Caracterização de um solo tropical visando sua utilização como material para pequenas construções em terra compactada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cordeiro, Carol Cardoso Moura
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMT
Texto Completo: http://ri.ufmt.br/handle/1/2932
Resumo: Vernacular constructions with earth, largely used by almost civilizations of the past, have over time been replaced by industrialized techniques and materials as a result of technological advances in the construction industry. This attends several requirements of the modern users, which the constructions in earth, as they were being practiced, did not supply. Nowadays, the objective is to minimize the environmental impacts of construction and, in this direction, the techniques of Earth construction are potential alternatives, since the material is available on site and burning processes are not incorporated in its production. In this favorable context, rammed earth, one of the widely used techniques, has become a potential option for modern buildings. In this context, the main objective of this research is to characterize physically, mechanically and thermally a sample of tropical soil, with a view to using it in constructions on rammed earth, contributing to the improvement and dissemination of the technique in Brazil. For this purpose, empirical and normative criteria were initially used to perform physical characterization tests of a soil sample, defined as lateritic gravel, from the city of Cuiabá - MT in two phases: according to the relevant Brazilian Standards and according to with field trials, aiming the validation of field trials. Then, performance tests were performed on the resistance to simple axial compression, of thermal performance and performance of erosion resistance. The results of the field tests were validated by the laboratory geotechnical tests for granulometry and plasticity. However, in the obtained results, the determination of the optimum compaction moisture presented a considerable discrepancy. The average simple axial compression strength was 0.72 MPa. In relation to the thermal performance, the surface of the test specimen presented an absorbance of 61.63%, a thermal transmittance equal to 1.84 W/(m².K), thermal capacity of 239.79 kJ/(m².K) , thermal delay of 6.89 hours and solar factor of 4.57%. When considering the soil in a rammed earth wall of 0.30 m thickness, the calculated values were: thermal transmittance equal to 0,63 W/(m².K), thermal capacity of 346,62 kJ/(m².K ), thermal delay of 16.16 hours and solar factor of 1.56%. The erosion resistance test by the Geelong method indicated an erodibility index of 2, indicating a high erosion resistance. The physical, mechanical and thermal properties of the earth under study can be concluded that it has the potential to be used in structures with small constructions, even though it does not present exceptional values in its various characterization parameters - either in relation to plasticity, at the level of its compressive strength and the solar factor for the bioclimatic zone of origin. The good behavior regarding thermal comfort and the durability of erosive factors are qualities that can be highlighted and that make it even more interesting for use as a construction material.
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In this context, the main objective of this research is to characterize physically, mechanically and thermally a sample of tropical soil, with a view to using it in constructions on rammed earth, contributing to the improvement and dissemination of the technique in Brazil. For this purpose, empirical and normative criteria were initially used to perform physical characterization tests of a soil sample, defined as lateritic gravel, from the city of Cuiabá - MT in two phases: according to the relevant Brazilian Standards and according to with field trials, aiming the validation of field trials. Then, performance tests were performed on the resistance to simple axial compression, of thermal performance and performance of erosion resistance. The results of the field tests were validated by the laboratory geotechnical tests for granulometry and plasticity. However, in the obtained results, the determination of the optimum compaction moisture presented a considerable discrepancy. The average simple axial compression strength was 0.72 MPa. In relation to the thermal performance, the surface of the test specimen presented an absorbance of 61.63%, a thermal transmittance equal to 1.84 W/(m².K), thermal capacity of 239.79 kJ/(m².K) , thermal delay of 6.89 hours and solar factor of 4.57%. When considering the soil in a rammed earth wall of 0.30 m thickness, the calculated values were: thermal transmittance equal to 0,63 W/(m².K), thermal capacity of 346,62 kJ/(m².K ), thermal delay of 16.16 hours and solar factor of 1.56%. The erosion resistance test by the Geelong method indicated an erodibility index of 2, indicating a high erosion resistance. The physical, mechanical and thermal properties of the earth under study can be concluded that it has the potential to be used in structures with small constructions, even though it does not present exceptional values in its various characterization parameters - either in relation to plasticity, at the level of its compressive strength and the solar factor for the bioclimatic zone of origin. The good behavior regarding thermal comfort and the durability of erosive factors are qualities that can be highlighted and that make it even more interesting for use as a construction material.FAPEMATAs construções vernáculas em terra, amplamente utilizadas por quase todas as civilizações do passado, foram, ao longo do tempo, substituídas por técnicas e materiais industrializados em decorrência dos avanços tecnológicos do setor da construção civil. Isto proporcionou o atendimento de diversas exigências dos usuários modernos, as quais as construções em terra, da forma como vinham sendo praticadas, não supriam. Atualmente, tem se buscado a minimização dos impactos ambientais oriundos das construções e, nesse sentido, as técnicas de construção em terra se constituem em potenciais alternativas, uma vez que o material está disponível no próprio local e não são incorporados processos de queima na sua produção. Nessa conjuntura favorável, a terra compactada, uma das técnicas amplamente utilizadas, tem se tornado uma potencial opção para edificações modernas. Neste contexto, o objetivo principal desta pesquisa é caracterizar física, mecânica e termicamente uma amostra de solo tropical, com vistas a utilizá-lo em construções em terra compactada, contribuindo para o aperfeiçoamento e disseminação da técnica no Brasil. Para isso, inicialmente reuniram-se critérios empíricos e normativos para a realização de ensaios de caracterização física de uma amostra de solo, definido como cascalho laterítico, do município de Cuiabá – MT em duas fases: de acordo com as Normas Brasileiras pertinentes e de acordo com ensaios de campo, visando a validação dos ensaios de campo. Em seguida, foram realizados ensaios de desempenho quanto à resistência à compressão uniaxial simples, desempenho térmico de desempenho quanto a resistência a erosão. Os resultados dos ensaios de campo foram validados pelos ensaios geotécnicos laboratoriais quanto a granulometria e plasticidade. Entretanto, a determinação da umidade ótima de compactação apresentou uma discrepância considerável nos resultados obtidos. A resistência a compressão uniaxial simples média foi de 0,72 MPa. Em relação ao desempenho térmico, a superfície do corpo de prova apresentou uma absortância de 61,63%, uma transmitância térmica igual a 1,84 W/(m².K), capacidade térmica de 239,79 kJ/(m².K), atraso térmico de 6,89 horas e fator solar de 4,57%. Ao considerar o solo em uma parede de terra compactada de 0,30 m de espessura, os resultados foram: transmitância térmica igual a 0,63 W/(m².K), capacidade térmica de 346,62 kJ/(m².K), atraso térmico de 16,16 horas e fator solar de 1,56%. O ensaio de resistência a erosão pelo método de Geelong resultou em um índice de erodibilidade igual a 2, indicando uma alta resistência a erosão. Pelo exposto sobre as propriedades físicas, mecânicas e térmicas da terra em estudo, pode-se concluir que a mesma apresenta potencial para ser utilizada em estruturas portantes de pequenas construções, mesmo não apresentando valores excepcionais nos seus diversos parâmetros de caracterização – seja em relação a plasticidade, ao nível da sua resistência à compressão e ao fator solar para a zona bioclimática de origem. O bom comportamento relativo ao conforto térmico e a durabilidade quanto aos fatores erosivos são qualidades que podem ser destacadas e que a tornam ainda mais interessantes para o uso como material de construção.Universidade Federal de Mato GrossoBrasilFaculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia (FAET)UFMT CUC - CuiabáPrograma de Pós-Graduação em Engenharia de Edificações e AmbientalBrandão, Douglas Queirozhttp://lattes.cnpq.br/0318336258757547Brandão, Douglas Queiroz293.275.981-72http://lattes.cnpq.br/0318336258757547Jesus, José Manoel Henriques de081.059.011-53http://lattes.cnpq.br/2529175198085161293.275.981-72Durante, Luciane Cleonice474.810.131-87http://lattes.cnpq.br/3288386869580332Callejas, Ivan Julio Apolonio622.632.771-53http://lattes.cnpq.br/7395380953207614Marchezini, Silvana Fava229.346.771-68http://lattes.cnpq.br/4209742476821617Cordeiro, Carol Cardoso Moura2021-09-16T12:39:17Z2019-02-282021-09-16T12:39:17Z2019-02-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisCORDEIRO, Carol Cardoso Moura. Caracterização de um solo tropical visando sua utilização como material para pequenas construções em terra compactada. 2019. 157 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Edificações e Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Faculdade de Arquitetura, Engenharia e Tecnologia, Cuiabá, 2019.http://ri.ufmt.br/handle/1/2932porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2021-09-25T07:02:35Zoai:localhost:1/2932Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2021-09-25T07:02:35Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false
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