Doutorado em Engenharia Civil

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Navegando Doutorado em Engenharia Civil por Assunto "Desenvolvimento sustentável"

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    Desenvolvimento de modelo de previsão de geração dos resíduos de construção e demolição para proposição de rede de gestão em municípios de médio porte populacional
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-05-25) Santos, Raphael Lúcio Reis dos; Rodrigues, Conrado de Souza; Leiva, Guilherme de Castro; http://lattes.cnpq.br/0555285416153310; http://lattes.cnpq.br/2053934196878623; http://lattes.cnpq.br/9337698609421148; Rodrigues, Conrado de Souza; Leiva, Guilherme de Castro; Hirashima, Simone Queiroz da Silveira; Diniz, Alexandre Magno Alves; Sobral, Maria do Carmo Martins; Oliveira, Matheus Henrique de Sousa
    A geração de resíduos está aumentando em função do crescimento da população, da urbanização e do desenvolvimento econômico, especialmente nos países em desenvolvimento. A gestão dos Resíduos de Construção e Demolição (RCD) é cada vez mais um desafio na busca da sustentabilidade. Historicamente, a gestão do RCD tem sido tratada com ações reativas, buscando solucionar problemas ambientais. Portanto, para promover uma gestão mais eficiente é fundamental prever o desenvolvimento deste problema no contexto urbano futuro, baseado nos cenários atuais. Esta pesquisa tem como objetivo desenvolver um modelo de previsão de geração dos RCDs para cidades de médio porte populacional, possibilitando a proposição de redes de gestão para o cenário atual e futuro (considerando a expansão do município). A metodologia proposta envolveu o desenvolvimento de um modelo de previsão de geração de RCD, aplicado ao município de Varginha / MG, que associou a série histórica de geração de RCD concebida para a cidade e as variáveis que se relacionavam com a produção destes resíduos. Com base no modelo de previsão, foram propostas redes de gestão de RCD para o cenário atual e futuro do município. Por fim, foram analisadas as redes propostas, verificando suas alterações em função do aumento de geração de RCD e da expansão do município. Os resultados da aplicação do modelo de previsão desenvolvido indicaram um aumento de 18,27% no quantitativo de RCD gerado estimado, quando comparados o cenário atual (2020) e futuro (2040). Esta previsão de crescimento do RCD gerado, somado à expansão da área urbana do município, promoveu alterações na localização das infraestruturas propostas e consequentemente nas redes de gestão de RCD. A verificação da necessidade de alterações nas redes de gestão de RCD é fundamental para a manutenção das eficiências das mesmas ao longo dos anos. Desta forma, espera-se que os resultados do modelo desta pesquisa contribuam para o desenvolvimento de redes de gestão de RCD eficientes, sendo uma ferramenta na busca da resolução dos problemas ambientais atuais e também que permita a adoção de ações proativas para a correta gestão do RCD no cenário futuro.
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    Estimativa da durabilidade de geotêxteis sob sinergia: fluência à tração e intempéries
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-10-02) Guimarães, Mag Geisielly Alves; Urashima, Denise de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/9870039269278664; http://lattes.cnpq.br/3780732438842593; Urashima, Denise de Carvalho; Rodrigues, Conrado de Souza; Ferreira, Lucas Deleon; Cândido, Eduardo de Souza
    Projetos com geossintéticos têm ganhado mercado como alternativa tecnológica e de desenvolvimento sustentável na transformação do espaço geográfico e melhoria da qualidade de vida na atual era do Antropoceno. A aplicabilidade destes materiais poliméricos em projetos de engenharia civil requer o conhecimento da sua durabilidade frente aos fatores de degradação. Sua holística é complexa e depende das condições ambientais, solicitações de instalação e uso que, em grande parte, atuam sinergicamente e de forma não padronizada. Por exemplo, fluência à tração e intemperismo em aplicações costeiras e hidráulicas em sistemas de confinamento de resíduos, ou tubos geotêxteis. A presente pesquisa visou estimar a durabilidade de geotêxteis sob sinergismo de fluência à tração e intemperismo de campo. O delineamento experimental contemplou ensaios de degradação entre inverno/2020 a outono/2021 isolado e em conjunto à fluência por tração, com carregamento de 15% da carga de ruptura, em sete períodos de exposição entre as estações climáticas. Foi avaliado um geotêxtil tecido de polipropileno como exemplificação de estudo e para fins de pesquisa. Resultados evidenciaram o sinergismo de degradação com perdas de resistência à tração superiores a 50% (meia-vida) em 273 dias, bem como a influência da dinâmica climática no comportamento de durabilidade para as condições de contorno avaliadas. A época do ano escolhida para a instalação de geotêxteis em aplicações acima do solo influencia na sua durabilidade ao longo do tempo. Modelos matemáticos log-linear se ajustaram aos resultados amostrais obtidos. Análise de confiabilidade por probabilidades de falha [()] e de sobrevivência [()] pela distribuição Weibull realizadas em função de radiação UV estimada agregam em tomadas de decisões de incertezas inerentes às condicionantes do projeto. Este estudo pode ser aplicado a demais geotêxteis e geotêxteis-produtos correlatos e se mostrou eficaz na estimativa da durabilidade por sinergismo de degradação. Os resultados desta pesquisa visaram contribuir em um melhor entendimento da durabilidade para subsidiar em tomadas de decisões que envolvam mitigação de impactos ambientais, técnicos e sociais pela engenharia com geossintéticos.
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    Materiais álcali-ativados produzidos utilizando cinzas de bagaço de cana-de-açúcar como precursor único
    (Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais, 2023-5-25) França, Sâmara; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; http://lattes.cnpq.br/0783179484317105; http://lattes.cnpq.br/0522046662381115; Bezerra, Augusto Cesar da Silva; Borges, Paulo Henrique Ribeiro; Aguilar, Maria Teresa Paulino; Carvalho, José Maria Franco de
    A produção de cimento Portland apresenta significativa importância para o desenvolvimento social e econômico de um país, entretanto gera impactos ambientais desde a extração das matérias primas até produção do clínquer. Apesar dos impactos, a demanda de cimento Portland ainda é crescente em países em desenvolvimento como Índia, China e Brasil. Diante deste impasse, pesquisas para o desenvolvimento de materiais alternativos ao cimento Portland estão crescendo ao redor do mundo. Entre estas pesquisas destacam-se aquelas relacionadas aos materiais álcali-ativados (MAAs). Os MAAs são considerados mais ecoeficientes que o cimento Portland por emitirem menos CO2 durante seu processo de produção. Além disso, as matérias primas utilizadas no seu desenvolvimento são, geralmente, resíduos ou rejeitos de outros processos industriais. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar (CBCA) é um exemplo de resíduo gerado em grande escala no Brasil e com grande potencial de utilização para produção de MAAs. Diante disso, o presente trabalho desenvolveu MAAs utilizando a CBCA como precursor único. Para isto, a reatividade das cinzas foi avaliada por meio de testes químicos. Posteriormente, a viabilidade do material foi verificada por meio de ensaios físicos, mecânicos e de durabilidade. Como resultado verificou-se que as pastas álcali-ativadas produzidas a partir de CBCA como precursor exclusivo apresentam constituição estrutural semelhante a pastas produzidas a partir de precursores tradicionais. Além disso, concluiu-se que a CBCA é um precursor exclusivo viável uma vez que as pastas atingiram resistência mecânica significativa (21,39 MPa), baixa densidade aparente (1,74 g/cm³) e baixa porosidade (3,54%) aos 28 dias de cura. Em relação à durabilidade, concluiu-se que as matrizes produzidas a partir de CBCA como precursor exclusivo apresentam excelente resistência ao ataque ácido uma vez que apresentam aumento de resistência à compressão após 7 dias de imersão em ácido sulfúrico. Entretanto, em relação à reação álcali-sílica, conclui-se que as metodologias das normas brasileiras e estadunidenses não são adequadas para os MAAs produzidos exclusivamente a partir de CBCA, pois a imersão dos corpos de prova nos tanques ocorre antes da consolidação da matriz o que resulta em uma expansão excessiva do material. Além disso, conclui-se que o refinamento do tamanho dos raios dos poros das pastas produzidas é diretamente proporcional a susceptibilidade a agentes agressivos das argamassas testadas.