência de raio X (FRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), ensaios ambientais, caracterização geotécnica, permeabilidade, resistência a compressão simples e absorção e retração. A análise mineralógica revelou concordância entre os métodos, identificando no solo composição silico-aluminosa com quartzo e argilominerais, no LETA predominância de caolinita e goethita com elevado Al₂O₃ e Fe₂O₃, e no RCD-R teores elevados de SiO₂ e CaO associados a produtos de cimento e calcita. Os ensaios ambientais classificaram o RCD-R e o LETA em conformidade com os limites de qualidade ambiental previstos nas normas. Os resultados da caracterização geotécnica indicaram que as misturas com RCD-R (SRC20 e SRC40) apresentaram redução da plasticidade e aumento da fração arenosa, enquanto as misturas com LETA (SLE20 e SLE40) demonstraram maior teor de finos e limites de liquidez elevados. No que tange a permeabilidade, todas as misturas apresentaram coeficientes de permeabilidade compatíveis com as normas técnicas, com exceção da SRC40. A resistência à compressão simples foi superior a 200 kPa para as misturas SRC20, SLE20 e SLE40. Em relação à variação volumétrica, apenas SRC20 e SLE40 mantiveram retrações inferiores a 4% em todos os ambientes. As misturas SRC20 e SLE40 demonstraram o desempenho técnico mais satisfatório, reunindo baixa permeabilidade, resistência mecânica e variação volumétrica adequadas para uso como material de cobertura em aterros sanitários. Nesse sentido, as amostras SRC20 e SLE40 destacaram-se como as mais indicadas para aplicação em camadas de cobertura de aterros sanitários, reunindo baixa permeabilidade, resistência mecânica e estabilidade volumétrica. A SLE40, entretanto, apresentou limitações relacionadas ao baixo índice de plasticidade e à classificação SUCS, o que reforça a necessidade de análises complementares considerando o contexto de solos tropicais. De maneira geral, esta pesquisa oferece subsídios técnicos e ambientais para o reaproveitamento de RCR-R e LETA, promovendo a redução da disposição em aterros, a conservação de recursos naturais e o fortalecimento de práticas sustentáveis na gestão de resíduos sólidos.
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Goiás
dc.identifier.citationCASTRO, Daniella Ferreira de . Avaliação geotécnica do uso de misturas de solo com resíduo de construção e lodo de estação de tratamento de água em camadas de cobertura de aterros sanitários. 2026. [186] f. Dissertação (Mestrado em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2026.
dc.identifier.urihttps://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/15179
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáspor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEscola de Engenharia Civil e Ambiental - EECA (RMG)
dc.publisher.initialsUFGpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Geotecnia, Estruturas e Construção Civil (EEC)
dc.rightsAcesso Aberto
dc.subjectMateriais alternativospor
dc.subjectReutilizaçãopor
dc.subjectComportamento hidromecânicopor
dc.subjectSolos não saturadospor
dc.subjectAnálise mineralógicapor
dc.subjectAlternative materialseng
dc.subjectReuseeng
dc.subjectHydromechanical behavioreng
dc.subjectUnsaturated soilseng
dc.subjectMineralogical analysiseng
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::GEOTECNICA
dc.titleAvaliação geotécnica do uso de misturas de solo com resíduo de construção e lodo de estação de tratamento de água em camadas de cobertura de aterros sanitários.
dc.title.alternativeGeotechnical Evaluation of the Use of Soil Mixtures with Construction Waste and Water Treatment Plant Sludge in Cover Layers of Sanitary Landfillspor
dc.typeDissertação

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