Dissertações/Teses

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2022
Dissertações
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  • EDUARDO LUIZ CHAVES DE MEDEIROS
  • Modelagem Computacional do Riacho Sítio dos Pintos no Recife/PE Incluindo os Efeitos de Técnicas Compensatórias

  • Orientador : JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • JOSE ROBERTO GONCALVES DE AZEVEDO
  • ANDREZA TACYANA FELIX CARVALHO
  • Data: 28/01/2022

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  • Devido à alta taxa de urbanização, alagamentos são problemas recorrentes em Recife. A drenagem urbana é o gerenciamento das águas pluviais, visando diminuir os prejuízos causados por alagamentos, tornando o processo de urbanização mais seguro e sustentável. A revitalização de riachos contribui à melhoria da qualidade da água e do sistema de drenagem de águas pluviais, reduzindo impactos de eventos climáticos extremos. O presente estudo tem como objetivo geral realizar modelagens hidrológicas na macrodrenagem do Riacho Sítio dos Pintos e do Córrego da Fortuna, a fim de avaliar alternativas de controle às inundações geradas, e propor medidas de revitalização dos corpos hídricos mencionados. Utilizou-se o modelo hidrológico HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System), a partir de dados de entrada, como estudo analítico das chuvas de Recife e dados do terreno disponibilizados pelo PE3D (Pernambuco Tridimensional). As sub-bacias foram delimitadas por meio de software de geoprocessamento QGIS e de suas ferramentas, sendo possível construir o modelo hidráulico da bacia. Alternativas foram apresentadas para a revitalização do trecho do riacho e do córrego estudados, com o dimensionamento de reservatórios de detenção. Os resultados mostraram uma considerável redução do pico de vazão em todos os tempos de retorno de precipitação considerados, além de não ultrapassar a elevação máxima nos reservatórios dimensionados. No reservatório USF Sítio dos Pintos, houve redução de quase 70% do pico de vazão, e no reservatório USF Córrego da Fortuna, houve redução de mais de 72% do pico de vazão, evidenciando a viabilidade da implantação de reservatórios de detenção no riacho Sítio dos Pintos. Os projetos de revitalização se mostraram promissores para a utilização pela população das áreas de construção dos reservatórios. Ambos trariam grandes benefícios socioeconômicos para o bairro Sítio dos Pintos, proporcionando áreas recreativas para a população e diminuindo os prejuízos causados pelos danos das inundações recorrentes na área.


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  • Due to the high urbanization rate, flooding is a recurrent problem in Recife.Urban drainage is the management of rainwater, aiming to reduce the damage caused by flooding, making the urbanization process safer and more sustainable.The revitalization of streamlets contributes to the improvement of water quality and the rainwater drainage system, reducing impacts from extreme weather events. The present study has as general objective to carry out hydrological modeling in the macro-drainage of the Riacho Sítio dos Pintos and the Córrego da Fortuna, in order to evaluate alternatives to control the generated floods, and to propose measures for the revitalization of the water bodies mentioned.The HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System) hydrological model was used, based on input data, such as an analytical study of rainfall in Recife and terrain data provided by PE3D (Pernambuco Tridimensional).The sub-basins were delimited using QGIS geoprocessing software and its tools, making it possible to build the hydraulic model of the basin.Alternatives were presented for the revitalization of the stretch of streams studied, with the dimensioning of detention reservoirs.The results showed a considerable reduction in the peak flow in all precipitation return times considered, in addition to not exceeding the maximum elevation in the dimensioned reservoirs.In the USF Sítio dos Pintos reservoir, there was a reduction of almost 70% in the peak flow, and in the USF Córrego da Fortuna reservoir, there was a reduction of more than 72% in the peak flow, showing the availability of implementing detention reservoirs in the Riacho Sítio dos Pintos.The revitalization projects are promising for the population's use of the reservoir construction areas.Both would bring great socioeconomic benefits to the Sítio dos Pintos neighborhood, providing recreational areas for the population and reducing the harm caused by the damage of recurrent flooding in the area.

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  • RODRIGO SANTOS DE OLIVEIRA
  • Análise de Confiabilidade Estrutural usando o Método Monte Carlo Seletivo

  • Orientador : RENATO DE SIQUEIRA MOTTA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDRÉ JACOMEL TORII
  • RAMIRO BRITO WILLMERSDORF
  • RENATO DE SIQUEIRA MOTTA
  • Data: 04/02/2022

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  • O método Monte Carlo (MC) tem como principais vantagens a robustez e a simplicidade. Em problemas práticos de confiabilidade estrutural, entretanto, o tamanho da amostra pode tornar o MC inviável devido ao alto custo computacional para o cálculo da probabilidade de falha. Diversos métodos baseados no MC foram desenvolvidos buscando diminuir esse problema, como o Importance Sampling (IS), o Subset Simulation (SuS) e o Separable Monte Carlo (SepMC). Neste trabalho, o método Monte Carlo Seletivo (SMC) é proposto, visando problemas cuja função de falha é localmente monotônica na região de interesse, o que acontece na maior parte dos problemas de engenharia estrutural. O SMC reduz o número de avaliações da função de falha () do MC ao calcular apenas uma parte dos pontos, realizando uma busca pelos pontos falhos no sentido de falha de cada variável. Dois problemas de estruturas e 13 exemplos de referência são analisados, onde o para um dado Coeficiente de Variação é contabilizado e comparado com o MC, IS, SuS e SepMC. Além disso, um estudo paramétrico do impacto do número de variáveis da função de falha no método proposto é realizado. Os resultados mostraram que a redução no pelo SMC pode chegar a mais de 99.9% em relação ao MC e foi maior que a do SuS e SepMC para todos os problemas, além de maior que a do IS para a maioria dos problemas. Vale salientar que quando a função de falha é monotônica, para uma mesma amostra, o SMC e o MC resultam num mesmo valor de probabilidade de falha.


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  • The Monte Carlo (MC) method has as main advantages its robustness and simplicity. In practical problems of structural reliability, however, the sample size can make the MC unfeasible due to the high computational cost for calculating the failure probability. Several methods based on MC were developed in order to reduce this problem, such as Importance Sampling (IS), Subset Simulation (SuS) and Separable Monte Carlo (SepMC). In this work, the selective Monte Carlo method (SMC) is proposed, aiming at problems whose fault function is locally monotonic in the region of interest, which happens in most structural engineering problems. The SMC reduces the number of failure function evaluations () of the MC by calculating only a part of the points, performing a search for the failed points in the failure direction of each variable. Two structural problems and 13 benchmark examples are analyzed, where the for a given Coefficient of Variation is counted and compared with the MC, IS, SuS and SepMC. Furthermore, a parametric study of the impact of the number of variables of the failure function in the proposed method is carried out. The results showed that the reduction in by SMC can reach more than 99.9% in relation to MC and was greater than that of SuS and SepMC for all problems, being also greater than that of IS for most problems. It is worth noting that when the failure function is monotonic, for the same sample, the SMC and the MC result in the same failure probability value.

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  • ELISSANDRA CHEU PEREIRA DO NASCIMENTO
  • Recuperação de Bioprodutos de Lodo Granular Aeróbio e de Consórcio Granular Algal-Bacteriano

  • Orientador : MARIO TAKAYUKI KATO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNA SCANDOLARA MAGNUS
  • FABRICIO MOTTERAN
  • LORENA BITTENCOURT GUIMARÃES THIBAU
  • OSMAR LUIZ MOREIRA PEREIRA FONSECA DE MENEZES
  • Data: 17/02/2022

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  • O gerenciamento do lodo biológico excedente produzido em estações de tratamento de esgoto pode representar mais de 50% dos custos operacionais de uma ETE. Associado a isto, a destinação inadequada desse resíduo em lixões e aterros sanitários controlados são vistos como um problema ambiental que acarreta em prejuízos para o meio ambiente e saúde pública. Nesse sentido, a busca por novas tecnologias de valorização deste resíduo deve ser priorizada. Diante desse cenário, essa pesquisa teve quatro objetivos que visam aprofundar os conhecimentos quanto a valorização do lodo através da tecnologia de lodo granular aeróbio (LGA) e do lodo granular algal-bacteriano (LGAB): (1) analisar a formação de grânulos e fotogrânulos aeróbios; (2) quantificar a recuperação dos biopolímeros (ALE e PHB) em sistemas LGA e LGAB, assim como a produção lipídica em LGAB; (3) avaliar o modo de operação na recuperação de ALE, PHB e Lipídios nos reatores e (4) Caracterizar a comunidade microbiológica no LGA.Para isso, foram operados quatro reatores em bateladas sequenciais em escala de bancada, sendo dois reatores com biomassa bacteriana (R1 e R2) e dois biorreatores com consórcio microalgal-bacteriano (F1 e F2) com ciclos de 4h, durante 70 dias de operação. Os reatores foram submetidos a duas configurações operacionais de mistura da biomassa: pulsos de ar (R1 e F1) e recirculação do sobrenadante (R2 e F2). Os reatores foram alimentados com efluente sintético complexo (280,82 ± 53,56 mg/L de matéria orgânica) sob temperatura de 23,5 ± 1,1 °C). Neste estudo, foi observado que a configuração de mistura da biomassa por pulsos de ar favoreceu a produção e recuperação de ALE tanto para biomassa bacteriana (704,9 ± 71,6 mg VSALE / g VSEPS) quanto para biomassa algal-bacteriana (686,3 ± 186,3 mg VSALE / g VSEPS). Por meio das análises foi possível verificar que os organismos responsáveis pela produção de EPS do gênero Lactococcus, foram dominantes nos reatores bacterianos, sendo superiores a 40% na população microbiana. Quanto a recuperação de PHB, foi observado que os reatores bacterianos produziram cerca de 2 (duas) vezes mais PHB quando comparados com os de biomassa algal-bacteriano (11,95± 2,2 mgPHB/gSST para R1 e 11,3± 0,65 para R2). Por fim, a produção lipídica foi alcançada em F1 e F2 e obtiveram aproximadamente 18,5% e 27,0%, respectivamente. Por meio dos dados, foi possível verificar o potencial de recuperação de biopolímeros (ALE e PHB) em LGA e LGAB e de produção lipídica em LGAB. Entretanto, faz-se necessário a aplicação em escala piloto e/ou em escala real a fim de avaliar sua aplicabilidade e viabilidade econômica e operacional para fins de implementação em biorrefinarias.


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  • The management of surplus biological sludge produced in wastewater treatment plants can account for more than 50% of the operating costs of an ETE. In this context, the inadequate disposal of this residue in dumps and controlled sanitary landfills is considered an environmental problem that is harmful to the environment and public health. In this sense, should be prioritized the search for new technologies for the recovery of this residue. Considering this scenario, this research had four objectives aiming to deepen the knowledge regarding the valorization of sludge through aerobic granular sludge (LGA) and algal-bacterial sludge (LGAB) technology: (1) to analyze the formation of granules and photogranules aerobics; (2) quantify the recovery of biopolymers (ALE and PHB) in LGA and LGAB systems, as well as lipid production in LGAB; (3) to evaluate the operation mode in the recovery of ALE, PHB and Lipids in the reactors and (4) To characterize the microbiological community in the LGA. For this purpose,  four reactors were operated in successive batches at a laboratorial scale, two reactors with bacterial biomass (R1 and R2) and two bioreactors with microalgal-bacterial consortium (F1 and F2) with cycles of 4 hours, during 70 days. The reactors were subjected to two operational configurations of biomass mixing the following: air pulses (R1 and F1) and supernatant recirculation (R2 and F2). The reactors were fed with complex synthetic effluent (280.82 ± 53.56 mg/L of organic matter) at a temperature of 23.5 ± 1.1 °C). In this study, it was observed that the configuration of biomass mixing by air pulses favored the production and recovery of ALE for both bacterial biomass (704.9 ± 71.6 mg VSALE / g VSEPS) and algal-bacterial biomass (686, 3 ± 186.3 mg VSALE / g VSEPS). Based on the analysis, it was observed that the organisms of the genus Lactococcus, responsible for the production of EPS, dominated in the bacterial reactors, accounting for more than 40% of the microbial population. Regarding PHB recovery, it was observed that bacterial reactors produced about 2 (two) times more PHB compared with algal-bacterial biomass reactors (11.95± 2.2 mgPHB/gSST for R1 and 11.3± 0 .65 for R2). Finally, lipid production was achieved in F1 and F2, which reached about 18.5% and 27.0%, respectively. Based on the data, it was possible to verify the potential for recovery of biopolymers (ALE and PHB) in LGA and LGAB and for lipid production in LGAB. However, it is necessary to apply the process at pilot scale and/or on a real scale to evaluate its applicability and economic and operational feasibility for implementation in biorefineries.

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  • HENRIQUE CÉSAR GUEDES CAMPOS
  • Influência de Diferentes Modos de Mistura no Desenvolvimento de Biomassa Granular e Consórcio Algal-bacteriano em Reatores de Bateladas Sequenciais Utilizando Esgoto Sintético de Baixa Carga Orgânica

  • Orientador : MARIA DE LOURDES FLORENCIO DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BRUNA SCANDOLARA MAGNUS
  • FABRICIO MOTTERAN
  • JOSE ROBERTO SANTO DE CARVALHO
  • SHYRLANE TORRES SOARES VERAS
  • Data: 18/02/2022

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  • O sistema de lodo granular aeróbio (LGA) é uma promissora tecnologia para realizar o tratamento de esgoto doméstico, devido sua capacidade de remoção simultânea de matéria orgânica e nutrientes em reatores que dispensam o uso de material suporte. Essa característica, frente aos lodos ativados, é de grande interesse para a economia circular, haja vista que seu uso se torna viável em ETE’s compactas e necessita de baixos custos operacionais. Entretanto, uma das principais dificuldades do cultivo de LGA é a estabilidade por longos períodos de operação. Para isso, alguns estudos vêm sendo desenvolvidos visando contornar essa problemática. Entre eles encontram-se o consórcio alga-bactéria, onde por meio de produção de EPS, estimulada pela competitividade por substrato entre bactérias e algas, e desenvolvimento de microrganismos filamentosos, promovem a união e aumento da estabilidade do sistema. Além disso, pesquisas apontam que a inserção de estratégias de gerenciamento do sistema, como por exemplo, inclusão de fase anaeróbia, aumenta a estabilidade da biomassa granular e remoção de nutrientes no sistema. No presente estudo, avaliou-se a influência de dois diferentes modos de mistura objetivando o desenvolvimento de grânulos e fotogrânulos aeróbios em reatores em bateladas sequências (RBS), utilizando esgoto sintético de baixa carga orgânica. Quatro RBS operaram simultaneamente, onde dois deles com lodo granular aeróbio (RBS1 e RBS2) e dois com consórcio granular algal-bacteriano (LGA-AB, FRBS1 e FRBS2). Os reatores foram operados com ciclos de 4h e duas diferentes estratégias de mistura de biomassa e afluente, na fase anóxica durante os primeiros 60 min de ciclo foram utilizadas: RBS1 e FRBS1 foram operados com um regime de mistura através de pulsos de ar e; RBS2 e FRBS2 funcionaram com recirculação do afluente para promover maior contato com a biomassa. Apesar de apresentarem superfície irregular, agregados granulares foram reportados aos 22 dias de operação para os RBS1 e RBS2, enquanto que para o FRSB1 e FRBS2, 22 e 37 dias foram necessários, respectivamente, indicando que o modo de mistura com pulsos de ar desenvolveu mais rapidamente grânulos e fotogrânulos. Contudo, a partir das observações feita em microscópio, os reatores com recirculação se mostraram mais tolerantes a ação das Aeolosoma hemprichi, mantendo biomassa estável por mais tempo no sistema. A formação rápida dos grânulos no sistema pode estar também relacionada a presença de Lactococcus, que são bactérias relacionadas a produção de EPS. As eficiências médias de remoção de DQO foram de 84% para ambos os RBS’s e FRBS2, ao passo que o FRBS1 apresentou 79% de eficiência. Baixos valores de remoção de fósforo foram obtidos, com médias inferiores a 30% para os quatro reatores. Esse resultado pode ser consequência do curto período dos grânulos e fotogrânulos aeróbios no sistema, acarretando um desfavorecimento dos organismos acumuladores de fósforo (PAO) no sistema. Por se tratar de bactérias de crescimento lento, só foi observado, através da biologia molecular, a presença de PAO quando a concentração de SSVLM eram baixas e o sistema já entrava em colapso. Com o surgimento de agregados granulares, as remoções de NTK atingiram valores de 85%, 83%, 87% e 71% para o RBS1, RBS2, FRBS1 e FRBS2, respectivamente. Esses valores podem ser justificados pela presença de bactérias do gênero Pseudomonas (AR: 4%), com capacidade de realizar desnitrificação. Em termos de eficiência de tratamento, pouco influenciou os modos de mistura, sendo percebida diferença significativa no desenvolvimento inicial (pulsos de ar) e na manutenção dos agregados ao longo da pesquisa (recirculação).


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  • The aerobic granular sludge (AGS) system is a promising technology to carry out the treatment of domestic sewage, due to its ability to simultaneously remove organic matter and nutrients in reactors that do not require the use of support material. This feature, compared to activated sludge, is of great interest for the circular economy, given that its use becomes viable in compact ETE's and requires low operating costs. However, one of the main difficulties of AGS cultivation is stability for long periods of operation. For this, some studies have been developed to overcome this problem. Among them are the algae-bacteria consortium, where through the production of EPS, stimulated by the competition for substrate between bacteria and algae, and the development of filamentous microorganisms, they promote the union and increase the stability of the system. In addition, research indicates that the insertion of system management strategies, such as the inclusion of anaerobic phase, increases the stability of granular biomass and nutrient removal in the system. In the present study, the influence of two different mixing modes was evaluated aiming at the development of aerobic granules and photogranules in sequence batch reactors (SBR), using synthetic sewage of low organic load. Four SBR operated simultaneously, two of them with aerobic granular sludge (SBR1 and SBR2) and two with granular algal-bacterial consortium (AGS-AB, SBPR1 and SBPR2). The reactors were operated with 4h cycles and two different biomass and influent mixing strategies, in the anoxic phase during the first 60 min of the cycle were used: SBR1 and SBPR1 were operated with a mixing regime through pulses of air and; SBR2 and SBPR2 worked with influent recirculation to promote greater contact with the biomass. Despite having an irregular surface, granular aggregates were reported at 22 days of operation for SBR1 and SBR2, while for SBPR1 and SBPR2, 22 and 37 days were required, respectively, indicating that the mixing mode with air pulses developed more quickly granules and photogranules. However, from the observations made under the microscope, the reactors with recirculation proved to be more tolerant to the action of Aeolosoma hemprichi, keeping the biomass stable for longer in the system. The rapid formation of granules in the system may also be related to the presence of Lactococcus, which are bacteria related to the production of EPS. The average COD removal efficiencies were 84% for both SBR's and SBPR2, while SBPR1 showed 79% efficiency. Low phosphorus removal values were obtained, with averages lower than 30% for the four reactors. This result may be a consequence of the short period of aerobic granules and photogranules in the system, causing a disadvantage of phosphorus accumulating organisms (PAO) in the system. As these are slow-growing bacteria, the presence of PAO was only observed through molecular biology when the concentration of VSSLM was low and the system was already collapsing. With the emergence of granular aggregates, NTK removals reached values of 85%, 83%, 87% and 71% for SBR1, SBR2, SBPR1 and SBPR2, respectively. These values can be justified by the presence of bacteria of the Pseudomonas genus (RA: 4%), with the ability to perform denitrification. In terms of treatment efficiency, it had little influence on the mixing modes, with a significant difference being perceived in the initial development (pulses of air) and in the maintenance of the aggregates throughout the research (recirculation).

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  • CLAUDIA RAFAELA SARAIVA DE MELO SIMOES NASCIMENTO
  • Modelo para Priorização de Projetos em Instituições Públicas Federais Associado à Implementação do BIM: Uma Aplicação na Universidade Federal de Pernambuco

  • Orientador : RACHEL PEREZ PALHA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RACHEL PEREZ PALHA
  • ANISIO BRASILEIRO DE FREITAS DOURADO
  • ADIEL TEIXEIRA DE ALMEIDA FILHO
  • Data: 18/02/2022

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  • Recursos de pessoal e de orçamento disponíveis para desenvolvimento de novos projetos normalmente são limitados nas organizações, o que exige uma tomada decisão complexa sobre a seleção dos que devem ou não ser desenvolvidos. Em instituições públicas, o mais comum é a escolha de projetos medidos a partir de termos financeiros ou quantitativos. Porém há critérios qualitativos que são importantes e não são considerados no processo de decisão, tais como impacto do serviço na vida dos usuários, riscos de segurança do usuário e patrimonial etc. Dentro deste contexto das instituições públicas, está a Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), onde existe a necessidade de criação de um processo de priorização para a seleção dos projetos de construção e remodelagem a serem desenvolvidos pela equipe da Diretoria de Planos e Projetos (DPP), tendo em vista que a demanda da comunidade acadêmica é alta e os recursos de pessoal e orçamento são, por vezes, limitados. Este trabalho propôs um modelo híbrido usando o método de Apoio Multicritério a Decisão (AMD), TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), associado a Programação Linear Inteira (PLI) com o objetivo de selecionar projetos para um compor portfólio que levasse em consideração não só as restrições existentes, mas também critérios quantitativos e qualitativos que impactam a UFPE. Além disso, estudou-se o uso do Building Information Modeling (BIM) e sua implementação, a fim de entender de que forma sua aplicação pode contribuir na tomada de decisão e desenvolvimento de projetos. O método proposto é fácil de ser aplicado e de ser entendido por parte dos decisores e tem por resultado a escolha de um portfólio que representa bem o interesse da organização. Além de permitir a auditoria sobre as escolhas feitas ao longo de todo o processo. A seleção do portfólio admite que apenas os projetos que atendam às restrições sejam escolhidos, o que evita que projetos que não se enquadrem no Plano Diretor da UFPE ou que estejam disputando o mesmo local sejam desenvolvidos. O que é de grande benefício para a equipe de projeto, pois terá seu tempo otimizado, trabalhando com projetos que serão executados. Já com o estudo sobre o uso do BIM na etapa de projetos, entendeu-se que ele traz melhoria na comunicação e na produtividade das equipes e permite diversas simulações, tais como energia, layout etc. Com isso, pode-se inferir que o uso do BIM no processo de seleção de portfólio permite melhor alocação do orçamento disponível, possibilitando construir mais usando os recursos otimizados. O estudo apresentado pode ser usado não só no contexto de Institutos Federais de Ensino Superior (IFES), como também em qualquer tipo de organização que se proponha a fazer seleção de portfólio de projetos usando critérios que vão além de medidas quantitativas.


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  • Staff and budget resources available for the development of new projects are usually limited in organizations, which requires complex decision-making on the selection of which should or should not be developed. In public institutions, the most common is the choice of projects measured from financial or quantitative terms. However, there are qualitative criteria that are important and are not considered in the decision process, such as the impact of the service on users' lives, user, and property security risks, etc. Within this context of public institutions, there is the Federal University of Pernambuco (UFPE), where there is a need to create a prioritization process for the selection of construction and remodeling projects to be developed by the team of the Directorate of Plans and Projects (DPP), given that demand from the academic community is high and staff and budget resources are sometimes limited. This work proposed a hybrid model using the Multiple Criteria Decision Analysis (MCDA) method, TOPSIS (Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), associated with Integer Linear Programming (ILP) with the objective of selecting projects for a portfolio that consider not only the existing restrictions, but also quantitative and qualitative criteria that impact UFPE. In addition, the use of Building Information Modeling (BIM) and its implementation were studied in order to understand how its application can contribute to decision-making and project development. The proposed method is easy to apply and to be understood by decision makers, and results in the choice of a portfolio that represents well the interests of the organization. In addition to allowing auditing of the choices made throughout the process. The selection of the portfolio admits that only projects that meet the restrictions are chosen, which prevents projects that do not fit into the UFPE Master Plan or that are competing for the same location from being developed. Which is of great benefit to the project team, as it will have its time optimized, working with projects that will be executed. With the study on the use of BIM in the design stage, it was understood that it improves communication and team productivity and allows for various simulations, such as energy, layout, etc. With this, it can be inferred that the use of BIM in the portfolio selection process allows a better allocation of the available budget, making it possible to build more using the optimized resources. The study presented can be used not only in the context of Federal Institutes of Higher Education (IFES), but also in any type of organization that proposes to make project portfolio selection using criteria that go beyond quantitative measures.

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  • FELIPE FILGUEIRAS DE ALMEIDA
  • Biorremediação Anaeróbia de Sedimento de Manguezal Contaminado por Fenantreno

     

  • Orientador : SAVIA GAVAZZA DOS SANTOS PESSOA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SAVIA GAVAZZA DOS SANTOS PESSOA
  • FABRICIO MOTTERAN
  • GIOVANA TOMMASO
  • Data: 21/02/2022

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  • Biomas sensíveis, como os ecossistemas costeiros, têm se tornado cada vez mais suscetíveis aos impactos ambientais causados pela logística e armazenamento do petróleo, que, embora mais eficientes nos dias de hoje, ainda causam derramamentos. Assim, as técnicas de biorremediação chamam a atenção pelo baixo impacto no meio ambiente. Dentre os compostos derivados do petróleo, os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) são conhecidos por seu potencial de impacto e persistência no meio ambiente. Portanto, a biorremediação do HPA é, notadamente, uma técnica capaz de reduzir esses compostos poluentes no meio ambiente. No entanto, há uma falta de compreensão das condições do processo de crescimento microbiano, levando a uma escolha menos eficiente dos métodos de biorremediação. Foi utilizado sedimento proveniente do manguezal do rio Massangana, em Suape, Pernambuco para montagem de reatores biológicos anaeróbios artificialmente contaminados com 100mg de Fenantreno por quilo de sedimento. As análises foram efetuadas a partir de reatores de sacrifício, monitorando o consumo do composto de interesse através de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Este estudo sugere que a degradação anaeróbia de sedimentos contaminados por Fenantreno (e potencialmente outros HPAs), permitiram a diminuição na concentração em mais de 35% em 80 dias de experimento. O modelo cinético de primeira ordem foi o que melhor representou a degradação do Fenantreno, sendo a melhor condição a com inóculo petroquímico, com constante cinética (k2) de 0.0078 d-1.Diversos gêneros microbianos relacionados com degradação de HPAs foram encontrados nas amostras de inóculos, reatores de bioaumentação e atenuação natural. Destacando-se a presença dos gêneros Thiobacilus, Clostridium e Desulfotomaculum. Foram avaliados os índices de Simpson, Shannon, Chao-1 e equitabilidade, a fim de avaliar a consistência e relevância dos resultados das análises de biologia molecular. A presença desses gêneros sugere a ocorrência da degradação do fenantreno pela rota metanogênica, pouco abordada na literatura. Dessa forma, a biorremediação de sedimentos contaminados por fenantreno e, potencialmente pro outros HPAs é uma estratégia promissora e que deve ser estudada a fim de minimizar impactos na remediação de áreas afetadas por acidentes ambientais.


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  • Sensitive biomes, such as coastal ecosystems, have become increasingly susceptible to the environmental impacts caused by oil logistics and storage, which, while more efficient today, still cause spills. Thus, bioremediation techniques draw attention for their low impact on the environment. Among petroleum-derived compounds, polycyclic aromatic hydrocarbons (HPAs) are known for their potential impact and persistence in the environment. Therefore, HPAs bioremediation is a technique capable of reducing these pollutants in the environment. However, there is a lack of understanding about conditions of the microbial growth process, leading to a less efficient choice of bioremediation methods.Sediment from the Massangana river mangrove, in Suape, Pernambuco, was used to assemble anaerobic biological reactors artificially contaminated with 100mg of Phenanthrene per kilogram of sediment. The analyzes were carried out from sacrifice reactors, monitoring the consumption of the compound of interest through high performance liquid chromatography (HPLC). This study suggests that the anaerobic degradation of sediments contaminated by Phenanthrene (and potentially other PAHs), allowed a decrease in concentration by more than 35% in 80 days of the experiment. The first order kinetic model was the one that best represented the degradation of Phenanthrene, being the best condition with a petrochemical inoculum, with a kinetic constant (k2) of 0.0078 d-1Several microbial genera related to the degradation of PAHs were found in the samples of inoculum, bioaugmentation reactors and natural attenuation reactors. The presence of the genera Thiobacilus, Clostridium and Desulfotomaculum stands out. Simpson, Shannon, Chao-1 and equitability indexes were evaluated in order to assess the consistency and relevance of the results of molecular biology analyses. The presence of these genera suggests the occurrence of phenanthrene degradation through the methanogenic route, which is little discussed in the literature. Thus, the bioremediation of sediments contaminated by phenanthrene and potentially by other PAHs is a promising strategy that should be studied in order to minimize impacts on the remediation of areas affected by environmental accidents.

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  • WILSON RAMOS ARAGÃO JÚNIOR
  • Análise do Comportamento de Taludes de Aterro Estabilizados com Estrutura de Contenção em Vigas Atirantadas e Drenagem Sub-Horizontal Profunda – Pernambuco, Brasil

  • Orientador : ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MAURICIO EHRLICH
  • RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • Data: 21/02/2022

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  • O objetivo geral da pesquisa foi estudar o comportamento de uma obra de estabilização de talude de aterro com estrutura de contenção em vigas atirantadas e drenagem sub-horizontal profunda. Os taludes foram construídos com solos sedimentares da Formação Barreiras com altura máxima de 27,50 m e inclinação de 1V:1,5H, localizado na Região Metropolitana do Recife. As propriedades geotécnicas dos materiais do aterro foram determinadas a partir de uma ampla investigação de campo e laboratório. A análise de estabilidade do aterro com os parâmetros obtidos da campanha experimental apresentou Fator de Segurança próximo a 1. Em paralelo, a instrumentação dos aterros, por meio de inclinômetros, apontou para uma movimentação constante ao longo do tempo. Assim, constatou-se a necessidade de estabilização estrutural dos aterros. A solução adotada foi através de estrutura de contenção em vigas atirantadas e drenos sub-horizontal profundos. A quantidade de linhas de tirantes por talude variou entre duas e quatro, tendo espaçamento horizontal de 2,40 m entre tirantes e executados com inclinação de 45o a face do talude. A carga do tirante foi transmitida ao maciço através de vigas de concreto armado (1,70 x 0,40 x 14,40 m). A drenagem sub-horizontal (DHP) foi excetuada em duas linhas com espaçamentohorizontal de 4,80 metros e inclinação de 5o ou 3o. No total foram executados 451 tirantes. Destaca-se que durante a obra foram realizadas modificações no projeto, sendo retiradas algumas linhas de tirantes e executando uma solução em estaca prancha no trecho de um dos aterros. O programa de monitoramento implantado no decorrer da execução da obra contou com instrumentos para acompanhamento dos deslocamentos verticais em superfície (27 marcos superficiais), deslocamentos horizontais em profundidade (15 inclinômetros), nível d’água do maciço (6 medidores de nível d’água), poropressão no ponto instalado (5 piezômetros) e carga nos tirantes (7 células de carga). De maneira geral, verificou-se que, após a implantação da estrutura de contenção, houve uma tendência à estabilização do movimento, notada pela redução da velocidade dos deslocamentos.


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  • The general objective of this paper was to study the behavior of an embankment slope stabilization with a retaining structure in cable-stayed beams and deep sub-horizontal drainage. The slopes were built with sedimentary soils from the Barreiras formation with a maximum height of 27.50 m and an inclination of 1V:1.5H, located in the Metropolitan Region of Recife, Pernambuco-Brazil. The geotechnical properties of the embankment materials were determined from extensive field and laboratory investigations. The stability analysis of the embankment with the parameters obtained from the experimental campaign showed a Safety Factor close to 1. Besides, the instrumentation of the Embankments, using inclinometers, pointed to a constant movement over time. Therefore, the need for structural stabilization of the Embankments was verified. The solution adopted was through a retaining structure in cable-stayed beams and deep sub-horizontal drains. The number of rows of tie rods per slope varied between two and four, with a horizontal spacing of 2.40 m between tie rods and executed with an inclination of 45o tothe face of the slope. The load of the tie was transmitted to the massif through reinforced concrete beams (1.70 x 0.40 x 14.40 m). The sub-horizontal drainage (DHP) was excepted in two lines with a horizontal spacing of 4.80 meters and an inclination of 5o or 3o. In total, 451 tie rods were executed. It is noteworthy that during the building, modifications were made to the project, with some lines of tie rods being removed and a sheet pile solution being carried out in the stretch of one of the embankments. The monitoring program implemented during the execution of the building had instruments for monitoring the vertical displacements on the surface (27 superficial landmarks), horizontal displacements in depth (15 inclinometers), water level of the massif (6 water level meters), pore pressure at the installed point (5 piezometers) and load on the tie rods (7 load cells). In general, it was found that, after the implementation of the containment structure, there was a tendency to stabilize the movement, noted by the reduction in the speed of displacements.

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  • BRUNO DIEGO DE MORAIS
  • Análise da Suscetibilidade à Ocorrência de Deslizamentos Rasos Através de Modelo Matemático em uma Bacia Hidrográfica na Formação Barreiras

  • Orientador : ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • RODOLFO MOREDA MENDES
  • Data: 22/02/2022

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  • A Região Metropolitana do Recife (RMR) é bastante conhecida devido à frequente ocorrência de movimentos de massa em meses chuvosos, apresentando um vasto histórico dedeslizamentos com vítimas fatais, não-fatais e destruição de imóveis ao longo dos anos. A área deestudo, é uma bacia hidrográfica (com 6,16 km2) que abrange áreas dos munícios do Recife-PE e Jaboatão dos Guararapes-PE. Face à vulnerabilidade desse local, o propósito desta dissertação é desenvolver mapas de suscetibilidade a deslizamentos rasos na área de estudo por meio da aplicação de um modelo matemático, TRIGRS; analisar o desempenho desse modelo por meio da metodologia L R CLASS e realizar a análises de estabilidade não saturada de uma encosta da área de estudo utilizando o método do equilíbrio limite, por meio da integração entre o SEEP/W e SLOPE/W. As análises de suscetibilidade foram divididas em dois cenários. Cenário A, considerando os parâmetros geotécnicos constantes para toda área e Cenário B, considerando os parâmetros geotécnicos espacializados. Para cada cenário foram realizadas análises considerando a infiltração saturada (Tipo 1) e não saturada (Tipo 2). As análises de estabilidade não saturadas foram realizadas considerando a infiltração da chuva (Hipótese 1) e a infiltração de chuva e águas servidas (Hipótese 2), para diferentes sucções iniciais. A validação das análises de suscetibilidade do Cenário A não apresentaram diferenças significativas entre as análises do Tipo 1 e 2. A validação das análises de suscetibilidade do Cenário B, mostrou que as análises do Tipo 2, foram, no geral, mais precisas. Os resultados da análise de estabilidade não saturada mostraram que as mesmas conseguiram prever a ruptura ocorrida em campo, porém não houve diferenças significativas entre os resultados das Hipóteses 1 e 2, indicando a pouca influencias da infiltração de águas servidas no cálculo do Fator de Segurança.


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  • The Recife Metropolitan Region (RMR) is well known due to the occurrence of mass movements during the rainy months and presents a vast history of landslides with fatal, non-fatal victims and destruction of properties over the years. The study area is a drainage basin (with 6.16 km2) that includes areas of the cities of Recife-PE and Jaboatão dos Guararapes-PE. Given the vulnerability of this location, this thesis purpose is to develop shallow landslide susceptibility maps in the study area using a mathematical model, TRIGRS; analyze the performance of this model applying the LR CLASS methodology and perform the unsaturated stability analysis of a hillslope in the study area using theLimit Equilibrium Method,through the integration between SEEP/W and SLOPE/W. The susceptibility was divided into two scenarios. Scenario A, considering the constant geotechnical parameters for the entire area, and Scenario B, considering the spatialized geotechnical parameters. For each scenario, were performed analyses considering saturated (Type 1) and unsaturated (Type 2) infiltration. The unsaturated stability analysis was performed considering rainfall infiltration (Hypothesis 1) and rainfall infiltration more wastewater disposal infiltration (Hypothesis 2), for different initial suctions. The validation of the susceptibility analysis, of Scenario A, did not show significant differences between the Type 1 and 2 analyses. The validation of the susceptibility analysis, of Scenario B, showed that the Type 2 analyzes were, in general, more accurate. The results of the unsaturated stability analysis showed that they were able to predict the failure that occurred in the field, but there were no significant differences between the results of Hypotheses 1 and 2, indicating the little influence of wastewater disposal infiltration in the calculation of the Safety Factor.

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  • CARLLA RAFAELLA BARROS DE ANDRADE
  • Análise da Suscetibilidade à Ocorrências de Deslizamentos Rasos Através de Modelo Matemático em Microbacias Hidrográficas na Formação Barreiras, Situadas na Zona Norte de Recife-PE

  • Orientador : ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • RICARDO NASCIMENTO FLORES SEVERO
  • RODOLFO MOREDA MENDES
  • Data: 23/02/2022

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  • A Zona Norte do Recife é bastante conhecida devido à frequente ocorrência de movimentos de massa em meses chuvosos, apresentando vasto histórico de deslizamentos com vítimas fatais, não-fatais e destruição de imóveis ao longo dos anos. As áreas de estudo, são duas microbacias hidrográfica (com 0,6 e 0,17 km2) localizadas na Zona Norte da cidade do Recife-PE. Face à vulnerabilidade desse local, o propósito desta dissertação é caracterizar os solos da área de estudo; elaborar mapa com os registros de deslizamentos ocorridos, com base nos dados da Defesa Civil da cidade do Recife desenvolver mapas de suscetibilidade a deslizamentos rasos na área de estudo, considerando a partir de um modelo matemático, TRIGRS e analisar o desempenho desse modelo por meio da metodologia L R CLASS. As análises de suscetibilidade foram divididas em dois cenários. Cenário SAT, considerando a infiltração saturada e Cenário NSAT, considerando infiltração não saturada. Para cada cenário foi alterado a profundidade máxima do solo (Z max ), para cálculo a poropressão e o Fator de Segurança, considerando às profundidades de solo de 1, 2 e 3m. Os resultados dos ensaios laboratoriais e de campo revelam que existe paridade desses com os dados de outras pesquisas, fato que pode tornar a modelagem numérica adequada para a previsão de ocorrência de deslizamentos. A validação das análises de suscetibilidade do Cenário SAT não apresentou diferenças significativas entre as análises do Cenário NSAT. A validação das análises de suscetibilidade do Cenário NSAT para Z max 2 e 3 metros, foram, no geral, mais precisas.


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  • The North Zone of Recife is well known due to the frequent occurrence of mass movements in rainy months, with a vast history of landslides with fatal and non-fatal victims and destruction of properties over the years. The study areas are two watersheds (with 0.6 and 0.17 km2) located in the North Zone of the city of Recife-PE. Given the vulnerability of this location, the purpose of this dissertationis to characterize the soils of the study area; to prepare a map with the records of landslides that occurred, based on data from the Civil Defense of the city of Recife to develop maps of susceptibility to shallow landslides in the study area, considering from a mathematical model, TRIGRS and to analyze the performance of this model through the LR CLASS methodology. The susceptibility analyzes were divided into two scenarios. SAT Scenario, considering saturated seepage, and NSAT Scenario, considering unsaturated seepage. For each scenario, the maximum soil depth (Zmax) was changed to calculate the pore pressure and the Safety Factor, considering soil depths of 1, 2, and 3m. The results of laboratory and field tests reveal that there is parity of these with the data from other research, a fact that can make the numerical modeling adequate for the prediction of the occurrence of landslides. The validation of the SAT Scenario susceptibility analyzes did not show significant differences between the NSAT Scenario analyses. The validation of the NSAT Scenario susceptibility analyses for Zmax 2 and 3 meters was, in general, more accurate.

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  • JOELITHON DE LIMA COSTA
  • Avaliação da Remoção de Alquilbenzeno Linear Sulfonado (LAS) em Reator UASB em Escala Real e estudo da Influência de Diferentes Aceptores de Elétrons

  • Orientador : MARIO TAKAYUKI KATO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO MOTTERAN
  • SAVIA GAVAZZA DOS SANTOS PESSOA
  • SHYRLANE TORRES SOARES VERAS
  • Data: 23/02/2022

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  • O alquilbenzeno linear sulfonado (LAS) é um surfactante aniônico empregado em diversos produtos de limpeza e cuidados pessoais. Apesar da sua biodegradabilidade, seu excesso nos recursos hídricos tem resultado em problemas ambientais. Dessa forma, o presente trabalho se dividiu em dois estudos visando avaliar a biodegradação anaeróbia desse composto. O primeiro estudo se objetivou em avaliar a remoção do LAS em estação de tratamento de esgotos domésticos (ETE Mangueira). No qual foram avaliados dois períodos climáticos (chuvoso e seco). Em cada período foram coletadas diariamente amostras de quatro pontos: o afluente ao reator UASB (P1), efluente da célula 2 do UASB (P2), efluente final do UASB (P3) e efluente da lagoa de polimento (P4). A caracterização do esgoto para matéria orgânica o classificou como esgoto diluído com concentrações de 208 e 123 mg/L de matéria orgânica para os períodos chuvoso e seco, respectivamente. No reator UASB foi observada eficiência negativa de remoção de LAS com média de -30%. Enquanto que na lagoa de polimento observou-se uma eficiência de remoção próxima de 90% nos dois períodos. Concluiu-se que os eventos de chuva influenciaram na diluição do esgoto, devido a infiltração das águas pluviais nos sistemas de esgotamento sanitário. O aumento da concentração do surfactante após o UASB foi atribuído a dessorção do LAS adsorvido à biomassa. O segundo estudo se objetivou em avaliar a influência de nitrato, sulfato e ferro como aceptores de elétrons na degradação anaeróbia do LAS. Para isso, inoculou-se reatores de 500 mL com biomassa, nutrientes, LAS (20 mg/L) e um dos aceptores de elétrons. Foi analisada também a influência da adição de etanol como cosubstrato. Avaliou-se a influência do nitrato, sulfato e ferro sem e com a adição do etanol. Ao final do experimento, todos os tratamentos apresentaram eficiências de degradação de LAS superiores a 65%. Os tratamentos sem etanol apresentaram os melhores resultados para a degradação do LAS, sendo o tratamento com ferro, com eficiência de 94%, o mais elevado do experimento. A avaliação da diversidade microbiana mostrou que os gêneros que se destacaram foram Clostridium, além do Azospira, Bacillus e Alkaliphilus. A partir dos resultados, concluiu-se o tratamento com ferro apresentou a melhor eficiência de remoção do LAS devido a sua dupla funcionalidade como aceptor de elétrons e componente essencial de enzimas celulares. Já a avaliação da diversidade microbiana apontou diversos gêneros potencialmente envolvidos na degradação de LAS por apresentaram elevados valores de abundância relativa.


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  • Linear alkylbenzene sulphonate (LAS) is an anionic surfactant applied in several cleansing and personal care products. Despite its biodegradability, its excess in water resources has resulted in environmental problems. Thus, the present work was divided into two studies aiming to evaluate the anaerobic biodegradation of this compound. The first study aimed to evaluate the removal of LAS in a domestic wastewater treatment plant (WWTP Mangueira). In which two climatic periods (rainy and drought) were evaluated. In each period, samples were collected daily from four points: the influent to the UASB reactor (P1), effluent from cell 2 of the UASB (P2), final effluent from the UASB (P3) and effluent from the polishing pond (P4). The characterization of the sewage for organic matter classified it as diluted sewage with concentrations of 208 and 123 mg/L of organic matter for the rainy and dry seasons, respectively. In the UASB reactor, negative LAS removal efficiency was observed with an average of -30%. While in the polishing pond, a removal efficiency close to 90% was observed in both periods. It was concluded that the rain events influenced the sewage dilution, due to the infiltration of rainwater in the sanitary sewage systems. The increase in surfactant concentration after UASB was attributed to the desorption of LAS adsorbed to the biomass. The second study aimed to evaluate the influence of nitrate, sulfate and iron as electron acceptors in the anaerobic degradation of LAS. For this, 500 mL reactors were inoculated with biomass, nutrients, LAS (20 mg/L) and one of the electron acceptors. The influence of the addition of ethanol as a co-substrate was also analyzed. The influence of nitrate, sulfate and iron was evaluated without and with the addition of ethanol. At the end of the experiment, all treatments showed LAS degradation efficiencies greater than 65%. The treatments without ethanol presented the best results for the degradation of the LAS, being the treatment with iron, with efficiency of 94%, the highest of the experiment. The evaluation of microbial diversity showed that the genera that stood out were Clostridium, in addition to Azospira, Bacillus and Alkaliphilus. From the results, it was concluded that the iron treatment showed the best LAS removal efficiency due to its dual functionality as an electron acceptor and an essential component of cellular enzymes. The evaluation of microbial diversity indicated several genera potentially involved in the degradation of LAS because they presented high values of relative abundance.

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  • ANA KARINE SANTOS DANTAS
  • Caracterização Geológico-Geotécnica e Análise de Estimativa de Recalque de Estaca Isolada em Solo Não Saturado

     

     

  • Orientador : ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERNADETE RAGONI DANZIGER
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • WILSON CARTAXO SOARES
  • Data: 23/02/2022

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  • João Pessoa, nas últimas décadas, vivencia um acentuado processo de verticalização. Obras cada vez mais robustas compõem o panorama urbano da cidade, sendo necessário o conhecimento do terreno onde suas fundações serão assentadas, bem como o comportamento do sistema de fundação (elemento estrutural e solo). No projeto de fundações por estacas define-se a segurança com muita ênfase apenas na carga de ruptura, sendo que o comportamento das estruturas é evidenciado por recalques e deformações. Na área de estudo do presente trabalho, será implantado um edifício residencial multifamiliar, com fundação em estaca escavada. Este trabalho tem como objetivo caracterizar o solo e avaliar a estimativa de recalque de uma dessas estacas, analisada de forma isolada, utilizando métodos de cálculo consagrados. O programa de investigação e caracterização geológico-geotécnica aqui apresentado visa contribuir com o conhecimento sobre o subsolo da cidade, que se encontra sobre os Tabuleiros Costeiros da Formação Barreiras., como também forneceu parâmetros para a estimativa de recalque. A campanha de investigação abrange sondagens à percussão e coleta de amostras deformadas e indeformadas para ensaios de laboratório, os quais foram realizados no Laboratório de Solos da Universidade Federal de Pernambuco. A caracterização física consistiu em ensaios de análise granulométrica, limites de consistência e densidade real dos grãos. Ademais foram realizados ensaio edométrico duplo, ensaio de cisalhamento direto na condição natural e inundada e triaxial CID. Obteve-se também a curva característica pela técnica do papel filtro (papel Whatman N˚ 42), ajustada por Van Genuchten, com quantificação da sucção mátrica nas trajetórias de secagem e umedecimento. Dessa forma foi possível avaliar a influência da variação da sucção nos parâmetros do solo, especialmente no módulo de Young. Para o entendimento do comportamento de uma estaca isolada, em termos de recalque, utilizou-se os métodos de Aoki (1979, 1984), Poulos e Davis (1980) e Randolph & Wroth (1978) para estimar o recalque sofrido por uma estaca isolada do tipo escavada. Os resultados foram confrontados com valor obtido experimentalmente por meio de prova de carga estática (PCE), visto que uma das melhores formas de conhecer o comportamento do sistema estaca-solo é através de Prova de carga estática (PCE). Realizou-se 3 PCEs em estacas da obra, cujos recalques apresentados foram inferiores a 10% do diâmetro da estaca, o que impossibilitou a extrapolação da curva para obtenção da carga de ruptura. Através da retroanálise da PCE, determinou-se o módulo de Young do solo empregado na estimativa dos recalques. Em relação à caracterização geotécnica, observou-se neste estudo as diferenças, quanto a resistência e deformabilidade, promovidas pela saturação quando comparados os ensaios sob as condições natural e inundada. O solo ensaiado apresentou comportamento intermediário entre areia e argila, para o qual o método de Randolph-Worth mais se aproximou dos valores de recalque medidos na prova de carga. A partir das análises realizadas, também pôde-se observar que os parâmetros de deformação do solo representaram o ponto de maior incerteza e influência na variação dos resultados da estimativa.


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  • João Pessoa, in the last decades, has experienced a significant process of verticalization. Vigorous buildings create the urban landscape of the city, requiring knowledge of the ground where their foundations will be laid, as well as the behavior of the foundation system (structural element and soil). In the design of pile foundations, safety is defined emphasizing only the ultimate bearing capacity, and the behavior of the structures is evidenced by settlements and deformations. In the study area of the present work, a multifamily residential building will be implanted, with excavated piles as the foundation. This work aims to characterize the soil and evaluate the settlement estimation of one of these piles, analyzed in isolation, using established calculation methods. The research program and geological-geotechnical characterization presented here aims to contribute to the knowledge of the city's subsoil, which is located on the Barreiras Formation, as well as providing parameters for the estimation of settlement. The investigation campaign covers percussion soundings and the collection of deformed and undisturbed samples for laboratory tests, which were carried out at the Soil Laboratory of the Federal University of Pernambuco. The physical characterization consisted of granulometric analysis, consistency limits, and real grain density. In addition, double edometric tests, direct shear tests in natural and flooded conditions, and triaxial CID tests were performed. The characteristic curve was also obtained using the filter paper technique (Whatman No. 42 paper), adjusted by Van Genuchten, with quantification of the matric suction in the drying and wetting paths. In this way, it was possible to evaluate the influence of suction variation on soil parameters, especially on Young's modulus. To understand the behavior of an isolated pile, in terms of the settlement, the methods of Aoki (1979, 1984), Poulos and Davis (1980), and Randolph & Wroth (1978) were used to estimate the settlement suffered by an isolated pile. of the excavated type. The results were compared with values obtained experimentally through static load test (SCP) since one of the best ways to know the behavior of the pile-soil system is through Static load test (SCP). 3 PCEs were carried out in piles of the work, whose settlements presented were less than 10% of the pile diameter, which made it impossible to extrapolate the curve to obtain the breaking load. Through the PCE retroanalysis, Young's modulus of the soil used in the settlement estimation was determined. Regarding the geotechnical characterization, the differences in strength and deformability promoted by saturation were observed in this study when comparing the tests under natural and flooded conditions. The tested soil revealed an intermediate behavior between sand and clay, for which the Randolph-Worth method was most proximate to the settlement valuesmeasured in the load test. From the analyzes carried out, it was also possible to observe that the soil deformation parameters represented the point of greatest uncertainty and influence on the variation of the estimation results.

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  • FLÁVIO LEÔNCIO GUEDES
  • Análises do Ciclo de Vida e Emissões de Gases na Produção e Uso de Combustível Derivado de Resíduos Sólidos Urbanos em Paulista-PE, Brasil


  • Orientador : JOSE FERNANDO THOME JUCA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE FERNANDO THOME JUCA
  • MARIA DE LOS ANGELES PEREZ FERNANDEZ
  • SERGIO PERES RAMOS DA SILVA
  • Data: 23/02/2022

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  • Com o aumento da urbanização, a proteção ao meio ambiente contra os impactos antrópicos causados pelo aumento da geração de resíduos se tornou um desafio para todos os municípios brasileiros. Este fato vem sendo debatido através de Setor da Engenharia Civil, através conhecimentos multidisciplinares. Esta pesquisa tem o objetivo estabelecer recomendação para o aproveitamento energético de Resíduos Sólidos Urbanos, através de análise de potencial energético, e de emissão de Gases de Efeito Estufa para atmosfera durante a produção do Combustível Derivado de Resíduos. Os dados obtidos foram referentes aos Resíduos gerados no Município do Paulista, em Pernambuco, e valorizados para a produção de Combustível na Central de Tratamento de Resíduos, no Município de Igarassu, em Pernambuco e comercializado para alimentar fornos das indústrias de cimento. Os resultados mostram que o aproveitamento energético de resíduos como combustível se encontra em evidência, sendo objeto de estudo de pesquisadores devido à possibilidade de descobertas científicas que contribuam para aplicação da tecnologia. É que o processo de produção se destaca por apresentar os maiores impactos positivos na categoria relacionada às mudanças climáticas devido às emissões evitadas na substituição do combustível fóssil e à redução da exploração de petróleo para fabricação de resinas plásticas e fibras dos principais componentes. A comparação analítica do combustível oriundo de resíduos com o Coque de Petróleo, Combustível Fóssil mais utilizado na indústria de cimento, realizada pelo método internacionalmente padronizado de Avaliação de Ciclo de Vida apontou uma redução de 1.781,46 tCO2-eq.ano-1. Os resultados encontrados na aplicação do método multicritério para avaliar as tecnologias de tratamento mostraram-se consistentes e podem ser utilizados para que municípios no auxílio à tomada de decisões uma ordem de importância para aspecto econômico em primeiro lugar com 55,6%, seguido do ambiental com 20,0%, o técnico com 19,5% e por último o critério social 4,8%. Já o potencial energético, de acordo com as características técnicas, socioambientais e econômicas, mostrou-se viável em todos os aspectos analisados.


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  • With the increase in urbanization, the protection of the environment against human impacts caused by the increase in waste generation has become a challenge for all Brazilian municipalities. This fact has been debated by the Civil Engineering Sector, through multidisciplinary knowledge. This research aims to establish a recommendation for the energy use of solid urban waste, through the analysis of energy potential, and the emission of greenhouse gases into the atmosphere during the production of Refused Derived Waste. The data captured were related to the Waste generated in the Municipality of Paulista, in Pernambuco, and valued for the production of Fuel in the Waste Treatment Center, in the Municipality of Igarassu, in Pernambuco and sold to feed furnaces in the cement industries. The results show that the energetic use of Waste as Fuel is in evidence, being the object of research study due to the possibility of discoveries that contribute to the application of the technology. And that the production process stands out for having the greatest positive impacts in the category related to climate change due to avoided rates in fossil fuel replacement and the reduction in oil exploration for the manufacture of plastic resins and fibers of the main components. The analytical comparison of Fuel from Waste with Petroleum Coke, the most used Fossil Fuel in the cement industry, carried out by the internationally standardized method of Life Cycle Assessment showed a reduction of 1,781.46 tCO2-eq.year-1. The results found in the application of the multi-criteria method to evaluate the treatment technologies determined to be consistent and can be used for municipalities in aiding decision-making an order of importance for the economic aspect in first place with 55.6%, followed by the environmental with 20.0%, the technician with 19.5% and finally the social criterion 4.8%. The energy potential, according to the technical, socio-environmental and benefit characteristics, proved to be viable in all benefits.

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  • JOCIMAR COUTINHO RODRIGUES JÚNIOR
  • Condições Sanitário-Ambientais em Áreas de Morros Urbanos da Zona Norte do Recife: Aplicação do Índice de Salubridade Ambiental com Utilização de Estatística Multivariada e Geoespacialização

     


  • Orientador : ANDERSON LUIZ RIBEIRO DE PAIVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON LUIZ RIBEIRO DE PAIVA
  • LEIDJANE MARIA MACIEL DE OLIVEIRA
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • VICTOR HUGO RABELO COELHO
  • Data: 24/02/2022

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  • O desenvolvimento urbano de áreas de vulnerabilidade nos municípios brasileiros ocasionou impactos ambientais significativos, que acarretaram diversas problemáticas referentes as questões sanitárias. Nesse sentido, o crescimento dos bairros da zona norte do Recife, não foge desta regra, houve um grande aumento populacional, sem ocorrer uma adequação dos serviços de saneamento, resultando em prejuízos pertinentes para os recursos ambientais e saúde pública. As questões que envolvem os serviços de saneamento ambiental são relevantes para analisar a qualidade ambiental e sanitária de uma referida localidade. Assim, a salubridade ambiental e os seus indicadores servem como ferramentas, que devem ser consideradas em avaliações sobre a cobertura, grau e implicações no atendimento dos serviços de saneamento, sob o objetivo de promover o bem-estar social e ambiental para uma localidade. Diante disso, o presente trabalho possui como objetivo aplicar um Índice de Salubridade Ambiental (ISA) nos bairros das áreas de morros urbanos da zona norte de Recife. No estudo, foram selecionados 20 bairros da região e realizado o levantamento de informações em diversos bancos de dados e em pesquisas de campo. Foram utilizados indicadores acerca dos componentes de esgotamento sanitário, abastecimento de água, resíduos sólidos, drenagem urbana, infraestrutura urbana, saúde pública e aspectos socioeconômicos, para compor a estimativa do ISA. Ademais, foi efetuada uma análise de agrupamentos, com base no método de Ward ou Variância Mínima, a partir dos resultados dos indicadores, de modo que seja permitido analisar o comportamento dos mesmos e obter grupos de bairros que possuem valores de variáveis envolvidas mais similares entre si, bem como uma avaliação geoespacializada de indicadores. Diante dos resultados obtidos, foi possível indicar os principais déficits de esgotamento sanitário, abastecimento de água e demais componentes, bem como os bairros que estão em situação mais vulnerável. Deste modo, para os bairros em estudo, foram obtidos valores de ISA, que apontam uma salubridade média, além de agrupamentos que indicam uma união entre determinados bairros para os indicadores em questão. Portanto, estes resultados podem ser utilizados no planejamento urbano e sanitário dos locais em estudo, sob a finalidade de adequação dos serviços de saneamento.


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  • The urban development of vulnerable areas in Brazilian municipalities has caused significant environmental impacts, leading to several problems related to health issues. In this sense, the growth of neighborhoods in the north zone of Recife is no exception to this rule, as there has been a large population increase without an adequate sanitation service, resulting in relevant damage to environmental resources and public health. The issues involving environmental sanitation services are relevant to analyze the environmental and sanitary quality of a given locality. Thus, environmental health and its indicators serve as tools, which must be considered in evaluations about the coverage, degree and implications of sanitation services, with the aim of promoting social and environmental welfare for a locality. In view of this, the present work aims to apply an Environmental Salubrity Index (ISA) in the neighborhoods of the urban hillsides areas in the northern zone of Recife. In the study, 20 neighborhoods in the region were selected and information was gathered from several databases and field researches. Indicators on the components of sanitary sewage, water supply, solid waste, urban drainage, urban infrastructure, public health and socioeconomic aspects were used to compose the ISA estimate. Moreover, a cluster analysis was performed, based on the Ward or Minimum Variance method, from the results of the indicators, so that it is possible to analyze their behavior and obtain groups of neighborhoods that have values of variables involved more similar to each other, as well as a geospatialized evaluation of indicators. In view of the results obtained, it was possible to indicate the main deficits in sanitary sewage, water supply and other components, as well as the neighborhoods that are in a more vulnerable situation. Thus, for the neighborhoods under study, ISA values were obtained, which indicate an average salubrity, in addition to clusters that indicate a union between certain neighborhoods for the indicators in question. Therefore, these results can be used in urban and sanitary planning of the places under study, under the purpose of adequacy of sanitation services.

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  • RENATA FREIRE GÓES
  • Impacto da Pandemia da COVID-19 no Cotidiano dos Mototaxistas: Um Estudo em Arapiraca-AL, Brasil

  • Orientador : MARIA LEONOR ALVES MAIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA LEONOR ALVES MAIA
  • LEISE KELLI DE OLIVEIRA
  • JESSICA HELENA DE LIMA
  • Data: 24/02/2022

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  • O mototáxi é o serviço de transporte de passageiros por motocicleta que ganhou espaço no setor dos transportes, principalmente nos países em desenvolvimento da América Latina, Ásia e África. No Brasil, o serviço é regulamentado em âmbito nacional a partir da Lei 12009/2009 e está presente em 46% dos municípios, principalmente nos municípios de pequeno porte. A partir do final do ano de 2019, o mundo vem enfrentando a pandemia da COVID-19 que tem ocasionado mudanças econômicas e sociais e afetado os deslocamentos de bens e pessoas. Esta dissertação tem como foco o serviço de mototáxi e tem por objetivo analisar os impactos causados pela pandemia da COVID-19 na provisão do serviço de mototáxi, considerando a sua influência no sistema de transporte naquelas localidades onde assume o papel de transporte principal ou de alimentador. O município de Arapiraca – AL foi selecionado para realização da pesquisa empírica e questionários estruturados foram aplicados com os mototaxistas cadastrados no município. A partir da análise descritiva conclui-se que o maior impacto da COVID-19 sobre o serviço de mototáxi recai sobre o número de passageiros afetando, como consequência, a renda mensal do mototaxista. Entretanto, observou-se que a atividade permaneceu sendo exclusiva para maior parte dos profissionais evidenciando, assim, a necessidade de adaptação dos mototaxistas a nova realidade e adoção de medidas de segurança que visem atrair novos usuários.


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  • The moto-taxi is the passenger transportation service by motorcycle that has gained space in the transportation sector, especially in developing countries in Latin America, Asia, and Africa. In Brazil, the service is regulated nationwide by Law 12009/2009 and is present in 46% of municipalities, mainly in small towns. At the end of 2019, the world has been facing the COVID-19 pandemic that has caused economic and social changes and affected the movement of goods and people. This dissertation focuses on the moto-taxi service and aims to analyze the impacts caused by the COVID-19 pandemic on the provision of moto-taxi service, considering its influence on the transportation system in those localities where it assumes the role of the main public transport or feeder. The municipality of Arapiraca - Alagoas, Brazil, was selected for the empirical research. Structured questionnaires were applied with moto-taxi drivers registered in the municipality. From the descriptive analysis it was concluded that the greatest impact of COVID-19 on the moto-taxi service falls on the number of passengers affecting, as a consequence, the moto-taxi driver's monthly income. However, it was observed that the activity remained exclusive for most professionals, thus showing the need for moto-taxi drivers to adapt to the new reality and adopt safety measures to attract new users.

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  • RIADNY PATRÍCIA DE SOUZA FERREIRA
  • Efeito das Fissuras nas Emissões de Gases de Efeito Estufa em Camadas de Cobertura de Aterros Sanitários

  • Orientador : JOSE FERNANDO THOME JUCA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO ANTONIO MEDEIROS MARINHO
  • LEONARDO JOSE DO NASCIMENTO GUIMARAES
  • RÉGIA LÚCIA LOPES
  • Data: 24/02/2022

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  • A emissão de gases de efeito estufa, de acordo com a Abrelpe (2020), continua sendo pauta das reuniões internacionais e, nesse sentido, o setor de resíduos brasileiro, emite cerca de 96 milhões de toneladas de CO2eq anualmente. Em um aterro sanitário, o acondicionamento do resíduo e desempenho da camada de cobertura são primordiais para garantir segurança e mitigação de impactos ambientais. A escolha de solos argilosos causa, a longo prazo, devido aos ciclos de umedecimento e secagem, fissuras na camada. Devido à fissuração, pode-se aumentar a emissão de gases do efeito estufa (GEE) e a infiltração de líquidos, aumentando o volume de lixiviado produzido pelo resíduo aterrado. Assim, realizou-se o trabalho para compreender e quantificar, através de análise numérica, o efeito das fissuras nas emissões de gases do efeito estufa em camadas de cobertura de aterros sanitários. Realizou-se, então, um estudo numérico da percolação de gases na camada de cobertura dentro de três condições: sem fissura, fissura até metade da camada e fissura até o final da camada. Para isso, utilizou-se o programa SEEP/W para a simulação dos fluxos, em regime transiente, ascendentes e descendentes, respectivamente, do gás e da precipitação. A avaliação englobou a quantificação de gases emitidos durante um ano mediante fluxo proposto de metano. Verificou-se o aumento progressivo geométrico de 103 entre as emissões de gases  do efeito estufa com aumento da profundidade da fissura para as condições propostas. Além disso, comprovou-se a superioridade da permeabilidade do solo fissurado no decréscimo da permeabilidade ponderada do solo.


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  • The emission of greenhouse gases, according to Abrelpe (2020), continues to be the agenda of international meetings and, in this sense, the Brazilian waste sector emits around 96 million tons of CO 2 eq annually. In a sanitary landfill, the packaging of the residue and the performance of the covering layer are essential to guarantee safety and mitigation of environmental impacts. The choice of clayey soils causes, in the long term, due to the cycles of wetting and drying, cracks in the layer. Due to cracking, the emission of greenhouse gases (GHG) and the infiltrationof liquids can be increased,increasing the volume of leachate produced by the landfilled waste. Thus, work was carried out to understand and quantify, through numerical analysis, the effect of cracks on greenhouse gas emissions in sanitary landfill cover layers. A numerical study of the percolation of gases in the covering layer was then carried out under three conditions: no crack, crack up to half of the layer and crack up to the end of the layer. For this, the SEEP/W program was used to simulate the flows, in transient, ascending and descending regimes, respectively, of gas and precipitation. The assessment included the quantification of gases emitted during one year by means of the proposed flow of methane. There was a progressive geometric increase of 103 between greenhouse gas emissions with increasing crack depth for the proposed conditions. In addition, the superiority of cracked soil permeability in decreasing the weighted soil permeability was proved.

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  • TIAGO MANOEL DA SILVA AGRA
  • Avaliação da Pozolanicidade da Cinza do Lodo Proveniente de Estação de Tratamento de Água (ETA)

  • Orientador : ANTONIO ACACIO DE MELO NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO ACACIO DE MELO NETO
  • ROMILDE ALMEIDA DE OLIVEIRA
  • ROMILDO MORANT DE HOLANDA
  • Data: 25/02/2022

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  • A indústria do cimento é uma das maiores geradoras de CO2 do mundo. Com o aquecimento global, soluções para a substituição do clínquer do cimento Portland vêm sendo estudadas. Uma delas é o uso da cinza do lodo de estações de tratamento de água (ETA) como material cimentício suplementar. Este trabalho tem o objetivo de analisar as propriedades pozolânicas do lodo de ETA calcinado e viabilizá-lo como pozolana para produtos cimentícios. Após a coleta, o lodo foi colocado para secagem ao ar livre, e depois seco em estufa. Além do lodo seco (LETA), foi utilizado o lodo calcinado nas temperaturas de 600°C (CLETA600), 700°C (CLETA700) e 800°C (CLETA800). Após a calcinação, uma moagem por uma hora foi conduzida para homogeneização e diminuição do tamanho de partículas. A caracterização do lodo foi realizada por meio dos ensaios de granulometria a laser, finura Blaine, densidade com frasco de Le Chatelier, difração de raios-X e termogravimetria. Observou-se que a soma dos óxidos Al2O3+SiO2+Fe2O3 acima de 75% e o alto teor de caulinita no lodo seco foram indicativos que o lodo poderia apresentar atividade pozolânica após processado. Os ensaios normalizados para quantificação da pozolanicidade foram os de compressão em argamassa descritos nas NBR 5751 e NBR 5752. Estes ensaios mostraram que todas as amostras poderiam se caracterizar como pozolana. Além destes ensaios em pastas com cal hidratada tiveram o consumo de hidróxido de cálcio analisado utilizando difração de raios-X, termogravimetria e espectroscopia de infravermelho. Os resultados mostraram que a amostra CLETA600, que apresentou menor atividade pozolânica nos ensaios de compressão, foi a que apresentou o maior consumo de hidróxido de cálcio, diferentemente dos ensaios de compressão. Estes resultados com pastas também corroboraram com os dados obtidos no ensaio de condutividade elétrica. Por fim, concluiu-se que a cinza do lodo de ETA pode ser considerada uma pozolana segura para ser aplicada em produtos cimentícios, no entanto somente um estudo caso a caso com a associação de técnicas normalizadas e não normalizadas é possível o completo entendimento acerca do material analisado.


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  • The cement industry is one of the biggest CO2 generators in the world. With global warming, solutions to replace Portland cement clinker have been studied. One of them is the use of sludge ash from water treatment plants (WTP) as a supplementary cementitious material. This work aims to analyze the pozzolanic properties of calcined WTP sludge and make it viable as a pozzolan for cementitious products. After collection, the sludge was placed for drying in the open air, and then dried in an oven. In addition to dry sludge (LETA), calcined sludge was used at temperatures of 600°C (CLETA600), 700°C (CLETA700) and 800°C (CLETA800). After calcination, milling for one hour was conducted for homogenization and particle sizereduction. The characterization of the sludge was performed using particle size analyzer,Blaine fineness, Le Chatelier flask density, X-ray diffraction, and thermogravimetric tests. Itwas observed that the sum of the oxides Al2O3+SiO2+Fe2O3 above 75% and the high content of kaolinite in the dry sludge were indicative that the sludge could present pozzolanic activity after processing. The standardized tests to quantify pozzolanicity were performedthrough compressive strength in mortars following the Brazilian standards NBR 5751 and NBR 5752. These tests showed that all samples could be characterized as pozzolan. In addition to  these tests on hydrated lime pastes, calcium hydroxide consumption was analyzed using X-ray diffraction, thermogravimetry and infrared spectroscopy. The results showed that the sample CLETA600, which showed the lowest pozzolanic activity in the compressive strength tests, was the one that presented the highest consumption of calcium hydroxide, unlike the compressive strength tests. These results with pastes also corroborated the data obtained in the electrical conductivity test. Finally, it was concluded that the WTP sludge ash can be considered a safe pozzolan to be applied in cementitious products, however, only a case-by- case study with the association of standardized and non-standardized techniques is possible to fully understand the analyzed material.

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  • JOÃO EMANUELL ARAÚJO MARCIANO
  • Dosagem de Concreto com Resíduos da Construção Civil – Aplicação de Curvas Granulométricas Otimizadas

  • Orientador : ARNALDO MANOEL PEREIRA CARNEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARNALDO MANOEL PEREIRA CARNEIRO
  • MARCIO SANTOS BARATA
  • KAROLINE ALVES DE MELO MORAES
  • Data: 28/02/2022

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  • A geração de resíduos da construção civil emergiu nas últimas décadas em função do acelerado desenvolvimento em infraestrutura. A indústria do concreto consome grande quantidade de recursos naturais, e alguns dos desafios da atualidade para a tecnologia do concreto consiste em minimizar impactos ambientais, diminuir o consumo energético e reduzir as emissões de CO2 associadas à sua produção. O uso de agregados reciclados representa uma solução viável para o desenvolvimento de concretos sustentáveis, mais econômicos, e de reduzidos impactos ambientais, uma vez que preserva os recursos naturais, diminui a produção de energia e reduz a quantidade de resíduos depositados em aterros sanitários. A escolha dos materiais precisa ser criteriosa. É importante que as características físicas não sejam muito variáveis, especialmente no que diz respeito à granulometria. Dessa forma, por meio de estudo piloto, selecionou-se a curva de distribuição granulométrica otimizada a partir do modelo de Furnas, a ser empregada nas dosagens de concreto com agregado reciclado misto, obtendo-se concretos com classes de resistência à compressão variando de 20 a 50 MPa. Os materiais utilizados no estudo piloto foram cimento CP II F-40, areia caxitú, pó-de-pedra e rochas graníticas britadas 9,5 mm e 19 mm. Na segunda etapa, os mesmos agregados utilizados no estudo piloto foram empregados, com exceção do pó-de-pedra. Em substituição às frações miúda e graúda, foram empregados agregado graúdo reciclado e agregado miúdo reciclado, ambos de natureza mista. Os concretos foram dosados nos traços 1:3, 1:5 e 1:6, seguindo o princípio de dosagem de concretos do método IPT/EPUSP. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste de normalidade de Shapiro-Wilk e homogeneidade de Levene. Foi aplicado teste não-paramétrico de Kruskal-Wallis e pós-teste de Dunn para dados que não seguiram a normalidade, e teste ANOVA e pós-teste de Tukey para aqueles que seguiram normalidade e homogeneidade ao nível de 5% de probabilidade para rejeição da hipótese nula. A dispersão dos valores de resistência à compressão nas composições permitiu considerar que a variância entre os tratamentos não é estatisticamente igual, revelando a utilidade da abordagem em problemas associados ao uso de agregados reciclados, de modo a favorecer sua utilização em estruturas reais, com previsão de resistência.


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  • The generation of construction waste has emerged in recent decades due to the accelerated development of infrastructure. The concrete industry consumes a large amount of natural resources, and some of the current challenges for concrete technology consists in minimizing environmental impacts, decreasing energy consumption, and reducing CO2 emissions associated with its production. The use of recycled aggregates represents a viable solution for the development of sustainable concrete, more economical, and of reduced environmental impacts, since it preserves natural resources, reduces energy production and reduces the amount of waste deposited in landfills. The choice of materials needs to be carefully considered. It is important that the physical characteristics are not too variable, especially with regard to granulometry. Thus, by means of a pilot study, the granulometric distribution curve optimized from the Furnas model was selected, to be used in the dosage of concrete with mixed recycled aggregate, obtaining concrete with compressive strength classes ranging from 20 to 50 MPa. The materials used in the pilot study were cement CP II F-40, caxitú sand, stone powder and crushed granitic rocks 9.5 mm and 19 mm. In the second stage, the same aggregates used in the pilot study were employed, except for the stone powder. In substitution of the fine and coarse fractions, recycled coarse aggregate and recycled fine aggregate, both of mixed nature, were used. The concretes were dosed in 1:3, 1:5 and 1:6 mixes, following the principle of concrete mix design of the IPT/EPUSP method. The results were submitted to the Shapiro-Wilk normality and Levene homogeneity tests. Kruskal-Wallis non-parametric test and Dunn post-test were applied for data that did not follow normality, and ANOVA test and Tukey post-test for those that followed normality and homogeneity at 5% probability level for rejection of the null hypothesis. The dispersion of the compressive strength values in the compositions allowed considering that the variance between treatments is not statistically equal, revealing the usefulness of the approach in problems associated with the use of recycled aggregates, in order to favor their use in real structures with strength prediction.

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  • SERGIO ROBERTO LEAL DE SOUZA JUNIOR
  • Transporte por Aplicativo e Transporte Público dos Estudantes Universitários do Recife Antes e Depois da Pandemia da Covid-19

  • Orientador : MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ENILSON MEDEIROS DOS SANTOS
  • VIVIANE ADRIANO FALCAO
  • FRANCISCO GILDEMIR FERREIRA DA SILVA
  • Data: 25/03/2022

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  • Esta dissertação analisa a influência do transporte por aplicativo na redução de demanda de passageiros nos sistemas de transporte público coletivo no Brasil. Essa redução traz desafios aos gestores dos sistemas e vem ocorrendo há vários anos, período em que surgiram novas alternativas de transporte, como o transporte por aplicativo. A literatura internacional indica que a relação entre o transporte público coletivo e o transporte por aplicativo é complexa e dependente da realidade local, podendo ser uma relação concorrencial ou de complementariedade. Nesta dissertação, parte-se do pressuposto de que o transporte por aplicativo tem capturado parcela da demanda do transporte público coletivo, sem desconsiderar possíveis relações de complementariedade. Além disso, como a nova realidade sanitária imposta pela Covid-19 tem trazido fortes impactos na mobilidade urbana em geral, buscou-se entender quais consequências a pandemia gera nessa relação. Um estudo de caso foi realizado com estudantes universitários residentes na Região Metropolitana do Recife durante a pandemia. Para atender ao objetivo, foi feito uma revisão bibliográfica buscando os fatores influentes nas escolhas modais, considerando o transporte público coletivo e o transporte por aplicativo. Foi analisado como se dá o processo de escolha de transporte sob a ótica da teoria da escolha discreta. O modelo matemático escolhido foi a Regressão Logística, dado o alinhamento com a teoria considerada. Um questionário foi distribuído via web por meio de uma amostragem snowball e foram obtidas 404 entrevistas válidas. De posse das respostas foram feitas análises estatísticas. Os resultados indicam que houve redução na utilização dos dois modos de transporte durante a pandemia, sendo consideravelmente mais intensa no público coletivo. O principal motivo de uso do transporte público passou de estudo para trabalho, enquanto no transporte por aplicativo deixou de ser o lazer. Para o grupo considerado, a posse de veículo diminui as chances de escolha pelos dois modos. Maior escolaridade, disponibilidade de habilitação para dirigir e maior renda têm reduzido chances de utilização do transporte público. Possuir emprego formal e estudar presencialmente têm influenciado positivamente a escolha pelo transporte por aplicativo. O transporte coletivo foi o mais citado como substituto em caso de indisponibilidade do transporte por aplicativo, e vice-versa. No caso de o transporte por aplicativo não deixar o usuário no destino, o modo preferencial para complementar a viagem foi o transporte público coletivo. Assim, é possível concluir que os efeitos são complexos, mas fortemente mais concorrencial para o grupo e local estudados. 

     

     


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  • This dissertation analyzes the influence of ridesourcing services in reducing passenger demand in Brazilian public transportation systems. This reduction brings challenges to system managers and has been occurring for several years, a period in which new transportation alternatives have emerged, such as transportation by apps. The international literature indicates that the relationship between public transport and transportation by apps is complex and depends on the local reality, and maybe a competitive or complementary relationship. This dissertation assumes that ridesourcing services have captured a portion of the demand for public transport without disregarding possible complementary relations. Moreover, as the new sanitary reality imposed by Covid-19 has brought significant impacts on urban mobility in general, we sought to understand what consequences the pandemic generates in this relationship. A case study was conducted with university students living in the Metropolitan Region of Recife during the pandemic. To meet the objective, a literature review was performed, seeking the influential factors in modal choices, considering public transport and transportation by apps. It was investigated how the transport choice process takes place from the perspective of discrete choice theory. The mathematical model chosen was a Logistic Regression, given the alignment with the theory considered. A questionnaire was distributed via the web through snowball sampling, and 404 valid responses were gathered. Statistical analyses were conducted in possession of the answers. The results indicate a reduction in the use of the two modes of transport during the pandemic. The main reason for using public transport went from study to work, while in transportation by the app, it is no longer leisure. Vehicle ownership decreases the chances of choice in both modes. Higher education, the availability of driving licenses, and higher income have reduced the chances of using public transportation. Having a formal job and studying face-to-face has positively influenced the choice of ridesourcing. Public transportation was the most cited as a substitute in case of unavailability of ridesourcing services and vice versa. In case transport by apps does not leave the user at the final destination, the preferred mode to complement the trip is public transport. Thus, it is possible to conclude that the effects are complex but strongly more competitive for the group and site studied. 

     

     

     

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  • RAYRA AMORIM SILVA
  • Análise de Componentes Principais para o Processo de Abertura de Cavernas Subterrâneas em Rochas Salinas

  • Orientador : LEONARDO JOSE DO NASCIMENTO GUIMARAES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IGOR FERNANDES GOMES
  • BERNARDO HOROWITZ
  • EDGARD POIATE JUNIOR
  • Data: 28/03/2022

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  • O constante dinamismo dentro da indústria do petróleo associado a necessidade de novas tecnologias em termos de produção, desenvolvimento e escoamento de produtos foram peças fundamentais para a popularização, nos últimos anos, da utilização de cavernas subterrâneas em rochas salinas como alternativa para o armazenamento de grandes quantidades de fluidos, como gás natural, petróleo cru e álcool bem como destino final de resíduos tóxicos, como rejeitos radioativos. A rocha de sal é particularmente útil para o armazenamento devido ao seu baixo custo, baixa permeabilidade e seu potencial de cicatrização. O processo de abertura e posterior desenvolvimento dessas cavidades são atividades complexas e englobam diferentes áreas como fenômenos de transporte, mecânica das rochas e reações químicas, portanto, as variáveis envolvidas no processo desempenham papel fundamental durante toda a operação, sendo importante compreender a forma como interagem entre si e também com os fluidos no seu interior. Neste mesmo intuito diversos estudos foram desenvolvidos, sejam eles, ensaios experimentais dedicados à procura de soluções mais eficientes para a dissolução da rocha salina ou modelos matemáticos baseados nesses ensaios ou ainda modelagens numéricas usadas na avaliação do desempenho de cavernas subterrâneas. Além destes, a análise estatística de dados apresenta-se também como ferramenta útil na interpretação dos resultados gerados com as simulações numéricas. Assim, o presente trabalho desenvolve simulações numéricas do processo de mineração por dissolução para abertura de uma caverna sob condições típicas de injeção de água em uma rocha de cloreto de sódio (utilizando um código de diferenças finitas) considerando métodos diferentes de circulação da água salina. Em seguida, a interpretação dos dados obtidos com as modelagens é feita por meio de uma ferramenta estatística multivariada. A motivação principal em se utilizar a técnica de PCA (Principal Component Analysis) reside na possibilidade de identificar através desta, as variáveis que mais influenciam no processo de abertura dessa caverna. Para as simulações geradas os resultados com a ferramenta estatística foram bastante satisfatórios, constatou-se que a taxa de produção da salmoura contribui significativamente com o processo, influenciando diretamente no comportamento de outras variáveis, a temperatura por sua vez parece ter uma importância secundária, tendo um peso expressivo em termos da segunda componente (PC2). Em relação a variabilidade total dos dados, mais de 85% destes puderam ser representados em termos da primeira componente (PC1) para ambos os cenários estudados.


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  • The constant dynamism within the oil industry associated with the need for new technologies in terms of production, development and disposal of products were fundamental to the popularization, in recent years, of the use of underground caverns in salt rocks as an alternative for the storage of large quantities of fluids such as natural gas, crude oil and alcohol as well as the final destination of toxic waste such as radioactive waste. Salt rock is particularly useful for storage because of its low cost, low permeability and its healing potential. The opening process and subsequent development of these cavities are complex activities and encompass different areas such as transport phenomena, rock mechanics and chemical reactions, therefore, the variables involved in the process play a crucial role during the entire operation, and it is important to understand how they interact with each other and also with the fluids inside them. For this same purpose, several studies have been developed, namely, experimental tests dedicated to the search for more efficient solutions for the dissolution of salt rock or mathematical models based on these tests or numerical modeling used in the evaluation of the performance of underground caverns. In addition to these, the statistical analysis of data is also a useful tool in interpreting the results generated with numerical simulations. Thus, the present work develops numerical simulations of the dissolution mining process for opening a cave under typical conditions of water injection into a sodium chloride rock (using a finite difference code) considering different methods of saline water circulation, then the interpretation of data obtained from the modeling is made through a multivariate statistical tool. The main motivation for using the PCA (Principal Component Analysis) technique lies in the possibility of identifying through it, the variables that most influence the opening process of this cavern. For the simulations generated, the results with the statistical tool were quite satisfactory, it was found that the brine production rate contributes significantly to the process, directly influencing the behavior of other variables, the temperature in turn seems to have a secondary importance, having significant weight in terms of the second component (PC2). Regarding the total variability of the data, more than 85% of these could be represented in terms of the first component (PC1) for both scenarios studied.

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  • FELLIPE JOSÉ REIS BRANDÃO
  • Avaliação de Solo Arenoso Compactado Empregado na Camada de Cobertura do Aterro Sanitário Municipal de Altinho – PE

  • Orientador : JOSE FERNANDO THOME JUCA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOSE FERNANDO THOME JUCA
  • CECÍLIA MARIA MOTA SILVA LINS
  • EDUARDO ANTONIO MAIA LINS
  • NAYARA TORRES BELFORT ACIOLI MAGALHAES
  • Data: 31/03/2022

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  • Entre as diversas tecnologias para o tratamento de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), configura o aterro sanitário com uma técnica amplamente aplicada nos países em desenvolvimento, em função da operação ser simples e do custo ser relativamente baixo em relação a outras formas de tratamento. Num aterro sanitário, executa-se uma camada de cobertura final de solo compactado com o escopo de isolar os resíduos do meio externo, minimizar a entrada de água para o interior do maciço de resíduos, reduzir as emissões de gases para a atmosfera e evitar a proliferação de roedores e vetores de doença. As normas brasileiras que versam sobre aterros sanitários em termos de projeto, implantação, operação e encerramento, não discriminam o tipo de solo para emprego como material de camada de cobertura, não estipulam espessura mínima, não apresentam metodologia de execução da mesma e não mencionam valores para o coeficiente de permeabilidade do solo à água do sistema de cobertura. Nesse sentido, esta composição científica visa investigar o desempenho do solo compactado empregado como matéria prima constituinte da camada de cobertura do Aterro Sanitário Municipal de Altinho – PE. Para tanto, foi realizada a caracterização física do solo utilizado na camada, a verificação de seus parâmetros quanto à viabilidade para uso em aterros sanitários, análise mineralógica, avaliação da permeabilidade à água do solo compactado em diferente umidades, estudo da resistência ao cisalhamento e simulação numérica de uma célula do aterro, obtenção da curva da curva característica do solo e análise dos pontos experimentais da curva aos ajustes propostos na literatura. Foi verificada a relação entre a umidade ótima de compactação e o ponto de entrada generalizada de ar (GAE). Os resultados demonstraram que, o solo, embora apresente 69% de areia, possui permeabilidade à água admissível para uso em aterros sanitários segundo as normas internacionais. Tal permeabilidade aparenta ter relação direta com a composição mineralógica do solo, que é propícia a ocorrência de reações cimentação. O ajuste da curva de van Genuchten aos pontos experimentais da curva de retenção atendeu às condições de concordância a partir dos parâmetros estatísticos analisados. A umidade ótima de compactação do solo possui valor próximo ao GAE, no qual se inicia a dessaturação do solo e o ar começa a entrar nos maiores poros formados perda de umidade. Deve-se realizar a compactação do solo na energia proctor normal obedecendo à adição de água suficiente para atingir a umidade ótima. Pode-se concluir que, o tipo de camada de cobertura final (solo areno-argiloso compactado) utilizado é inadequado para a região do aterro devido às características climatológicas a que o solo está submetido. A compactação do solo da camada de cobertura pode ser realizada na energia proctor normal na umidade ótima visto que neste cenário a camada de cobertura apresenta concomitantemente a maior resistência ao cisalhamento e permeabilidade a água em níveis adequados.


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  • Among the various technologies for the treatment of Municipal Solid Waste (MSW), the landfill is one of the techniques widely applied in developing countries because the operation is simple, and the cost is relatively low compared to other forms of treatment. In a sanitary landfill, a final compacted soil cover layer is applied to isolate the waste from the outside environment, to minimize the entry of water into the waste massif, to reduce gas emissions into the atmosphere, and to avoid the proliferation of rodents and disease vectors. The Brazilian standards that deal with landfills in terms of design, implementation, operation, and closure, do not discriminate the type of soil to be used as a cover layer material, do not stipulate minimum thickness, do not present a methodology for its execution, and do not mention values for the soil water permeability coefficient of the cover system. In this sense, this scientific composition aims to investigate the performance of compacted soil used as a raw material constituent of the cover layer of the Municipal Landfill of Altinho - PE. To this end, the physical characterization of the soil used in the layer was performed, verification of its parameters regarding the feasibility for use in landfills, mineralogical analysis, evaluation of water permeability of the compacted soil at different moistures, the study of shear strength and numerical simulation of a cell of the landfill, obtaining the curve of the characteristic curve of the soil and analysis of the experimental points of the curve to the adjustments proposed in the literature. The relation between the optimum compaction moisture and the generalized air entry point (GAE) was verified. The results showed that, although the soil presents 69% sand, it has admissible water permeability for use in landfills according to international standards. This permeability seems to be directly related to the mineralogical composition of the soil, which is conducive to the occurrence of cementation reactions. The fit of the van Genuchten curve to the experimental points of the retention curve met the conditions of agreement from the statistical parameters analyzed. The optimum soil compaction moisture has a value close to the GAE, in which soil desaturation begins and the air starts to enter the largest pores formed moisture loss. The soil compaction should be done in the normal proctor energy obeying the addition of enough water to reach the optimum moisture. In conclusion, that type of final cover layer (compacted sandy-clay soil) used is inadequate for the landfill region due to the climatological characteristics to which the soil is subjected. The soil compaction of the cover layer can be performed at normal proctor energy at optimum moisture since in this scenario the cover layer presents concomitantly the highest shear strength and water permeability at adequate levels.

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  • MATEUS ARAÚJO DE SOUZA CELESTINO
  • Recomendações para Detalhamento de Apoios Indiretos em Vigas de Concreto Armado

  • Orientador : BERNARDO HOROWITZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • TIAGO ANCELMO DE CARVALHO PIRES DE OLIVEIRA
  • LEONARDO CORREIA DE OLIVEIRA
  • PAULO DE ARAUJO REGIS
  • Data: 13/05/2022

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  • Os apoios indiretos consistem no apoio de vigas sobre vigas e vem sendo cada vez mais comum a presença dessas situações de apoio nas construções por ser uma alternativa estrutural para aumento dos vãos sem pilares, por exemplo. Essas regiões são de regiões de descontinuidade e devem ser projetadas com o emprego do Método das bielas e tirantes (MBT). No presente trabalho é explicada a teoria para a aplicação do MBT e sua aplicação e importância é apresentada em um dos estudos expostos no trabalho. As recomendações presentes na literatura e as indicações normativas de diversas normas (ACI 318-19, CSA A23.3-04, entre outras) são apresentadas e comparadas entre si. Além disso cinco experimentos são apresentados sendo estes divididos em dois grupos: o primeiro que considera elementos em que a torção não atua na viga de suporte e um segundo em que a torção atua. Diante disso o presente trabalho, através de comparações entre as recomendações e os estudos experimentais, tem como objetivo apresentar recomendações para o projeto dos apoios indiretos em vigas de concreto armado. Observou-se divergências entre as recomendações da literatura e da norma na maior parte dos pontos de projeto: adição à armadura de cisalhamento, carga a ser suspensa, zona de distribuição, entre outros. Além disso, para regiões em que existe momento torsor atuando na viga de suporte percebeu-se que apenas as pernas internas colaboram para suspensão da carga e este ponto importante para segurança estrutural da região é desconsiderado por todas as normas. Por fim, se observou que a norma canadense CSA A23.3-04 se mostrou a mais adequada para o projeto e que em virtude dos poucos estudos encontrados e das divergências apresentadas se faz necessário a ampliação das pesquisas sobre esse tema onde este presente trabalho esperar servir como um impulsionador no desenvolvimento de estudos sobre apoios indiretos.


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  • Indirect supports consist of beams being supported by others beams and the presence of these support situations in constructions is increasingly common, as it is a structural alternative to increase spans without columns, for example. These are discontinuity regions and must be designed using the strut and tie method (STM). In the present work, the theory for the application of STM is explained and its application and importance is presented in one of the studies exposed in the work. The recommendations present in the literature and the normative indications of several standards (ACI 318-19, CSA A23.3-04, among others) are presented and compared with each other. In addition, five experiments are presented, which are divided into two groups: the first one that considers elements in which the torsion does not act on the support beam and a second one in which the torsion acts. Therefore, the present work, through comparisons between recommendations and experimental studies, aims to present recommendations for the design of indirect supports in reinforced concrete beams. Differences were observed between the recommendations of the literature and the standard in most of the design points: addition to the shear reinforcement, load to be suspended, distribution zone, among others. In addition, for regions where there is a torsional moment acting on the support beam, it was noticed that only the inner legs collaborate to suspend the load and this important point for the structural safety of the region is disregarded by all standards. Finally, it was observed that the Canadian standard CSA A23.3-04 proved to be the most suitable for the project and that due to the few studies found and the differences presented, it is necessary to expand research on this topic where this present work awaits to serve as a driver in the development of studies on indirect support.

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  • ANALIZA CRISTINA FAGUNDES LEITE
  • Viabilidade de Projeto Piloto de Reúso de Efluente para Redução de Custo Operacional (OPEX)

  • Orientador : ANDERSON LUIZ RIBEIRO DE PAIVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ELIZABETH AMARAL PASTICH GONCALVES
  • FABRICIO MOTTERAN
  • LEIDJANE MARIA MACIEL DE OLIVEIRA
  • Data: 13/06/2022

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  • A água é um bem essencial para a vida de qualquer ser humano. O seu uso em desobstruções de rede de esgotamento sanitário é uma prática comum no Brasil. Por isso são necessárias soluções para que a água potável não seja utilizada para esse fim, pois a mesma deve ser reservada para usos mais nobres, não sendo interessante sua utilização em manutenções de rede coletora de esgoto. O objetivo deste trabalho foi a criação de um projeto piloto para utilização do reuso de efluente em serviços de desobstruções em rede de esgoto. Foram estimados dados no projeto piloto, sendo o mesmo projetado para atender as legislações CONAMA 430/2011 e CPRH NT Nº 2002 e Nº 2007*, vigente no estado de Pernambuco, de forma que o efluente seja enquadrado como Classe 2 de água de reuso. A partir dos parâmetros estipulados no projeto piloto e com os dados obtidos de eficiência da ETE Centro Petrolina (ETE existente), foi verificada se a unidade se enquadrava para utilização do reuso do efluente em desobstruções no município de Petrolina. Após a verificação da viabilidade da ETE de estudo e com os dados de extravasamentos obtidos do SNIS entre os anos de 2016 e 2019, obteve-se que o custo de água potável em serviços de desobstruções nesses 4 anos foi de aproximadamente R$873.784,00, o que tornou viável a utilização do reuso de esgoto tratado, pois o custo de implantação foi de aproximadamente R$ 44.000,00. Também foi demonstrado que se o município de Petrolina tivesse optado pelo reuso de efluente de 2016 a 2019, haveria disponibilidade hídrica mensal para abastecimento de 280 residências na região. Foram também elencados os benefícios ambientais da água de reuso, assim como os incentivos fiscais e melhoria da imagem institucional para as empresas que aderem a essa alternativa. Em síntese o estudo foi satisfatório para a utilização do reuso de efluente em desobstruções de rede de esgoto, contribuindo assim para que outras unidades adotem essa alternativa para redução do seu custo operacional e para viabilizarem a utilização da água para fins nobres, como abastecimento da população.


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  • Water is an essential asset for the life of any human being. Its use in clearing the sanitary sewage network is a common practice in Brazil. Therefore, solutions are needed so that potable water is not used for this purpose, as it must be reserved for nobler uses, and its use in sewage collection network maintenance is not interesting. The objective of this work was the creation of a pilot project for the use of effluent reuse in services of clearing the sewage network. Data were estimated in the pilot project, which was designed to meet the CONAMA 430/2011 and CPRH NT legislations Nº 2002 and 2007*, in force in the state of Pernambuco, so that the effluent is classified as Class 2 reuse water. Based on the parameters stipulated in the pilot project and with the efficiency data obtained from the ETE Centro Petrolina (existing ETE), it was verified whether the unit was suitable for the use of effluent reuse in unblocking in the municipality of Petrolina. After verifying the feasibility of the study ETE and with the extravasation data obtained from the SNIS between the years 2016 and 2019, it was found that the cost of drinking water in unblocking services in these 4 years was approximately R$873,784.00, which made the reuse of treated sewage feasible, since the cost of implementation was approximately R$ 44,000.00. It was also demonstrated that if the municipality of Petrolina had chosen to reuse effluent from 2016 to 2019, there would be monthly water availability to supply 280 homes in the region. The environmental benefits of reused water were also listed, as well as tax incentives and improvement of the institutional image for companies that adhere to this alternative. In summary, the study was satisfactory for the use of effluent reuse in unblocking the sewage network, thus contributing to other units adopting this alternative to reduce their operating costs and to enable the use of water for noble purposes, such as supplying the population.

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  • LARISSA FERREIRA DA SILVA
  • Solos Colapsíveis no Semiárido Brasileiro: uma visão panorâmica

  • Orientador : SILVIO ROMERO DE MELO FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • KALINNY PATRÍCIA VAZ LAFAYETTE
  • MARIA ISABELA MARQUES DA CUNHA VIEIRA BELLO
  • MARIA ODETE HOLANDA MARIANO
  • Data: 30/06/2022

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  • Em regiões semiáridas, onde a taxa de evapotranspiração é maior que a taxa de infiltração, é possível observar a ocorrência de solos colapsíveis e há registros de sérios danos em construções assentes sobre estes solos. A partir da consulta ao Banco de Dados de Solos Especiais – BANDASE, iniciado por Ferreira (1990), foram revisitadas informações geotécnicas de 112 ocorrências de solos colapsíveis, encontradas tanto em obras de engenharia de grande abrangência quanto em edificações de pequeno porte, distribuídas entre 30 cidades de 7 estados da região semiárida do Brasil. Dados de caracterização física, química, mineralógica e microestrutural foram coletados e analisados, bem como de ensaios edométricos simples e duplos, cisalhamento direto realizados antes, durante e após ainundação e ensaios de campo (SPT, SPT-T, expansocolapsômetro, prova de carga em placa, pressiômetro Ménard, penetrômetro dinâmico ligeiro – DPL, penetrômetro estático – PE, deflectômetro de impacto ligeiro – LWD). Cartas interpretativas de suscetibilidade de ocorrência de solos colapsíveis, com base na Pedologia, Geologia e Clima foram elaboradas, assim como rede neurais artificiais (RNA) e modelos numéricos capazes de simular o comportamento colapsível, e técnicas de melhoramento do solo também foram empregadas. As maiores quantidades de ocorrências de solos colapsíveis no semiárido brasileiro foram registradas nos estados de Pernambuco (43,24%) e da Bahia (30,63%). Há uma predominância (88,57%) de solos de textura arenosa em relação aos argilosos (11,43%). As partículas maiores são constituídas essencialmente por grãos de quartzo e a fração argila possui como principais componentes os minerais caulinita e mica. Predominam solos ácidos (90,91%) em relação aos alcalinos (9,09%). O valor médio da densidade real dos grãos (2,66) aliado ao baixo peso específico médio do solo (15,98 KN/m3), indica a ocorrência de uma estrutura macroporosa, cuja porosidade média é 45,40%. Esta característica juntamente com a baixa umidade (umidade média de 5,05%), resulta em um grau de saturação médio de 17,78%. Os solos colapsíveis do semiárido brasileiro possuem ainda IP < 30% e 10% < LL < 50% e a atividade das argilas desses solos varia de baixa a média. Esses solos são condicionados ao colapso ou verdadeiramente colapsíveis; os problemas em obras de engenharia variam de sem problemas a problemas graves; os possíveis danos também variam de leve a alto. A aplicação dos métodos de identificação diretos confirmou o comportamento colapsível dos solos analisados, no entanto determinados métodos indiretos (GIBBS e BARA, 1962; HANDY,1973) classificaram de forma insatisfatória o comportamento de alguns desses solos.


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  • In semi-arid regions, where the evapotranspiration rate is higher than the infiltration rate, it is possible to observe the occurrence of collapsible soils and there are records of serious damages in constructions based on these soils. From the consultation of the Special Soils Database – BANDASE, initiated by Ferreira (1990), geotechnical information on 112 occurrences of collapsible soils, found both in large-scale engineering works and in small-scale buildings, distributed between 30 cities in 7 states in the semi-arid region of Brazil. Physical, chemical, mineralogical and microstructural characterization data were collected and analyzed, as well as single and double edometric tests, direct shear tests performed before, during and after the flood, and field tests (SPT, SPT-T, expandocollapsometer, load test on plate, Ménard pressure gauge, light dynamic penetrometer – DPL, static penetrometer – PE, light impact deflectometer – LWD). Interpretive maps of susceptibility of occurrence of collapsible soils, based on Pedology, Geology and Climate were elaborated, as well as artificial neural networks (ANN) and numerical models capable of simulating the collapsible behavior, and soil improvement techniques were also employed. The highest number of occurrences of collapsible soils in the Brazilian semiarid region were registered in the states of Pernambuco (43,24%) and Bahia (30,63%). There is a predominance (88,57%) of sandy textured soils in relation to clayey ones (11,43%). The larger particles are essentially constituted by quartz grains and the clay fraction has as main components the minerals kaolinite and mica. Acid soils (90,91%) predominate in relation to alkaline soils (9,09%). The average value of the real density of the grains (2,66) combined with the low average specific weight of the soil (15,98 KN/m3), indicates the occurrence of a macroporous structure, whose average porosity is 45,40%. This characteristic, together with the low humidity (average humidity of 5,05%), results in an average saturation degree of 17,78%. The collapsible soils of the Brazilian semi-arid region still have IP < 30% and 10% < LL < 50% and the clay activity of these soils varies from low to medium. These soils are collapse-conditioned or truly collapsible; problems in engineering works range from no problems to serious problems; possible damage also ranges from mild to high. The application of direct identification methods confirmed the collapsible behavior of the analyzed soils, however certain indirect methods (GIBBS and BARA, 1962; HANDY,1973) classified the behavior of some of these soils in an unsatisfactory way.

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  • OTAVIO WESLEY CAVALCANTI FAUSTINO
  • Análise do Comportamento Hidromecânico e o Processo de Formação de Fissuras de Solo Expansivo Reforçado com Fibras do Coco Verde

  • Orientador : SILVIO ROMERO DE MELO FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANALICE FRANCA LIMA AMORIM
  • OLAVO FRANCISCO DOS SANTOS JUNIOR
  • STELA FUCALE SUKAR
  • Data: 11/07/2022

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  • O subproduto no processo de produção de compostos derivados do coco as fibras de coco verde é um passivo ambiental e podem se tornar um resíduo pois são tradicionalmente descartadas em locais não adequados chegando a poluir praias e cidades em oposição as leis locais. O descarte das fibras causa um impacto ambiental principalmente pois ocupam espaço urbano e de aterros sanitários, e queimá-los leva à emissão de gases. Nesta pesquisa, a viabilidade de reutilizar as fibras de coco como reforço em solo expansivo de Paulista/PE é investigada através de experimentos de laboratório, em amostra do solo compactado e nas suas misturas com fibras de coco nas proporções em peso de 0,25%; 0,50%; 1,00% e 2,00% que compreende ensaios de: granulometria, limites de consistências, compressão, expansão “livre” e tensão de expansão, squeeze flow, cisalhamento direto, retenção de água, condutividade hidráulica e de análise de formação e propagação de  fissuras por secagem. O potencial de expansão, com o acréscimo de fibras há redução na tensão de expansão do solo de 101,7 kPa do solo natural para 25,8 kPa para o solo com 1% de fibra de coco, uma redução de 74,63%, com 2% de fibra o potencial de expansão não decresce tendendo a estabilidade. Nos ensaios de compressão simples e diametral a inclusão de fibras de coco modifica completamente o comportamento de resistência à tração e ao cisalhamento do solo. A resistência a tração por compressão diametral cresce 42% ao se adicionar 2% de fibra ao solo natural. Em relação à compressão simples, o melhor percentual de fibra é de 1% apresentando um aumento na tensão máxima de 57,49%. O ensaio de cisalhamento direto, o solo e as misturas assumiram um comportamento plástico, conforme o aumento das tensões aplicadas. A condutividade hidráulica não se altera significativamente com a adição da fibra, em nenhuma amostra o valor excede a permeabilidade de (10-9 m/s). O fator de intensidade da fissura (CIF) diminui à medida que o teor de fibras aumenta, levando à máxima redução de fissuras no percentual de 2% de Fibras. A inclusão de fibras transforma as fissuras largas que ocorre no solo natural em fissuras mais estreitas. A inserção de fibras de coco verde ao solo expansivo de Paulista melhora todas as características geotécnicas investigadas do solo expansivo. Portanto, as fibras de coco podem ser empregadas como materiais de reforço em solos expansivos reduzindo um passivo ambiental.

     


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  • The green coconut fiber, the derived compound from the coconut production process, is an environmental liability and can become a waste, since it is traditionally discarded in inappropriate places, polluting beaches and cities, in opposition to local laws. The disposal of this fiber causes an environmental impact, mainly because it occupies urban spaces and sanitary landfills, while burning it leads to the emission of gases. In this research, the feasibility of reusing coconut fibers as reinforcement in expansive soil from Paulista/PE is investigated through laboratory experiments, by using a sample of compacted soil and in its mixtures with coconut fibers in proportions by weight of 0.25%; 0.50%; 1.00%; and 2.00%. The experiments include: granulometry, atterberg's limits, compression, swelling potential, squeeze flow, direct shear, water retention, hydraulic conductivity and analysis of crack formation and propagation by drying. With the addition of coconut fibers, there is a reduction in soil swelling potential from 101.7 kPa, for the natural soil, to 25.8 kPa, for the soil with 1% coconut fiber, a 74.63% reduction, but with 2% coconut fiber, the swelling potential does not decrease, which seems to indicate that there is a limit to the effectiveness of this application. Regarding compression, the best percentage of fiber is 1%, showing an increase in maximum tension of 57.49%. In the direct shear test, the soil and the mixtures assumed a plastic behavior, as the applied stress increased. The hydraulic conductivity does not change significantly with the addition of fiber, in no sample does the value exceed the permeability of (10-9 m/s). The crack intensity factor (CIF) decreases as the fiber content increases, with the maximum crack reduction being achieved by the use of the 2% coconut fiber sample. The inclusion of coconut fibers also transforms the wide cracks in the natural soil into narrower cracks. The insertion of green coconut fibers into the expansive soil of Paulista improves all the investigated geotechnical characteristics of the expansive soil, therefore, coconut fibers can be used as reinforcement materials in expansive soils, reducing an environmental liability.

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  • NATHÁLIA LINS GONZAGA
  • Desenvolvimento de um Método Acelerado para Avaliação da Pozolicidade de Materiais Cimentícios Suplementares com Base na NBR 5751

  • Orientador : ANTONIO ACACIO DE MELO NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO ACACIO DE MELO NETO
  • GUILHERME CHAGAS CORDEIRO
  • JUAREZ HOPPE FILHO
  • KAROLINE ALVES DE MELO MORAES
  • Data: 15/07/2022

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  • Atualmente a indústria cimentícia possui grande impacto nas emissões de CO2 no mundo. Dentre as estratégias viáveis para redução dessas emissões, encontra-se a substituição do clínquer por materiais cimentícios suplementares (MCS), que além do ganho ambiental também contribui para melhorias consideráveis nas propriedades de concretos e argamassas. No entanto, o potencial declínio nos suprimentos dos MCS mais utilizados tem gerado o interesse pela utilização de pozolanas não convencionais. Nesse contexto, estabelecer a reatividade pozolânica desses novos materiais de forma rápida e eficiente é uma necessidade essencial para que possam ser incorporados na indústria. Diante disso, o presente trabalho buscou desenvolver um método acelerado para avaliação da pozolanicidade de materiais cimentícios suplementares baseado em modificações na NBR 5751:2015. As modificações levaram em consideração a fixação da relação água/aglomerante de 0,65, a utilização da cura térmica direta a 50°C e idades de rompimento de 1 dia (método expedito) ou 3 dias (método acelerado). Para delimitação dos novos índices de atividade pozolânica (IAP) mínimos foi utilizado o modelo estatístico de Farazdaghi-Harris. Ao final, dez MCS foram ensaiados conforme a nova metodologia proposta e as NBR 5751:2015 e 5752:2014 e os resultados foram confrontados. A utilização da cura térmica direta a 50°C possibilitou a classificação dos materiais em inertes/pozolânicos já aos 3 dias de idade, de forma prática e célere. Por sua vez, a utilização da nova metodologia com 1 dia de idade mostrou-se viável para avaliar o caráter pozolânico de superpozolanas, como no caso do metacaulim e da sílica ativa, no entanto, para que possa ser viável para predizer a atividade pozolânica dos demais materiais, mais estudos precisam ser desenvolvidos.


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  • The cement industry has a major impact on CO2 emissions in the world. Among the viable strategies to reduce these emissions, there is the replacement of clinker with supplementary cementitious materials (SCM), which, in addition to environmental gains, also contributes to considerable improvements in the properties of concrete and mortar. Added to this, the potential decline in supplies of the most used SCM has generated interest in using unconventional pozzolans. In this context, establishing the pozzolanic reactivity of these new materials quickly and efficiently is an essential need so that they can be incorporated into the industry. Therefore, this work aimed to develop an accelerated method for evaluating the pozzolanicity of supplementary cementitious materials based on changes in NBR 5751:2015. The modifications took into account the fixing of the water/binder ratio (0.65), the use of direct thermal curing at 50°C, and until testing ages of 1 day (expedited method) or 3 days (accelerated method). The Farazdaghi-Harris statistical model was used to define the new minimum pozzolanic activity index (PAI). In the end, 10 SCM were tested according to the proposed methodology. The results were compared with NBR 5751:2015 and 5752:2014. Direct thermal curing at 50°C made it possible to classify the materials into inert/pozzolanic materials at 3 days of age in a practical, fast way. However, using the new methodology with 1 day of age proved to be viable in evaluating the pozzolanic character of high performance pozzolans, as in the case of metakaolin and silica fume. In order to be viable to predict the pozzolanic activity of the other materials, more studies need to be developed.

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  • JOELMA FERREIRA SILVA
  • Análise da Evolução da Qualidade da Água em Trecho do Eixo Norte do Projeto de Integração do Rio São Francisco

  • Orientador : MARIA DO CARMO MARTINS SOBRAL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO MOTTERAN
  • WANDERLI ROGERIO MOREIRA LEITE
  • ÉRIKA ALVES TAVARES MARQUES
  • Data: 19/07/2022

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  • Á água em quantidade e qualidade adequadas é uma das bases mais importantes para o desenvolvimento saudável e sustentável da sociedade humana e dos ecossistemas. A distribuição de forma irregular deste recurso afeta diretamente a região do Semiárido Nordestino, que passa por constantes períodos de vulnerabilidade hídrica e secas. O Projeto de Integração do rio São Francisco com Bacias do Nordeste Setentrional (PISF) surge como uma alternativa para suprir esse desequilíbrio, transpondo águas a partir de dois eixos de canais artificiais de uma região que têm abundância para outra que sofre de escassez. O objetivo geral desta pesquisa foi analisar a evolução da qualidade da água ao longo de um trecho do Eixo Norte do PISF. Foram utilizados resultados de 11 parâmetros físicos, químicos e biológicos coletados entre 2014 e 2019, correspondentes a 8 estações de monitoramento de qualidade de água ao longo do eixo, incluindo captação, reservatórios projetados e existentes. Os reservatórios existentes apresentaram parâmetros com os piores níveis de violação aos limites recomendados pela Resolução CONAMA 357/2005, enquanto os reservatórios projetados apresentaram valores similares ao do ponto de captação no rio São Francisco. Todos os reservatórios e ponto de captação apresentaram altos valores nos parâmetros DBO e Fósforo Total, indicando possível contaminação por esgoto doméstico e/ou poluição difusa gerada pela agricultura no entorno. Os resultados de IQA, IET e aplicação da estatística multivariada corroboram com a diferenciação entre as condições de qualidade da água entre os reservatórios projetados/ponto de captação e os reservatórios existentes, que não receberam águas transpostas ainda. A análise do uso do solo no entorno dos reservatórios projetados demostrou a existência de diversas comunidades nas suas proximidades e a possibilidade de diversos conflitos pelos usos da água, principalmente pela população mais próxima que não foi beneficiada com infraestrutura de abastecimento ou concedido o uso para irrigação. Considera-se importante o fortalecimento da parceria entre as instituições que realizam o controle ambiental nos diversos níveis, no sentido de garantir acompanhamento, regularização e fiscalização eficazes nas atividades que causam impactos na qualidade da água, além do reforço na educação ambiental da população quanto ao uso sustentável e racional dos recursos hídricos do PISF.


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  • Water of adequate quantity and quality is one of the most important bases for the healthy and sustainable development of human society and ecosystems. The irregular distribution of this resource directly affects the semi-arid region of the Northeast, which experiences constant periods of water vulnerability and droughts. The Integration Project of the São Francisco River with the Basins of the Northern Northeast (PISF) emerges as an alternative to address this imbalance, transferring water through two axes of artificial channels from a region that has an abundance to another that suffers from scarcity. The principal objective of this research was to analyze the evolution of water quality along a part of the North Axis of the PISF. Results of 11 physical, chemical, and biological parameters collected between 2014 and 2019 were used, corresponding to 8 water quality monitoring stations along the axis, including the diversion point, projected and existing reservoirs. The existing reservoirs presented parameters with the worst levels of limit violation recommended by CONAMA Resolution 357/2005, while the projected reservoirs presented values similar to the diversion point in the São Francisco River. All reservoirs and the diversion point showed high values in the parameters BOD and Total Phosphorus, indicating possible contamination by domestic sewage and/or non-point pollution generated by agriculture in the surroundings. The results of WQI, TSI and the application of multivariate statistics corroborate the difference between the water quality conditions in the projected reservoirs/diversion point and the existing reservoirs, which have not yet received transferred water. The analysis of land use in the surroundings of the projected reservoirs showed the existence of several communities in their vicinity and the possibility of several conflicts over water uses, mainly by the closest population that was not benefited with supply infrastructure or granted use for irrigation. It is considered important to strengthen the partnership between the institutions that carry out environmental control at different levels, to ensure effective monitoring, regularization and inspection of activities that impact on water quality, in addition to improving the environmental education of the population regarding the sustainable and rational use of PISF water resources.

Teses
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  • PATRICIA MARTINS TORRES DE MACÊDO
  • Telhados Ecológicos: Avaliação do Desempenho Térmico e Hidrológico em Clima Tropical Umido

  • Orientador : SYLVANA MELO DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON LUIZ RIBEIRO DE PAIVA
  • CRISTIANE GUISELINI
  • JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • RONALDO LOPES RODRIGUES MENDES
  • SYLVANA MELO DOS SANTOS
  • Data: 14/02/2022

  • Mostrar Resumo
  • No âmbito das construções sustentáveis, vê-se, cada vez mais, a incorporação de tecnologias ambientais e os telhados ecológicos se inserem por contribuir na redução das ilhas de calor e do escoamento pluvial. Esta pesquisa visa avaliar o desempenho térmico e hidrológico de diferentes tipologias de telhados ecológicos em clima tropical úmido. A pesquisa se iniciou com a construção da Unidade Experimental com cinco Células-Teste (CTs), área de piso e de coberta de 1,00 m 2 , e altura total de 2,75 m. Em três cobertas foram utilizados: grama Esmeralda, cacto Coroa-de-Frade e argila expandida, configurando os dois grupos comparativos (com e sem cobertura vegetal). No interior de cada CT foram instalados medidores automáticos de temperatura e umidade. Os dados foram monitorados por 9 meses, com frequência diária de monitoramento. Foram avaliados, com base nos dados coletados e calculados (temperatura média das paredes - TMP, dos tetos - TMT, e do ambiente - TMA; umidade relativa média do ar - URM; e temperatura e umidade externas): a influência das estações do ano e dos horários do dia e a trajetória de crescimento e decrescimento da temperatura a cada hora, assim como a interferência da precipitação sobre as temperaturas interna e externa. Nos meses mais quentes, a grama demonstrou maior eficiência na diminuição da TMP (-0,29 o C), enquanto a argila se destacou na TMT (-1,27 o C) e na TMA (-0,66 o C), já o cacto foi mais eficiente no aumento da UR (4,7%). Nos meses mais frios, o uso de cacto resultou nos melhores resultados para todas as variáveis ( TMP, TMT, TMA e URM ). Sobre os horários do dia, o melhor resultado para TMP foi obtido com a grama (-0,48 o C) no horário das 16 às 00h, enquanto a argila apresentou melhores resultados para TMT (-2,13 o C) e TMA (-2,21 o C), ambas na mesma faixa de horário. O cacto foi mais eficiente na redução de todas as temperaturas médias de 0:00 às 7:59h. Em todos os estratos, o cacto apresentou maiores URM, com destaque para 16:00 às 23:59h com aumento de 8,45%. Sobre a trajetória de crescimento ou decrescimento, foram analisados dois cenários com a seguinte expectativa: (I) 8:00 às 15:59h, menor aumento médio da temperatura; e (II) 16:00 às 7:59h, maior redução média da temperatura. A grama apresentou menores variações das temperaturas médias enquanto o cacto apresentou melhores resultados nas variações da UR. Nos resultados da interferência da precipitação nas temperaturas interna e externa, ficou evidente que quanto maior a precipitação, menor a temperatura, sendo que, para o período de estudo, a correlação negativa (enquanto uma variável aumenta a outra diminui) foi de -0,27. Para o desempenho hidrológico, o experimento que durou 3 horas compreendeu: enchimento do reservatório, aspersão por 5 minutos, controle de entrada/saída de água. Para as variáveis retenção da água, retardo no escoamento, e velocidade de escoamento, o experimento com cacto apresentou os melhores resultados, com destaque para a capacidade de retenção nos cenários seco (A) 96% e saturado (B) 62%. Esta pesquisa comprova a eficiência térmica e hidrológica dos telhados ecológicos em relação ao convencional contribuindo para difusão da técnica em clima tropical úmido.


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  • In the context of sustainable constructions, the incorporation of environmental technologies is increasingly seen and ecological roofs are inserted as they contribute to the reduction of heat islands and rainwater runoff. This research aims to evaluate the thermal and hydrological performance of different types of ecological roofs in a humid tropical climate. The research began with the construction of the Experimental Unit with five Test Cells (CTs), floor and roof area of 1.00 m2, and a total height of 2.75 m. In three coverings were used: Esmeralda grass, Coroa-de-Frade cactus and expanded clay, configuring the two comparative groups (with and without vegetation cover). Inside each CT, automatic temperature and humidity meters were installed. Data were monitored for 9 months, with daily monitoring frequency. Based on the data collected and calculated (average temperature of the walls - TMP, of the ceilings - TMT, and of the environment - TMA; mean relative air humidity -URM; and external temperature and humidity): the influence of the seasons and the time of day and the hourly temperature rise and fall trajectory, as well as the interference of precipitation on internal and external temperatures. In the warmer months, grass showed greater efficiency in reducing TMP (-0.29 oC), while clay stood out in TMT (-1.27 oC) and TMA (-0.66 oC), whereas cactus was more efficient. in the increase in RH (4.7%). In the cooler months, the use of cactus resulted in the best results for all variables (TMP, TMT, TMA and URM). Regarding the time of day, the best result for TMP was obtained with grass (-0.48 oC) between 4 pm and 12 am, while clay showed better results for TMT (-2.13 oC) and TMA (-2, 21 oC), both in the same time range. The cactus was more efficient in reducing all average temperatures from 0:00 to 7:59h. In all strata, the cactus presented the highest RH averages, especially between 4:00 pm and 11:59 pm, with an increase of 8.45%. Regarding the growth or decrease trajectory, two scenarios were analyzed with the following expectation: (I) 8:00 am to 3:59 pm, lower average temperature increase; and (II) 4:00 pm to 7:59 am, greater average temperature reduction. Grass showed lower average temperature variations while cactus showed better results in RH variations. In the results of precipitation interference in internal and external temperatures, it is evident that the greater the precipitation, the lower the temperature, where for the study period the negative correlation (while one variable increases, the other decreases) was -0.27. For hydrological performance, the experiment that lasted 3 hours comprised: filling the reservoir, sprinkling for 5 minutes, control of water inlet/outlet. For the variables water retention, flow delay, and flow velocity, the experiment with cactus presented the best results, with emphasis on the retention capacity in the dry (A) 96% and saturated (B) 62% scenarios. This research proves the thermal and hydrological efficiencyof ecological roofs in relation to the conventional one, contributing to the diffusion of the technique in humid tropical climates.

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  • CELSO JOSE LEAO E SILVA
  • Identificação de Localidades Remotas na Amazônia para Atendimento por Transporte Aéreo Subsidiado a partir de Critérios de Classificação como Linha de Vida

  • Orientador : MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • ANISIO BRASILEIRO DE FREITAS DOURADO
  • MARIA DO ROSÁRIO MAURICIO RIBEIRO MACÁRIO
  • ROGERIA DE ARANTES GOMES
  • FRANCISCO GILDEMIR FERREIRA DA SILVA
  • Data: 17/02/2022

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  • A percepção de que o transporte aéreo promove o crescimento econômico regional fomentou investigações sobre o transporte aéreo regional e os incentivos necessários para o seu desenvolvimento. Dependendo dos tipos de financiamento que estão sendo utilizados e dos resultados dos investimentos, vários países estabeleceram estratégias específicas de subsídios destinadas a integrar suas regiões através de serviços aéreos. Por outro lado, alguns estudos explicam os atributos considerados para as áreas atendidas, demonstrando sua dependência do transporte aéreo por ser o único meio de transporte viável. O objetivo desta tese é distinguir a geografia característica desses locais, revelando as circunstâncias que explicam a necessidade de subsídios para a operacionalização do transporte aéreo. Foram coletadas as informações socioeconômicas de 1.365 rotas subsidiadas em 28 países das Américas, Ásia, Europa e Oceania. O os perfis das comunidades atendidas foram divididos em oito clusters. Aplicados testes de hipóteses, foi possível identificar a não normalidade das distribuições de frequência de todas as variáveis tanto o grupo de linhas subsidiadas com natureza econômica como para aquelas consideradas como linhas de vida, caracterizadas como ligação essencial para comunidades remotas. Os dados foram processados com uma modelagem de função de utilidade de linha de vida e os resultados revelaram que áreas remotas como ilhas, altas latitudes ou florestas densas impenetráveis dependem quase totalmente no transporte aéreo como meio de transporte. A função de utilidade, simulada para comunidades isoladas da floresta amazônica não atendida por transporte aéreo e sem outro meio de transporte viável de acesso, resultou em valores que representam a dependência pelo transporte aéreo, legitimando a continuidade da existência de subsídio dos serviços como requisito fundamental para o acesso da população a serviços humanitários.


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  • The perception that air transport promotes regional economic growth has fostered investigations into regional air transport and the necessary incentives for its development. Depending on the types of financing being used and the results of the investments, several countries have established specific subsidy strategies aimed at integrating their regions through air services. On the other hand, some studies explain the attributes considered for the areas served, demonstrating their dependence on air transport as it is the only viable means of transport. The objective of this thesis is to distinguish the characteristic geography of these places, revealing the circumstances that explain the need for subsidies for the operationalization of air transport. Socioeconomic information was collected from 1,365 subsidized routes in 28 countries in the Americas, Asia, Europe and Oceania. The profiles of the communities served were divided into eight clusters. By applying hypothesis tests, it was possible to identify the non-normality of the frequency distributions of all variables, both the group of subsidized lines with an economic nature and those considered as life lines, characterized as an essential link for remote communities. The data were processed with a lifeline utility function modeling and the results revealed that remote areas such as islands, high latitudes or dense impenetrable forests rely almost entirely on air transport as a means of transport. The utility function, simulated for isolated communities in the Amazon rainforest not served by air transport and with no other viable means of access to transport, resulted in values that represent dependence on air transport, legitimizing the continued existence of subsidy for services as a fundamental requirement. for the population's access to humanitarian services.

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  • PAULO FERNANDO SILVA SOUSA
  • Planejamento de Manutenções em Dutos Corroídos Usando Metamodelos

  • Orientador : SILVANA MARIA BASTOS AFONSO DA SILVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SILVANA MARIA BASTOS AFONSO DA SILVA
  • RENATO DE SIQUEIRA MOTTA
  • TIAGO ANCELMO DE CARVALHO PIRES DE OLIVEIRA
  • MARCILIO SOUSA DA ROCHA FREITAS
  • ANDRE TEOFILO BECK
  • Data: 18/02/2022

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  • Dutos correspondem a uma das formas mais seguras de transporte no mundo. Grande parte da estrutura dutoviária está enterrada, e pode ser operada remotamente. Essa infraestrutura, contudo, vem envelhecendo, e sofrendo com os efeitos da corrosão, o que origina defeitos (perdas de espessura) ao longo da tubulação. Esses defeitos diminuem a resistência do duto, o que tem causado vários acidentes. Os acidentes envolvendo dutos costumam ser bastante graves, por causa dos impactos econômicos, ambientais e sociais. Nesse contexto, ao longo da vida útil, os dutos devem sofrer inspeções e reparos; em princípio, quanto mais inspeções forem feitas, tem-se uma maior segurança. Contudo, esses eventos de manutenção são de grande custo financeiro, pois requerem a escavação do duto e a interrupção ou redução do que está sendo transportado. Por outro lado, inspeções muito demoradas podem fazer com o que o duto atinja níveis muito baixos de segurança, com elevadas probabilidades de falha. Sendo assim, esse problema de gestão de manutenções é um problema de grande relevância na literatura. Neste trabalho, o planejamento de manutenções é feito de duas formas: a manutenção preventiva baseada em confiabilidade e o planejamento ótimo dos custos de manutenção. Esta tese apresenta uma nova abordagem para esses problemas: o uso de modelos substitutos, construídos a partir de simulações em elementos finitos, para avaliar o cálculo da pressão de falha. Os resultados indicam respostas menos conservadoras para o cronograma e também para os custos de manutenção quando são utilizados modelos substitutos em comparação às abordagens tradicionais da literatura, que utilizam apenas metodologias empíricas para obtenção da pressão de falha de dutos corroídos.


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  • Pipelines are one of the safest ways of transport in the world. Most of the pipeline structure is buried, and can be operated remotely. This infrastructure, however, has been aging, and suffering from the effects of corrosion, which causes defects (thickness losses) along the pipe. These defects reduce the resistance of the pipeline, which has caused several accidents. Accidents involving pipelines are usually quite serious, because of their economic, environmental and social impacts. In this context, inspections and repairs should take place during the useful life of the pipes. Basically, increasing the number of inspections lead to higher security levels. However, these maintenance events are of great financial cost, because they usually require the excavation of the pipeline and the interruption or reduction of what is being transported. On the other hand, an insufficient number of inspections can make the pipeline reach very low levels of safety, with high failure probabilities. Therefore, this maintenance management problem is a problem of great relevance in the literature. In this work, maintenance planning is done in two ways: preventive maintenance based on reliability and optimal planning of maintenance costs. This thesis presents a new approach to these problems: the use of substitute models, built from finite element simulations, for calculating the burst pressure of the pipelines. The results indicate that the less responses for the schedule and also for maintenance costs using surrogate models for the burst pressure calculations are less conservative when compared to traditional approaches in the literature, which use only empirical methodologies to obtain the burst pressure of the corroded pipelines.

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  • JORDLLY REYDSON DE BARROS SILVA
  • Análise de Pilares-parede de Concreto Armado Via Método dos Elementos Finitos

  • Orientador : BERNARDO HOROWITZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LUÍS FILIPE ALMEIDA BERNARDO
  • BERNARDO HOROWITZ
  • FERNANDO ARTUR NOGUEIRA SILVA
  • RENATO DE SIQUEIRA MOTTA
  • TIAGO ANCELMO DE CARVALHO PIRES DE OLIVEIRA
  • Data: 21/02/2022

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  • O presente trabalho trata de um tema fundamental para a segurança de edificações de altura elevada: a adequada avaliação do comportamento dos pilares-parede de concreto armado, que compõem a estrutura de contraventamento da construção. Inicialmente, para dois pilares-parede (simples e seção U), os resultados obtidos segundo o método aproximado (NBR-6118:2014) e o método da malha de barras (CAD/TQS), presentes na literatura, são comparados com análises não-lineares (física e geométrica) com elementos finitos de casca (MEF-NL), realizadas no software VecTor 4, o qual é baseado no modelo do campo de tensões perturbado. Além disso, é apresentado o desenvolvimento de um programa computacional dedicado à análise não-linear de cascas de concreto armado, utilizando o modelo do campo de tensões perturbado e a formulação Lagrangiana total, validado através de comparações com resultados experimentais, e, aplicado na análise dos dois pilares-parede estudados anteriormente. Com isso, ao longo do estudo, foi possível identificar a significativa influência do efeito da redistribuição dos esforços, e do princípio de Saint-Venant, o que contribuiu para a atenuação dos efeitos localizados de 2ª ordem nos pilares-parede, em relação ao discutido na literatura.


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  • This work deals with a fundamental issue for tall buildings safety: the Structural analysis of reinforced concrete shear walls that resist lateral loads. For two shear walls (simple planar and U-shaped), the results determined according to the Brazilian design code approximate procedure (NBR-6118:2014) and the grid method (CAD/TQS), presented in the literature, are compared with material and geometrically nonlinear finite shell element analysis (NL-FEA), performed by the software VecTor 4, based on the Disturbed Stress Field Model (DSFM). Furthermore, it is present the development of a computer program dedicated to reinforced concrete shells nonlinear analysis, which is based on the DSFM and a Total Lagrangian Formulation. The program was validated through experimental results, and it was applied in the analysis of the two later shear walls. Thereby, it was possible to observe the significant influence that the stress redistribution and the Saint-Venant’s principle have on the structure response, and the consequent smoothing of the shear walls second order localized effects, in relation to what is discussed in the literature.

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  • NATANNA TAYNA DE MELO SILVA
  • Estratégias para Biorremediação de Compostos Nitro e Cloroaromáticos de Site Contaminado

  • Orientador : SAVIA GAVAZZA DOS SANTOS PESSOA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JAMES K HENDERSON
  • ADRIANA URURAHY SORIANO
  • ANTONIO FERNANDO DE SOUZA QUEIROZ
  • MARIO TAKAYUKI KATO
  • SAVIA GAVAZZA DOS SANTOS PESSOA
  • VANIA MARIA MACIEL MELO
  • Data: 10/03/2022

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  • Anilinas cloradas e nitrobenzenos clorados são intermediários na produção de corantes, produtos farmacêuticos, perfumes, pesticidas, herbicidas, cosméticos e explosivos. Há relatos de contaminação ambiental por esses compostos em um antigo local de fabricação de um herbicida no estado da Bahia. A remediação desses poluentes é imperativa para a proteção ambiental, uma vez que eles são tóxicos e mutagênicos. Este trabalho apresenta estratégias para biorremediação de nitro e cloroaromáticos neste site contaminado. Primeiramente, foi verificado a capacidade de microrganismos nativos em degradar aerobiamente os principais contaminantes presentes na água subterrânea e identifica-los. Não há relatos na literatura de microrganismos com capacidade de degradar o 3-cloronitrobenzeno, entretanto, neste estudo, o diaphorobacter foi encontrado com maior abundância degradando este contaminante. Gêneros como diaphorobacter, pseudomonas e cupriavidus estão envolvidos na degradação dos dicloronireobenzenos. Diaphorobacter, sediminibacterium, pseudomonas e cupriavidus na degradação das cloroanilinas. Cupriavidus e massila na degradação do monoclorobenzeno. Diaphorobacter, sediminibacterium e cupriavidus degradam diclorobenzeno. Diaphorobacter, cupriavidus, sediminibacterium e alicycliphilus são responsáveis pela degradação das dicloroanilinas. Também verificou-se a habilidade de microrganismos nativos e cultivados em laboratório para degradar os contaminantes alvo quando presentes em solo, através do teste de biopilhas. Em escala piloto, o método de biosparging foi aplicado em uma área do site, o crescimento e a mudança na comunidade microbiana foram avaliados.


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  • Chlorinated anilines and chlorinated nitrobenzenes are intermediates in the production of dyes, pharmaceuticals, perfumes, pesticides, herbicides, cosmetics and explosives. There are reports of environmental contamination by these compounds at an old herbicide manufacturing site in the state of Bahia. The remediation of these pollutants is imperative for environmental protection, as they are toxic and mutagenic. This work presents strategies for bioremediation of nitro and chloroaromatics in this contaminated site. First, the ability of native microorganisms to aerobically degrade the main contaminants present in groundwater and identify them was verified. There are no reports in the literature of microorganisms capable of degrading 3-chloronitrobenzene, however, in this study, diaphorobacter was found with greater abundance degrading this contaminant. Genus such as diaphorobacter, pseudomonas and cupriavidus are involved in the dichloronireobenzenes degradation. Diaphorobacter, sediminibacterium, pseudomonas and cupriavidus in the chloroanilines degradation. Cupriavidus and massila in the monochlorobenzene degradation. Diaphorobacter, sediminibacterium and cupriavidus degrade dichlorobenzene. Diaphorobacter, cupriavidus, sediminibacterium and alicycliphilus are responsible for the dichloroanilines degradation. The ability of native and laboratory-grown microorganisms to degrade target contaminants when present in soil was also verified through the biopile test. On a pilot scale, the biosparging method was applied to an area of the site, the growth and change in the microbial community were evaluated.

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  • JONAS DA SILVA BEZERRA
  • Análise do Processo Erosivo de uma Encosta no Bairro de Bom Jesus - Ilha de Itamaracá/PE

  • Orientador : SILVIO ROMERO DE MELO FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IGOR FERNANDES GOMES
  • JOAQUIM TEODORO ROMAO DE OLIVEIRA
  • JOSE RAMON BARROS CANTALICE
  • KATIA VANESSA BICALHO
  • STELA FUCALE SUKAR
  • Data: 13/05/2022

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  • Os ambientes naturais estão sendo constantemente transformados em razão dos processos de expansão e urbanização. O desencadeamento dos processos erosivos depende da interação de vários fatores influentes no processo, como a erosividade da chuva, erodibilidade do solo, cobertura vegetal, relevo e o manejo do solo. O monitoramento, análise e compreensão dos mecanismos envolvidos na erosão possibilitam informações relativas do meio, no que diz respeito à possibilidade de intervenções, que visem à minimização ou a mitigação dos processos erosivos. Esta pesquisa tem o objetivo de analisar o processo erosivo de uma encosta no Bairro de Bom Jesus município de Itamaracá-PE. Foi realizada uma campanha de investigação geotécnica laboratorial para a caracterização física, química, mineralógica e mecânica do material. Foram realizados ensaios para avaliar as características dispersivas e de erodibilidade do solo incluindo: Crumb test, Pinhole test e Inderbitzen Modificado. Na sequência, a área foi mapeada, identificando cada fissura, classificada em função da sua forma e quantificada a perda pela equação universal de perda dos solos (USLE). A análise dos resultados permite observar a partir da caracterização física, que a encosta apresenta áreas com suscetibilidade a erosão alta na fração arenosa. No entanto, o comportamento mecânico da camada superficial garante certo controle na evolução dos processos erosivos. A encosta não apresenta comportamentos expansivos ou colapsíveis, confirmados nos ensaios químicos, mineralógicos e de compressibilidade. As amostras apresentam uma pequena dispersão no ponto P-05. Em relação a erodibilidade, Inderbitzen modificado e a USLE, as mesmas apresentam os valores de 0,088 t/m², 0,31 t/m² e 0,92 t/m², respectivamente, demonstrando que o potencial de perda está associado ao estágio evolutivo da erosão. O método utilizado mostra adequado para este tipo de estudo, pois foi de fácil aplicabilidade e entendimento, podendo ser utilizado em outras encostas com as mesmas características de erosão.


  • Mostrar Abstract
  • Natural environments are constantly being transformed due to expansion and urbanization processes. The triggering of erosive processes depends on the interaction of several influential factors in the process, such as rainfall erosivity, soil erodibility, vegetation cover, relief and soil management. The monitoring, analysis and understanding of the mechanisms involved in erosion provide information on the environment, with regard to the possibility of interventions aimed at minimizing or mitigating erosion processes. This research aims to analyze the erosion process of a slope in the neighborhood of Bom Jesus, municipality of Itamaracá-PE. A laboratory geotechnical investigation campaign was carried out for the physical, chemical, mineralogical and mechanical characterization of the material. Assays were carried out to evaluate the dispersive and erodibility characteristics of the soil, including: Crumb test, Pinhole test and Modified Inderbitzen. Subsequently, the area was mapped, identifying each crack, classified according to its shape and the loss quantified by the Universal Soil Loss Equation (USLE). The analysis of the results allows us to observe from the physical characterization that the slope presents areas with high susceptibility to erosion in the sandy fraction. However, the mechanical behavior of the surface layer guarantees a certain control in the evolution of erosive processes. The slope does not show expansive or collapsible behavior, confirmed in chemical, mineralogical and compressibility tests. The samples show a small dispersion at point P-05. Regarding erodibility, modified Inderbitzen and USLE, they present values of 0.088 t/m², 0.31 t/m² and 0.92 t/m², respectively, demonstrating that the loss potential is associated with the evolutionary stage of the erosion. The method used is suitable for this type of study, as it was easy to apply and understand, and could be used on other slopes with the same erosion characteristics.

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  • ARIANE SILVA CARDOSO
  • Modelagem Quali-quantitativa da Água no Eixo Leste do Projeto de Integração do Rio São Francisco: OCaso do Alto Curso do rio Paraíba

  • Orientador : MARIA DO CARMO MARTINS SOBRAL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FABRICIO MOTTERAN
  • GILBERTO QUEIROZ DE LIMA FILHO
  • MARISTELA CASE COSTA CUNHA
  • WANDERLI ROGERIO MOREIRA LEITE
  • ÉRIKA ALVES TAVARES MARQUES
  • Data: 17/05/2022

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  • Os recursos hídricos se apresentam de maneira crítica quali-quantitativamente no Brasil, sobretudo no semiárido nordestino, região de disponibilidade hídrica irregular. Para minimizar os problemas derivados da escassez hídrica e garantir o abastecimento público no semiárido, vem sendo desenvolvido o Projeto de Integração do Rio São Francisco (PISF). Com objetivo de atender 12 milhões de pessoas em Pernambuco, Ceará, Rio Grande do Norte e Paraíba, transferindo águas do rio São Francisco para outras bacias nesses estados. A gestão sustentável dessas águas será primordial para garantia dos seus usos. Para tal, esta pesquisa teve como objetivo avaliar a qualidade das águas e suas demandas, com intuito de auxiliar na gestão dos recursos hídricos no Alto Curso do rio Paraíba (PB), Eixo Leste do PISF. A avaliação da qualidade da água se deu a partir do monitoramento de 12 parâmetros físico-químicos e biológicos, entre 2009 e 2019, e os usos múltiplos, por meio da análise das outorgas emitidas para os reservatórios Poções e Epitácio Pessoa, em 2019. Simulações quali-quantitativas da água foram realizadas considerando presença e ausência das águas do PISF, a partir da aplicação do modelo AcquaNet. As principais demandas de água outorgadas identificadas, no reservatório Poções foi o abastecimento público (1), e no reservatório Epitácio Pessoa, o abastecimento público (1) e a irrigação (583). Os parâmetros fósforo, sólidos dissolvidos totais e demanda bioquímica de oxigênio (DBO) excederam os limites recomendados pela Resolução Conama 357/05, classe 2, na maior parte do monitoramento. O IQA, foi mais expressivo nas classificações boa (55%) e regular (30%) e o IET, entre eutrófico (31%) e mesotrófico (22%). Foram observadas florações de Cyanobacterias, com ocorrência de espécies potencialmente tóxicas, e dinoflagelados exóticos após chegada das águas do PISF. Os cenários de alocação de água mostraram déficits no atendimento ao abastecimento público e a irrigação, nas simulações com e sem as águas do PISF. Porém, nos cenários com águas do PISF, ou quando este entregou maior vazão, estes déficits foram reduzidos. Nos cenários de qualidade da água, com águas do PISF, as concentrações de oxigênio dissolvido, DBO, fósforo e nitrogênio tenderam a reduzir, estabilizar-se ou a manter, por maior período, com resultados dentro dos limites preconizados pela legislação, mas nem sempre foi suficiente para melhorar a qualidade da água. Os resultados desta pesquisa trazem informações que subsidiam a tomada de decisão para gestão sustentável da água e garantia do abastecimento público, contribuindo com a melhoria da qualidade de vida da população beneficiária.


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  • The water resources presented in a qualitative and quantitative way in Brazil, especially in the northeastern semi-arid region, a region of irregular water availability. To minimize the problems of public hydraulic problems and guarantee the supply in the semiarid region, the São Francisco River Integration Project (PISF) has been developed. With the objective of serving 12 million people in Pernambuco, Ceará, Rio Grande do Norte and Paraíba, transferring water from the São Francisco river to other basins in these states. The sustainable management of these waters will be essential to guarantee their uses. To this end, this study aimed to evaluate the quality of water and its demands, in order to assist in the management of water resources in the Upper Paraíba river Course (PB), East Axis of the PISF. The assessment of water quality was carried out through the analysis of the monitoring of the 12 physical-chemical and biological parameters, between 2009 and 2019, and multiple uses, through the analysis of the grants issued for the Poções and Epitácio Pessoa reservoirs, in 2019. Simulations quali-quantitative measurements of water were carried out considering the presence and absence of water from the PISF, based on the application of the AcquaNet model. The main water demands identified in the Poções reservoir were public supply (1), and in the Epitácio Pessoa reservoir, public supply (1) and irrigation (583). The phosphorus, total dissolved solids and biochemical oxygen demand (BOD) parameters exceeded the limits recommended by Conama Resolution 357/05, Class 2, in most of the monitoring. The WQI was more expressive in the good (55%) and regular (30%) classifications, and the ETI, between eutrophic (31%) and mesotrophic (22%). Cyanobacteria blooms, with the occurrence of potentially toxic species, and exotic dinoflagellates were observed after the arrival of the PISF waters. The water allocation scenarios showed deficits in public supply and irrigation, in the simulations with and without PISF water. However, in scenarios with PISF water, or when it delivered a higher flow, these deficits were reduced. In the water quality scenarios, with PISF waters, the concentrations of dissolved oxygen, BOD, phosphorus and nitrogen tended to reduce, stabilize or maintain for a longer period, with results within the limits recommended by the legislation, but not always was enough to improve water quality. The results of this research provide information that support decision-making for sustainable water management and guarantee of public supply, contributing to an improvement in the quality of life of the beneficiary population.

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  • EURICO DE LIRA ARAUJO JUNIOR
  • Impacto da Incerteza da Previsão de Recalques na Redistribuição de Esforços ena Segurança de Fundações Profundas

  • Orientador : SILVIO ROMERO DE MELO FERREIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MAURÍCIO MARTINES SALES
  • PAULO CÉSAR DE ALMEIDA MAIA
  • FERNANDO ARTUR NOGUEIRA SILVA
  • JOAQUIM TEODORO ROMAO DE OLIVEIRA
  • LEONARDO JOSE DO NASCIMENTO GUIMARAES
  • Data: 20/06/2022

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  • Mecanismos como Interação Solo-Estrutura (ISE) e Efeito Incremental Construtivo (EIC) são cada vez mais usados em detrimento de modelos que consideram os pilares como apoios fixos. Para uma correta análise da ISE e do EIC, é fundamental uma estimativa satisfatória dos recalques. No caso de fundações profundas, essa estimativa se torna ainda mais complexa pela interação da estaca com o solo, o que pode gerar efeito de grupo. Este trabalho objetiva: analisar os efeitos das incertezas das previsões de recalques de apoio na migração de esforços em edifícios de múltiplos pavimentos e seus impactos na segurança de fundações profundas; analisar o comportamento dos recalques medidos em edifícios de múltiplos pavimentos e propor um método estatístico que considera os recalques como variáveis aleatórias na construção de curvas de probabilidade de solicitação. Os métodos de Meyerhof (1959), Aoki e Lopes (1975), Poulos e Davis (1980) e da NBR 6122 (2019) foram utilizados na estimativa de recalques de 2 edifícios de concreto armado (A e B) cujas fundações são constituídas por estacas hélice contínua. Os testes de Kolmogorov-Smirnov e Shapiro-Wilk foram aplicados às amostras de recalques medidos a fim de averiguar se esses valores pertenciam a distribuições normais. A análise de segurança nas fundações considerou as incertezas na previsão de recalques e foram avaliadas em termos de Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança. As previsões de recalque dos diferentes métodos variaram de 1,40 mm a 20,38 mm em um pilar e de 1,17 mm a 15,57 mm em um outro. Em relação aos recalques medidos, verificou-se que nem sempre ocorre aumento na rigidez do conjunto solo-estrutura em pilares em condições menos rígidas em detrimento de pilares em condições mais rígidas. O emprego das ISE baseados nos diferentes métodos de estimativa de recalque revelou uma grande variabilidade tanto nas cargas axiais (redução de 38% e aumento de 48% em um mesmo pilar) quanto nos momentos próximos aos pilares (aumento de 160 vezes em um mesmo pilar) em relação ao modelo que considera os apoios como fixos. O teste de Shapiro-Wilk indicou que em mais de 90% das amostras de recalques avaliadas há indícios de que as populações provêm de uma distribuição normal. O método estatístico aplicado aos recalques medidos dos Edifícios A e B foram confirmados através de um teste de verificação, comprovando a validade da metodologia proposta para obtenção de recalques aleatórios. A consideração de aleatoriedade dos recalques impacta no Índice de confiabilidade, Probabilidade de ruína e Fator de segurança das fundações.


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  • Mechanisms such as Soil Structure Interaction (SSI) and Construction Sequence (CS) are increasingly used to the detriment of models that consider columns as fixed node supports. For a correct analysis of SSI e CS it is fundamental a satisfactory prediction of settlements. In the case of mat foundations, this prediction becomes even more complex due the interaction of the pile and the soil, wich can generate group effect. This work aims to: analyse effects of support settlements predictions uncertainties on the migration of efforts in multi-story buildings and their impacts on the safety of mat foundations; analyze the behavior of measured settlements in multi-story buildings and to propose a statistical method that considers settlements as random variables in the construction of effort probability curves. The methods of Meyerhof (1959), Aoki and Lopes (1975), Poulos and Davis (1980) and NBR 6122 (2019) were used to estimate the settlements of 2 reinforced concrete buildings (A and B) whose foundations are constituted by continuous flight auger piles. The Kolmogorov-Smirnov and Shapiro-Wilk tests were applied to the measured settlement samples in order to ascertain whether these values belonged to normal distributions. The foundation safety analysis considered the uncertainties in the settlement prediction and was evaluated in terms of Reliability Index, Failure Probability and Safety Factor. Settlement predictions for the different methods ranged from 1.40 mm to 20.38 mm in one column and from 1.17 mm to 15.57 mm in another. Regarding the measured settlements, it was found that there is not always an increase in the stiffness of the soil-structure set in less rigid conditions columns to the detriment of columns more rigid conditions. The use of ISE based on different settlement estimation methods revealed a great variability both in axial loads (38% reduction and 48% increase in the same column) and in the moments close to the columns (160 times increase in the same column) in relation to the model that considers the supports as fixed. The Shapiro-Wilk test indicated that in more than 90% of the evaluated settlement samples there are indications that the populations come from a normal distribution. The statistical method applied to the measured settlements of Buildings A and B were confirmed through a verification test, proving the validity of the proposed methodology for obtaining random settlements. The consideration of settlement randomness impacts the Reliability Index, Failure probability and Foundation Safety Factor.

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  • ISABEL CRISTINA DE OLIVEIRA MAGALHÃES
  • Indicadores de Suporte às Políticas de Transporte Orientadas ao Alcence dos Objetivos do Desenvolvimento Sustentável

  • Orientador : ENILSON MEDEIROS DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARCELINO AURÉLIO VIEIRA DA SILVA
  • ANISIO BRASILEIRO DE FREITAS DOURADO
  • LEONARDO HERSZON MEIRA
  • MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • ROMULO DANTE ORRICO FILHO
  • Data: 27/06/2022

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  • Esta tese propõe uma Ferramenta de Indicadores para dar suporte às ações prévias e de monitoramento de políticas de transportes, tendo em vista o alcance da Agenda 2030 da ONU. Por meio da revisão bibliográfica realizou-se uma Análise Bibliométrica (Análise de Redes e de Cluster) e uma Análise de Narrativas. Constatou-se que intervenções no setor dos transportes podem contribuir para o alcance dos 17 Objetivos do Desenvolvimento Sustentável. Ademais, dividiu-se os ODSs em quatro Grupos Temáticos. A Análise de Narrativas permitiu a proposição de 30 Medidas Complexas para dar suporte às políticas de transportes, divididas em seis Grupos Temáticos. Com base na leitura da própria Agenda 2030, determinaram-se 95 Metas da Agenda 2030 como dependentes de intervenções de políticas de transportes, divididas em quatro níveis de vinculação. Tanto as Medidas Complexas, como as 95 Metas foram validadas por análise de 19 especialistas acadêmicos em transportes e/ou sustentabilidade. Com foco no contexto brasileiro, os especialistas foram convidados ainda a analisarem uma matriz de Grupos de Medidas vs. Grupos de ODSs, por meio de uma escala Likert. Além disso, propuseram hierarquizações para os ODSs com base nos Grupos Temáticos, distribuindo 1.000 pontos entre vetores de ODSs. Essa análise viabilizou a construção de uma métrica para a proposição da Ferramenta de Indicadores. Assim, 33 Metas de Transportes foram propostas, embasando a proposição de 40 Indicadores de Transportes, divididos entre os Grupos Temáticos de ODSs e em dois níveis (essenciais e adicionais). A Ferramenta proposta possui um caráter sistêmico e estratégico, sendo abrangente, adaptável e flexível, podendo ser aplicada em níveis urbanos e regionais. Devido às suas características, é possível monitorar até mesmo apenas um Indicador, sem prejuízo metodológico. Além de monitorar a evolução das políticas de transportes na direção da busca por uma maior sustentabilidade, a Ferramenta proposta é importante para elaboração de políticas e para a determinação de ações prioritárias. Para fins de monitoramento, a ferramenta deve ser aplicada periodicamente, visando resultados melhores a cada período de medição. Resultados obtidos em diferentes contextos podem ser comparados desde que tenham mensurado o(s) mesmo(s) Indicador(es) de Transportes. Dentre várias possibilidades de trabalhos futuros, destaca-se a elaboração de uma ferramenta de indicadores sintéticos, embasada na ferramenta sistêmica proposta.


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  • This thesis proposes an Indicators Tool to support actions and monitoring of transport policies, in view of the scope of the UN 2030 Agenda. The literature review resulted in a Bibliometric Analysis (Network and Cluster Analysis) and a Narrative Analysis. The results of the analyses showed that interventions in the transport sector can contribute to the achievement of the 17 Sustainable Development Goals. Furthermore, the SDGs were divided into four Thematic Groups. The Narrative Analysis allowed the proposition of 30 Complex Measures to support transport policies, divided into six Thematic Groups. Based on the reading of the 2030 Agenda itself, 95 Targets of the 2030 Agenda were determined as dependent on transport policy interventions, divided into four levels of linkage. Both the Complex Measures and the 95 Targets were validated through analysis by 19 academic experts in transport and/or sustainability. Focusing on the Brazilian context, the experts were also invited to analyse a matrix of Groups of Measures vs. Groups of SDGs, using a Likert scale. In addition, they propose rankings for the SDGs based on the Thematic Groups, distributing 1,000 points among SDGs vectors. This analysis enabled the construction of a metric for the proposal of the Indicator Tool. Thus, it was possible to propose 33 Transport Targets associated with 40 Transport Indicators, divided between the Thematic Groups of SDGs and in two levels (essential and additional). The proposed Tool has a systemic and strategic character, being wide, adaptable and flexible, and can be applied at urban and regional levels. Due to its characteristics, it is possible to monitor even just one Indicator, without methodological prejudice. In addition to monitoring the evolution of transport policies towards greater sustainability, the proposed Tool is important for policydevelopment and priority action determination. With the purpose of monitoring, the tool must be applied periodically, aiming at better results in each measurement period. Results obtained in different contexts can be compared if they have measured the same Transport Indicator(s). Among several possibilities for future work, the elaboration of a tool of synthetic indicators, based on the proposed systemic tool, stands out.

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  • WENDSON DE OLIVEIRA SOUZA
  • Uso de Interferometria Radar por Satélite no Monitoramento da Subsidência dos Solos Ocasionada pela Explotação dos Recursos Hídricos Subterrâneos na Cidade do Recife-PE

  • Orientador : JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • JOAQUIM JOÃO MOREIRA DE SOUSA
  • ADMILSON DA PENHA PACHECO
  • ALEXANDRE DUARTE GUSMAO
  • ALFREDO RIBEIRO NETO
  • SYLVANA MELO DOS SANTOS
  • Data: 13/07/2022

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  • A escassez de água potável é um problema recorrente em várias cidades no mundo, como por exemplo, no Recife, localizado no Nordeste do Brasil. Na capital pernambucana, utilizam-se mananciais subterrâneos como fonte alternativa para suprir a crescente demanda. Todavia, ao longo de décadas grande parte das captações opera de maneira desmedida. Isso tem proporcionado intensa redução dos níveis de aquíferos confinados com risco de subsidência dos solos. O fenômeno geológico provoca rebaixamento da superfície e causa maior preocupação em áreas urbanas. A deformação do terreno pode gerar significativos impactos às infraestruturas e ao meio ambiente, acarretar prejuízos econômicos e sociais, e comprometer a qualidade de vida dos habitantes. O objetivo da pesquisa é avaliar a subsidência dos solos da planície costeira do Recife ocasionada pela explotação dos recursos hídricos subterrâneos por meio de interferometria Radar de abertura sintética, InSAR (Interferometric Synthetic Aperture Radar). A tecnologia permite detecção precisa em deslocamento superficial-estrutural com elevada densidade de pontos de observação e alta resolução temporal. O procedimento emprega espalhadores persistentes interferométricos, PSI (Persistent Scatterer Interferometric), na análise de dados SAR formado por: 100 imagens COSMO-SkyMed (órbita ascendente, polarização HH, banda X) para o período de 2011 a 2019, 135 imagens Sentinel-1 (órbita descendente, polarização VV, banda C) para o período de 2016 a 2021 e 41 imagens PAZ (19 ascendente e 22 descendente, polarização HH, banda X) para o período de 2019 a 2021. Os resultados revelam diversos locais de rebaixamento em Recife. Há correlação entre subsidência dos solos e redução das águas subterrâneas na zona Sul decorrente da dessaturação do solo no bairro de Boa Viagem, com velocidade de poucos milímetros (mm) por ano a 3,8 mm/ano. De forma secundária, observa-se correlação entre subsidência dos solos e urbanização das regiões, Oeste e Norte, desinentes da compactação dos solos de construções recentes. Na zona Oeste, há grandes áreas de rebaixamento ao longo dos bairros do Prado, Afogados, Torrões, Cordeiro, Bongi, San Martin, Curado, Várzea e Caxangá, com valor em torno de 15 mm/ano. Casos semelhantes, mas de área menor, ocorrem entre os bairros do Ibura e Ipsep com taxa de até 25 mm/ano – responsável pelo maior afundamento da cidade. Na região Norte, há também áreas menores de rebaixamento entre os bairros do Arruda e Campo Grande com velocidade por volta de 20 mm/ano. Além da movimentação vertical, verifica-se deslocamento horizontal da planície recifense para o período de 2019 a 2021. O movimento ocorre na região Oeste com velocidade de -10 mm/ano em sentido Oeste e na zona Norte-Sul com taxa de 7 mm/ano em sentido Leste, e podem ter relação com o rebaixamento da superfície. O estudo destaca que Recife é uma cidade bastante vulnerável à subsidência dos solos. A análise dos efeitos evidencia impactos nas estruturas geodésicas e interferência na drenagem urbana. Contudo, o fenômeno tem potencial para tornar sua ação mais preocupante nos próximos anos. A utilização InSAR é uma estratégia assertiva no enfrentamento dos desafios do Recife com utilidades à sustentabilidade hídrica subterrânea e ao bem-estar da população.


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  • The scarcity of drinking water is a recurring problem in several cities around the world, such as Recife, located in the Northeast of Brazil. In the capital of Pernambuco, underground springs are used as an alternative source to meet the growing demand. However, for decades most of the collections operate in an excessive way. This has provided an intense reduction in the levels of confined aquifers with risk of land subsidence. The geological phenomenon causes surface lowering and causes greater concern in urban areas. The deformation of the land can generate significant impacts on infrastructure and the environment, cause economic and social losses, and compromise the quality of life of the inhabitants. The objective of the research is to evaluate the land subsidence of the coastal plain of Recife caused by the exploitation of groundwater resources by means of Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR). The technology allows accurate detection in surface-structural displacement with a high density of observation points and high temporal resolution. The procedure employs Persistent Scatterer Interferometric (PSI) in the analysis of SAR data, consisting of: 100 COSMO-SkyMed images (ascending orbit, HH polarization, X band) for the period from 2011 to 2019, 135 Sentinel-1 images (descending orbit, VV polarization, C band) for the period 2016 to 2021 and 41 PAZ images (19 ascending and 22 descending, HH polarization, X band) for the period 2019 to 2021. The results reveal several places of drawdown in Recife. There is a correlation between land subsidence and groundwater reduction in the South zone due to soil desaturation in the neighborhood of Boa Viagem, with a velocity of a few millimeters (mm) per year at 3.8 mm/year. Secondly, there is a correlation between land subsidence and urbanization in the West and North regions, resulting from soil compaction from recent constructions. In the West zone, there are large areas of lowering along the Prado, Afogados, Torrões, Cordeiro, Bongi, San Martin, Curado, Várzea and Caxangá neighborhoods, with a value of around 15 mm/year. Similar cases, but with a smaller area, occur between the neighborhoods of Ibura and Ipsep with a rate of up to 25 mm/year – responsible for the largest sinking in the city. In the North region, there are also smaller areas of lowering between the neighborhoods of Arruda and Campo Grande with a velocity of around 20 mm/year. In addition to the vertical movement, there is a horizontal displacement of the Recife plain for the period from 2019 to 2021. The movement occurs in the West region with a velocity of -10 mm/year towards the West and in the North-South zone with a rate of 7 mm/year towards the East, and may be related to the land subsidence. The study highlights that Recife is a very vulnerable city to land subsidence. The analysis of the effects shows impacts on geodetics structures and interference in urban drainage. However, the phenomenon has the potential to make its action more worrying in the coming years. The use of InSAR is an assertive strategy to face the challenges of Recife with benefits to groundwater sustainability and the well-being of the population.

2021
Dissertações
1
  • LAYANE BASTOS JUVITO
  • Estudo das Diferentes Técnicas de Suavização no Método Multiescala Iterativo MsCV Acoplado ao Esquema de Alta Resolução CPR na Simulação de Escoamentos Bifásicos Água-Óleo em Reservatórios de Petróleo Usando Malhas não Estruturadas

  • Orientador : PAULO ROBERTO MACIEL LYRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALESSANDRO ROMARIO ECHEVARRIA ANTUNES
  • IGOR FERNANDES GOMES
  • PAULO ROBERTO MACIEL LYRA
  • Data: 18/06/2021

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  • A modelagem e simulação de escoamentos multifásicos em meios heterogêneos e anisotrópicos constituem um grande desafio matemático e numérico, onde metodologias numéricas adequadas são de suma importância, visando fornecer ferramentas essenciais para análise de engenharia de reservatórios, pois permite a previsão do desempenho dos reservatórios de hidrocarbonetos sob várias estratégias operacionais. O uso de esquemas de altíssima ordem para resolver o problema de transporte, juntamente com métodos multiescala aplicados na simulação de escoamentos multifásicos em reservatórios de petróleo, ainda não foi explorado na literatura. Neste trabalho, o método multiescala iterativo MsCV (Multiscale Control-Volume) é usado para resolver o problema elíptico da pressão enquanto a equação de saturação hiperbólica é resolvida usando o CPR (Correction Procedure via Reconstruction). Para acoplar adequadamente o conjunto anterior de equações, usamos a estratégia IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) e um operador de reconstrução de velocidade com base nas funções de forma de interpolação de Raviart-Thomas de ordem inferior. Além disso, é empregado o MLP (Multidimensional Limiting  Process) na fase de reconstrução do CPR a fim de suprimir oscilações numéricas intrínsecas à representação de regiões de choque por esquemas de alta ordem e para entregar alta resolução nas regiões suaves da solução. Para acoplar adequadamente o método MsCV com a abordagem de CPR, uma reconstrução de velocidade adequada em todos os volumes de controle é necessária para garantir a acurácia do método de alta ordem. Assim, o campo de velocidade deve apresentar um grau adequado de precisão que, em geral, não é entregue por métodos multiescala. Para lidar com esse problema e remover os componentes de alta frequência do erro, estudamos vários métodos de suavização (ou precondicionadores). Assim, foram realizadas diversas simulações em 2-D, usando problemas "benchmarks"da literatura, a fim de analisar o comportamento e a eficiência de diferentes suavizadores aplicados ao problema elíptico para produzir um campo de velocidade preciso e, portanto, resultados satisfatório para o problema de fluxo bifásicos em reservatórios de petróleo heterogêneos e anisotrópicos.


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  • A modelagem e simulação de escoamentos multifásicos em meios heterogêneos e anisotrópicos constituem um grande desafio matemático e numérico, onde metodologias numéricas adequadas são de suma importância, visando fornecer ferramentas essenciais para análise de engenharia de reservatórios, pois permite a previsão do desempenho dos reservatórios de hidrocarbonetos sob várias estratégias operacionais. O uso de esquemas de altíssima ordem para resolver o problema de transporte, juntamente com métodos multiescala aplicados na simulação de escoamentos multifásicos em reservatórios de petróleo, ainda não foi explorado na literatura. Neste trabalho, o método multiescala iterativo MsCV (Multiscale Control-Volume) é usado para resolver o problema elíptico da pressão enquanto a equação de saturação hiperbólica é resolvida usando o CPR (Correction Procedure via Reconstruction). Para acoplar adequadamente o conjunto anterior de equações, usamos a estratégia IMPES (Implicit Pressure Explicit Saturation) e um operador de reconstrução de velocidade com base nas funções de forma de interpolação de Raviart-Thomas de ordem inferior. Além disso, é empregado o MLP (Multidimensional Limiting  Process) na fase de reconstrução do CPR a fim de suprimir oscilações numéricas intrínsecas à representação de regiões de choque por esquemas de alta ordem e para entregar alta resolução nas regiões suaves da solução. Para acoplar adequadamente o método MsCV com a abordagem de CPR, uma reconstrução de velocidade adequada em todos os volumes de controle é necessária para garantir a acurácia do método de alta ordem. Assim, o campo de velocidade deve apresentar um grau adequado de precisão que, em geral, não é entregue por métodos multiescala. Para lidar com esse problema e remover os componentes de alta frequência do erro, estudamos vários métodos de suavização (ou precondicionadores). Assim, foram realizadas diversas simulações em 2-D, usando problemas "benchmarks"da literatura, a fim de analisar o comportamento e a eficiência de diferentes suavizadores aplicados ao problema elíptico para produzir um campo de velocidade preciso e, portanto, resultados satisfatório para o problema de fluxo bifásicos em reservatórios de petróleo heterogêneos e anisotrópicos.

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  • ADRIA TAVARES LEITE SILVA
  • SIMULAÇÃO DE ESCOAMENTO EM ZONA DE FALHA COM BANDAS DE DEFORMAÇÃO UTILIZANDO O MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS COM DESCONTINUIDADES INCORPORADAS

  • Orientador : IGOR FERNANDES GOMES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FRANCISCO CÉZAR COSTA NOGUEIRA
  • FLÁVIA DE OLIVEIRA LIMA FALCÃO
  • IGOR FERNANDES GOMES
  • Data: 27/07/2021

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  • Bandas de deformação são uma das estruturas mais comuns formadas em zonas defalhas em rochas areníticas porosas. Elas são caracterizadas pelo formato tabular, com espessuramilimétrica a centimétrica, e reduzida permeabilidade e porosidade em relação à rocha hospedeira.Devido a isso, bandas de deformação podem afetar os padrões de fluxo em rochas ecompartimentá-las. Tendo em vista que bandas de deformação representam heterogeneidades depequena escala, sua incorporação à simulação de reservatório é associada a um alto custo computacional quando a discretização explícita de bandas é necessária. Como alternativa, este trabalhopropõe incorporar esse tipo de descontinuidade de forma implícita, usando Método dos Elementos Finitos via descontinuidades fortes incorporadas para problemas hidráulicos.Esse método foiverificadoemmodelostesteeaplicadoa cenáriosdeafloramentodezonadedanonaBaciaRiodo Peixe. Desse modo, foi possível analisar o impacto das bandas de deformação no fluxo defluidosemmeiosporososecomoelasafetamapermeabilidadeequivalenteeadistribuiçãodocampo de pressão do domínio. Os resultados mostraram que a abordagem adotada foi capaz decapturar a descontinuidade no campo de pressão resultante. Os principais fatores redutores dapermeabilidade equivalente do meio foram orientação de bandas em relação à direção do fluxo,continuidade lateral das bandas, valor de permeabilidade de banda, contraste entre permeabilidade de banda e rocha hospedeira, e intensidade de bandas de deformação. Além disso, nos casosexpostos observou-se que as bandas de deformação foram capazes de compartimentar domínios,comportando-secomobarreirasedefletoresdoescoamentodofluido.


  • Mostrar Abstract
  • Deformation bands are one of the most common structures in fault zones formed inporous sandstone rocks. They are characterized by tabular format, with millimeter to centimeterthickness and reduced permeability and porosity in relation to the host rock.Due to this,deformation bands can affect the rock flow patterns and compartmentalize rocks. Since theyrepresent a small-scale heterogeneity, their incorporation on reservoir simulation is associatedwith high computational cost when deformation band explicit discretization is needed. As analternative, this work proposes to incorporate this type of discontinuity in an implicitly wayusing finite element method with embedded strong discontinuity for hydraulic problems. Thismethod was verified in test models and applied in outcrop models of damage zone in Rio doPeixe Basin. Thereby it was possible to analyze the impact of deformation bands on fluidflow through porous media and how they affect the equivalent permeability and the pressuredistribution field of the domain. The results showed the adopted approach was able to capture theresulting pressure field discontinuity. The main reductors factors of equivalent permeability of themedium were orientation of bands in relation to the flow direction, lateral continuity of the bands,bandpermeabilityvalue,contrastinbetweenbandandhostrockpermeability,andintensityofdeformation bands. Furthermore, in the exposed cases it was observed that deformation bandswereabletocompartmentalizethedomain,behavingasbarriersanddeflectorsofthefluidflow.


3
  • JOSIVALDO RODRIGUES SÁTIRO
  • FATORES QUE INFLUENCIAM A BIOFLOCULAÇÃO DE MICROALGAS EM LAGOAS DE ALTA TAXA COM ESGOTOS SANITÁRIOS

  • Orientador : MARIA DE LOURDES FLORENCIO DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANTONIO JOÃO CARVALHO DE ALBUQUERQUE
  • BRUNA SCANDOLARA MAGNUS
  • MARIA DE LOURDES FLORENCIO DOS SANTOS
  • Data: 30/07/2021

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  • A deterioração dos corpos aquáticos decorrente do lançamento de esgotos sem tratamento, pode ser mitigada com a utilização de processos biológicos de tratamento e, assim, reduzir a concentração de matéria orgânica, nutrientes, entre outros poluentes. Entre os processos disponíveis, os sistemas que utilizam microalga-bactéria são considerados alternativas promissoras e sustentáveis, pois não requer aeração artificial e pela possibilidade da produção de produtos com valor agregado, como lipídios, os quais podem ser empregados para fins de produção de biocombustíveis. No entanto, a separação da biomassa dispersa pode ser um fator limitante da aplicação desses sistemas e a formação de uma biomassa adensada passa a ser um requisito importante. Nesse contexto, o objetivo principal deste trabalho foi investigar o efeito da inoculação de lodo ativado sobre a formação e estabilidade de agregado microalga-bactéria na sedimentabilidade, produção de lipídios e tratamento de esgoto em lagoas de alta taxa em escala piloto. Como estratégia, de partida, três lagoas foram operadas, sendo: LAT 1, LAT 2 e LAT 3, com alturas de 0,30 m, 0,30 m e 0,50 m, respectivamente. A LAT 1 foi utilizada como controle sem inoculação de lodo ativado, enquanto as LAT 2 e LAT 3 foram inoculadas com lodo ativado com concentração de 0,5 g/L de SSV. Estas foram operadas por duas bateladas consecutivas para obtenção do agregado e sequencialmente foram operadas em regime contínuo, com tempo de detenção hidráulica de 4 dias. Em relação aos resultados, observou-se a estabilização da biomassa e fase estacionária do sistema após 20 dias de operação na fase contínua, principalmente nas lagoas LAT 2 e LAT 3. As LAT 1, LAT 2 e LAT 3 alcançaram remoção de nitrogênio total de 82,2%, 76,6% e 53,4% e remoção de matéria orgânica avaliada em DQO de 90,33%, 85,22% e 97,33%, respectivamente. Em relação a sedimentabilidade da biomassa, nas LAT 2 e LAT 3, foi observado um aumento do SSV e na eficiência de floculação na medida que o sistema de agregado microalga-bactéria foi estabilizando-se, ou seja, a partir do dia 20 de operação com alimentação contínua, como citado anteriormente, obtendo-se assim, valores de SSV em mg/L de 170,0 e 157,5, nesta ordem. As características da biomassa da LAT 1 variaram em toda fase operacional, estando relacionado com a sazonalidade e diluição do efluente no período de operação. Avaliando a eficiência de floculação, constatou-se que as lagoas que foram inoculadas com lodo ativado, sendo LAT 2 e LAT 3, obtiveram valores mais elevados de 90,6% e 93,4%, indicando a boa sedimentação da biomassa e relevância no emprego inóculo e das duas bateladas sequenciais na partida das lagoas. Nesta perspectiva, neste estudo com agregado microalga-bactéria apresentou resultados para remoção de matéria orgânica e nutrientes elevados, principalmente na LAT 2, com altura de lâmina d’água de 0,30 m, demonstrando a relevância da partida dos sistemas por meio das bateladas sequenciais, emprego do inóculo e altura da lâmina d’água para a estabilidade dos sistemas, como também, na formação e colheita da biomassa para geração de produtos com valor agregado.


  • Mostrar Abstract
  • The deterioration of water bodies resulting from the release of untreated sewage can be mitigated with the use of biological treatment processes and, thus, reduce the concentration of organic matter, nutrients, among other pollutants. Among the available processes, systems that use microalgae-bacteria are considered promising and sustainable alternatives, as they do not require artificial aeration and because of the possibility of producing products with added value, such as lipids, which can be used for the production of biofuels. However, the separation of dispersed biomass can be a limiting factor for the application of these systems and the formation of a dense biomass becomes an important requirement. In this context, the main objective of this work was to investigate the effect of activated sludge inoculation on the formation and stability of microalgae-bacterial aggregate on sedimentability, lipid production and sewage treatment in high rate lagoons in pilot scale. As a starting strategy, three lagoons were operated: LAT 1, LAT 2 and LAT 3, with heights of 0.30 m, 0.30 m and 0.50 m, respectively. LAT 1 was used as a control without inoculation of activated sludge, while LAT 2 and LAT 3 were inoculated with activated sludge with a concentration of 0.5 g/L of SSV. These were operated in two consecutive batches to obtain the aggregate and were sequentially operated in a continuous regime, with a hydraulic detention time of 4 days. Regarding the results, it was observed the stabilization of the biomass and stationary phase of the system after 20 days of operation in the continuous phase, mainly in lakes LAT 2 and LAT 3. LAT 1, LAT 2 and LAT 3 achieved total nitrogen removal from 82.2%, 76.6% and 53.4% and organic matter removal evaluated in COD of 90.33%, 85.22% and 97.33%, respectively. Regarding the sedimentability of biomass, in LAT 2 and LAT 3, an increase in SSV and flocculation efficiency was observed as the microalgae-bacteria aggregate system stabilized, that is, from day 20 of operation with continuous feeding, as mentioned above, thus obtaining SSV values in mg/L of 170.0 and 157.5, in that order. The LAT 1 biomass characteristics varied throughout the operational phase, being related to the seasonality and dilution of the effluent during the operation period. Assessing the flocculation efficiency, it was found that the lakes that were inoculated with activated sludge, being LAT 2 and LAT 3, obtained higher values of 90.6% and 93.4%, indicating good biomass sedimentation and relevance in the use of inoculum and two sequential batches at the start of the lagoons. In this perspective, this study with microalgae-bacteria aggregate showed results for the removal of organic matter and high nutrients, especially in LAT 2, with a water depth of 0.30 m, demonstrating the relevance of starting the systems through batches sequential use of the inoculum and water depth for the stability of the systems, as well as in the formation and harvesting of biomass to generate value-added products.

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  • MATHEUS PARAISO DE SOUZA
  • COMBINAÇÃO DE PROCESSOS MICROBIOLÓGICOS REDUTIVOS E OXIDATIVOS PARA DEGRADAÇÃO DO COMPOSTO DE MUNIÇÕES INSENSÍVEIS 2,4-DINITRIANISOL (DNAN)


  • Orientador : SAVIA GAVAZZA DOS SANTOS PESSOA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SAVIA GAVAZZA DOS SANTOS PESSOA
  • CAMILA LEITE MADEIRA
  • GIOVANA TOMMASO
  • Data: 30/07/2021

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  • Ao longo do tempo vem-se utilizando os chamados compostos insensíveis de munição (IMC, em inglês) alternativamente aos explosivos convencionais, devido a sua maior segurança durante o uso, transporte e armazenamento. Porém, o uso de novos compostos gera novos problemas ambientais. O nitroaromático 2,4-dinitroanisol (DNAN) é um IMC, e está presente em diversas formulações de explosivos. O DNAN é tóxico, e pode entrar em contanto com o meio ambiente pela dissolução e infiltração de pedaços não detonados no solo e em indústrias de produção de explosivos, seja por águas residuárias ou por possíveis vazamentos. É sabido que processos biológicos são capazes de reduzir os dois grupos nitro presentes no DNAN, resultando na amina aromática 2,4-diaminoanisol (DAAN). Entretanto, o DAAN ainda representa um risco ambiental. Aminas aromáticas, como o DAAN, são passíveis de degradação aeróbia. Assim, o objetivo desta dissertação é apresentar uma combinação de processos redutores e oxidativos para a remediação do DNAN e dos produtos de sua redução biológica. Para o estudo da redução do DNAN foram utilizados os seguintes doadores de elétrons: acetato, etanol, piruvato, hidrogênio e a combinação de hidrogênio e piruvato. Em complemento a essas condições, também foram realizados controles bióticos sem a adição de doadores externos (endógeno) e controles abióticos com o lodo biológico inativo. Os ensaios também levaram em conta a influência da temperatura na cinética de consumo de DNAN, tendo sido realizados a 20 e 30°C. Nos controles abióticos, nenhum consumo de DNAN foi observado durante o período de experimento. Não houve influência notável na adição de etanol e acetato no consumo biológico de DNAN, tendo em vista que estas condições apresentaram a taxa de consumo semelhante ao controle endógeno. A condição que apresentou a redução de DNAN mais rápida (taxa a 30°C) foi a com hidrogênio e piruvato combinados (311,3 ± 10,0 mM∙d-1∙gSSV-1), seguida da condição com hidrogênio apenas (207,2 ± 6,0 mM∙d-1∙gSSV-1) e da condição com piruvato apenas (36,3 ± 3,0 mM∙d-1∙gSSV-1). Essas três condições tiveram uma melhora da cinética de consumo com o aumento da temperatura de 20 para 30°C. Para o estudo do consumo oxidativo do DAAN foram testados nitrato, sulfato e oxigênio como aceptores de elétrons em diferentes condições. Foram testados também condições anaeróbias sem que fosse adicionado aceptores de elétrons, uma com piruvato como cossubstrato e outra sem. Todas as condições foram testadas com e sem lodo biológico além de uma condição com lodo inativado por autoclave. Nos controles abióticos não houve alteração significativa na concentração de DAAN exceto na condição aeróbia, na qual foi observada uma relevante reação de autoxidação. O DAAN também foi consumido na condição com lodo autoclavado, consumido até um limite de saturação de 67,4 mM DAAN∙(gSSV lodo inativo) -1. Dentre as condições bióticas testadas, a com oxigênio apresentou a melhor cinética de consumo. As condições de sulfato e sem aceptores de elétrons (com e sem piruvato) exibiram performances similares na remoção de DAAN. A presença do nitrato, entretanto, aparentou inibir o processo. Uma cultura de enriquecimento foi desenvolvida a partir da condição aeróbia. Nela, observou-se uma profunda mudança na comunidade microbiana em que cerca de 85% da abundância relativa foi de microrganismos que não foram classificados na literatura, sugerindo que o processo seja realizado por microrganismos ainda não descritos. Dito isto, combinação de uma etapa anaeróbia seguida de uma aeróbia se mostra promissora na remediação do DNAN e posteriormente, do DAAN.


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  • Over time, so-called insensitive munition compounds (IMC) have been used as an alternative to conventional explosives, due to their greater safety during use, transport and storage. But, the use of new compounds creates new environmental problems. The nitroaromatic 2,4-dinitroanisole (DNAN) is an IMC, and is present in several explosive formulations. DNAN is toxic, and can come into contact with the environment through the dissolution and infiltration of unexploded pieces in the soil and in explosives production industries, either by wastewater or by possible leaks. It is known that biological processes are able to reduce the two nitro groups present in DNAN, resulting in the aromatic amine 2,4-diaminoanisole (DAAN). However, DAAN still poses an environmental risk. Aromatic amines such as DAAN are subject to aerobic degradation. Thus, the objective of this dissertation is to present a combination of reducing and oxidative processes for the remediation of DNAN and its biological reduction products. For the study of DNAN reduction, the following electron donors were used: acetate, ethanol, pyruvate, hydrogen and the combination of hydrogen and pyruvate. In addition to these conditions, biotic controls were also carried out without the addition of external donors (endogenous) and abiotic controls with heat-killed biological sludge. The tests also took into account the influence of temperature on the kinetics of DNAN consumption, having been carried out at 20 and 30°C. In abiotic controls, no DNAN consumption was observed during the experiment period. There was no notable influence of the addition of ethanol and acetate on the biological consumption of DNAN, considering that these conditions presented a consumption rate similar to the endogenous control. The condition that presented the fastest DNAN reduction (rate at 30°C) was with the combination hydrogen and pyruvate (311,3 ± 10,0 mM∙d-1∙gVSS-1), followed by the condition with hydrogen only (207,2 ± 6,0 mM∙d-1∙gVSS-1), and from the condition with pyruvate only (36,3 ± 3,0 mM∙d-1∙gVSS-1). These three conditions had an improvement in the consumption kinetics with the increase of the temperature from 20 to 30°C. To study the oxidative consumption of DAAN, nitrate, sulfate and oxygen were tested as electron acceptors under different conditions. Anaerobic conditions were also tested without adding electron acceptors, one with pyruvate as co-substrate and the other without. All conditions were tested with and without biological sludge plus one condition with heat-killed sludge. In the abiotic controls there was no significant change in the concentration of DAAN except in the aerobic condition, in which a relevant autoxidation reaction was observed. DAAN was also consumed in the heat-killed sludge condition, consumed up to a saturation limit of 67,4 mM DAAN∙(gVSS heat-killed sludge) -1. Among the biotic conditions tested, the one with oxygen showed the best consumption kinetics. The conditions of sulfate and without electron acceptors (with and without pyruvate) exhibited similar performances in removing DAAN. The presence of nitrate, however, appeared to inhibit the process. An enrichment culture was developed from the aerobic condition. In it, a profound change in the microbial community was observed, in which about 85% of the relative abundance was of microorganisms that were not classified in the literature, suggesting that the process is carried out by microorganisms that have not yet been described. That said, a combination of an anaerobic step followed by an aerobic one shows promise in the remediation of DNAN and later, DAAN.

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  • DILAYNE SANTOS OLIVEIRA
  • MODELOS DE FLUXO FRACIONÁRIO BASEADOS EM DADOS DE PRODUÇÃO DOS POÇOS PARA OTIMIZAÇÃO EM OPERAÇÕES DE INJEÇÃO DE ÁGUA

  • Orientador : BERNARDO HOROWITZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERNARDO HOROWITZ
  • SILVANA MARIA BASTOS AFONSO DA SILVA
  • LEONARDO CORREIA DE OLIVEIRA
  • Data: 02/08/2021

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  • O presente trabalho utiliza os modelos de capacitância e resistência baseado no produtor (CRMP) e os modelos de fluxo fracionário Koval e Gentil para determinar a produção de óleo e água em reservatórios com injeção de água. Estes modelos utilizam como dados de entrada apenas o histórico das vazões dos poços. Além disso, propõe-se o modelo de fluxo fracionário Kogen, formulado como um problema não-linear restrito, cuja solução é obtida usando o algoritmo de programação quadrática sequencial (SQP). Os parâmetros dos modelos CRMP, Koval e Gentil são determinados ao solucionar-se um problema de mínimos quadrados. A performance dos modelos estudados é verificada através de um problema de otimização que visa maximizar a rentabilidade do reservatório. A função objetivo é o Valor Presente Líquido (VPL) do reservatório, e as variáveis de controle são as vazões dos poços injetores. Este problema de otimização é resolvido com o método SPQ, e o vetor gradiente é obtido utilizando o método baseado em ensembles. Para validar as estratégias propostas sãoutilizados dois modelos de reservatórios: Brush Canyon Outcrop e Brugge. Os resultados demonstram a capacidade do CRMP em prever as a produção líquida dos poços e indicar a influência dos poços injetores sobre os produtores. Além disso, eles também validam a aplicabilidade dos modelos Koval, Gentil e Kogen para estimar as vazões de óleo e água. Observa-se que o Kogen é capaz de prever com mais acurácia as vazões de óleo e água de poços com distintos níveis de corte de água, enquanto os demais modelos apresentam limitações neste sentido. Comparando o desempenho dos proxies CRMP+(modelos de fluxo fracionário) com um processo de otimização de alta fidelidade, observa-se que o CRMP+Kogen possui os melhores resultados. Para o BCO, o VPL final calculado com o proxy CRMP+Kogen é superior em 20.2% e 2.65% ao resultado obtido com Koval e Gentil, respectivamente. Este proxy também é capaz de gerar um bom ponto inicial para processos de otimização de alta fidelidade, melhorando seus resultados e diminuindo o número de execuções do simulador. A aplicabilidade dos proxies gerados para resolução de problemas de otimização é demonstrada com resultados satisfatórios para previsão da produção de óleo e água.


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  • This work applies the Capacitance and Resistance Model based on the producer (CRMP) and the fractional flow models Koval and Gentil to determine water and oil production in reservoirs with waterflooding. These models only use the history well rates data as inputs. In addition, it presents a fractional flow model called Kogen, which is formulated as a non-linear constrained problem and solved with the Sequential Quadratic Programming (SQP) algorithm. The CRMP, Koval, and Gentil parameters are calculated using a Nonlinear Least Squares (NLS) algorithm. The comparations between each model performance are made with an optimization problem to maximize the reservoir rentability. The objective function is the Net Present Value (NPV) of the reservoir, and the control variables the injection rates. This optimization problem is solved applying the SQP method, and gradients are approximated with an ensemble-based method. To validate the proposed strategies, two reservoir models are used: Brush Canyon Outcrop and Brugge. The results show the capacity of CRMP to forecast the producer’s liquid rate and to indicate the influence of the injector on producer wells quantitatively. They also validate the applicability of Koval, Gentil, and Kogen models to estimate oil and water rates. It is observed that Kogen forecasts oil and water rates with more accuracy for wells with different water cut levels, while the other models show limitations. Comparing theproxies CRMP+(fractional flow models) performance with a high fidelity optimization process, it is observed that CRMP+Kogen presents better results. To BCO, the final VPL calculated with CRMP+Kogen is increased by 20.2% e 2.65% in comparison to Koval and Gentil models, respectively. This proxy also generates a good start point to high fidelity optimization processes, increasing its results and decreasing the number of simulation executions. The use of the proxies generated to optimization problems is demonstrated with satisfactory results to forecast oil and water productions.

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  • RAQUEL FERREIRA DO NASCIMENTO
  • AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA CONTAMINAÇÃO POR COMPOSTOS FARMACÊUTICOS NA INTERAÇÃO RIO-AQUÍFERO

  • Orientador : ANDERSON LUIZ RIBEIRO DE PAIVA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANDERSON LUIZ RIBEIRO DE PAIVA
  • JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • LAÉRCIO LEAL DOS SANTOS
  • Data: 06/08/2021

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  • A crescente demanda por água potável associada à deterioração dos recursos hídricos nas regiões semiáridas têm tornado o fornecimento de água potável um desafio para as companhias de saneamento, que têm buscado alternativas de tecnologia de tratamento de água a fim de solucionar esses problemas. Entre as opções, a Filtração em Margem (FM) tem se demonstrado eficiente na melhoria da qualidade da água além de ser de relativo baixo custo. Esta tecnologia consiste na construção de poços de bombeamento às margens de um manancial superficial. A ação do bombeamento causa uma diferença do gradiente hidráulico dos reservatórios superficial e subterrâneo, e promove, ainda mais, o fluxo da água do rio para o poço de produção. Durante a passagem da água pelos sedimentos do solo, ocorrem processos físicos, químicos e biológicos que são responsáveis pela atenuação dos contaminantes na água, inclusive de compostos farmacêuticos. Estas substâncias têm preocupado a comunidade acadêmica porque, devido a sua estrutura complexa, são dificilmente removidas nos processos convencionais de tratamento de água. Embora sejam encontradas em baixas concentrações, a presença desses compostos na água pode provocar danos aos seres vivos, inclusive aos humanos. Mas, antes de implantar um sistema de FM, é necessário que sejam observados os fatores hidrogeológicos e de qualidade de água para determinar um local favorável para o uso da técnica. Assim, este trabalho teve como objetivo a avaliação do potencial de aplicação da Filtração em Margem visando a complementação do abastecimento de comunidades difusas no semiárido pernambucano. Para isso, quatro locais da região foram estudados: Batateira, distrito de Belém de Maria; Santa Maria da Boa Vista; Orocó e Petrolândia. Nesses locais, foram realizadas investigações hidrogeológicas, além da qualidade da água e da concentração de fármacos (diclofenaco, dipirona, ibuprofeno e paracetamol) na água superficial. Nas cidades de Santa Maria da Boa Vista, Orocó e Petrolândia também foi avaliada a remoção de fármacos nas estações de tratamento de água (ETAs) de cada um dos municípios. Em Batateira, a avaliação ocorreu às margens da barragem do Rio da Prata. Neste ponto, pelos projetos construtivos da barragem e prospecção visual, foi descartada a possibilidade de instalação de um poço de FM devido ao solo rochoso do local. Nas cidades de Santa Maria da Boa Vista, Orocó e Petrolândia, as análises de qualidade da água (turbidez, cor, pH, condutividade elétrica, temperatura, nitrato, ferro e manganês) demonstraram condições favoráveis para a implantação da FM às margens do Rio São Francisco, porém, os ensaios de SPT realizados nas cidades de Santa Maria da Boa Vista demonstraram que o local não tem litologia propícia para o uso da técnica porque o solo é, sobretudo, argiloso. Em Orocó, o ensaio de SPT não pôde ser realizado devido à composição do solo por seixos. Em análises prévias do solo, a região às margens do Rio São Francisco na cidade de Petrolândia tem potencial para a implantação da FM porque apresenta uma camada espessa de solo arenoso, que pode atingir mais de 20 m de profundidade. As análises dos compostos farmacêuticos na água superficial do Rio São Francisco demonstraram concentrações mínima e máxima de não detectado (ND) e 759,060 µg.L-1, ND e 1858,020 µg.L-1, ND e 785,280 µg.L-1, e ND e 533,640 µg.L-1, respectivamente, para o diclofenaco, dipirona, ibuprofeno e paracetamol. Entre eles, o único que apresentou remoção pelo método convencional de tratamento de água foi o diclofenaco, com uma média de 22% de atenuação. A dipirona, o ibuprofeno e o paracetamol apresentaram aumento médio de concentração entre a água bruta e a água tratada de 3,018%; 38,477% e 4,261%, respectivamente, que pode estar relacionada à formação de produtos durante o processo de tratamento da água e/ou a não consideração do tempo de detenção das ETAs durante o estudo.


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  • The growing demand for clean water associated with the deterioration of water resources in semi-arid regions has made the supply of clean water a challenge for sanitation companies, which have been looking for alternative water treatment technology to solve these problems. Among the options, Bank Filtration (BF) has been shown to be efficient in improving water quality, in addition to being relatively low cost. This technology consists of construction pumping wells on the margins of a shallow reservoir. The pumping action causes a difference in the hydraulic gradient of the surface and underground reservoirs, and further promotes the flow of water from the river to the production well. During the passage of water through soil sediments, physical, chemical and biological processes occur that are responsible for the attenuation of contaminants in the water, including pharmaceutical compounds. These substances have worried the academic community because, due to their complex structure, they are difficult to remove in conventional water treatment processes. Although they are found in low concentrations, the presence of these compounds in water can cause damage to living beings, including humans. But, before deploying an BF system, it is necessary to observe the hydrogeological and water quality factors to determine a favorable location for using the technique. Thus, this work aimed to evaluate the potential application of Bank Filtration in order to complement the supply of diffuse communities in the semiarid region of Pernambuco. For this, four locations in the region were studied: Batateira, district of Belém de Maria; Santa Maria da Boa Vista; Orocó and Petrolândia. In these places, hydrogeological investigations were carried out, in addition to the quality of the water and the concentration of drugs (diclofenac, dipyrone, ibuprofen and paracetamol) in surface water. In the cities of Santa Maria da Boa Vista, Orocó and Petrolândia, the removal of drugs in water treatment stations (ETAs) in each of the municipalities was also evaluated. In Batateira, the assessment took place on the banks of the Rio da Prata dam. At this point, due to the construction projects of the dam and visual prospecting, the possibility of installing an BF well was discarded due to the rocky soil at the site. In the cities of Santa Maria da Boa Vista, Orocó and Petrolândia, water quality analyzes (turbidity, color, pH, electrical conductivity, temperature, nitrate, iron and manganese) showed favorable conditions for the implementation of FM on the banks of the São Francisco River, however, the SPT tests carried out in the cities of Santa Maria da Boa Vista showed that the site does not have a suitable lithology for the use of the technique because the soil is, above all, clayey. In Orocó, the SPT test could not be carried out due to the soil composition by pebbles. In previous soil analysis, the region on the banks of the São Francisco River in the city of Petrolândia has potential for the implantation of BF because it presents a thick layer of sandy soil, which can reach more than 20 m in depth. The analyzes of pharmaceutical compounds in the surface water of the São Francisco River showed minimum and maximum concentrations of not detected (ND) and 759,060 µg.L-1, ND and 1858.020 µg.L-1, ND and 785.280 µg.L-1, and ND and 533,640 µg.L-1, respectively, for diclofenac, dipyrone, ibuprofen and paracetamol. Among them, the only one that showed removal by the conventional method of water treatment was diclofenac, with an average of 22% attenuation. Dipyrone, ibuprofen and paracetamol showed an average increase in concentration between raw water and treated water of 3.018%; 38.477% and 4.261%, respectively, which may be related to the formation of products during the water treatment process and/or the non-consideration of the detention time of ETAs during the study.

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  • CAMILA NASCIMENTO RIBEIRO
  • TÉCNICAS DE REFINAMENTO DA APROXIMAÇÃO DO GRADIENTE PARA OTIMIZAÇÃO DA INJEÇÃO DE ÁGUA

  • Orientador : BERNARDO HOROWITZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERNARDO HOROWITZ
  • LEONARDO CORREIA DE OLIVEIRA
  • SILVANA MARIA BASTOS AFONSO DA SILVA
  • Data: 09/08/2021

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  • Neste trabalho são apresentadas técnicas de refinamento para melhorar tanto o desempenho do Método Baseado em Ensembles (EnOpt), como também melhorar o desempenho do Gradiente Simplex (SG), para o gerenciamento ótimo do problema de injeção de água em reservatórios sujeitos a restrições. A função objetivo adotada é o Valor Presente Líquido (VPL) e, as restrições impostas são a nível de poço e do campo. Adotou-se o algoritmo SQP para resolução do problema de injeção de água e, o Método dos Mínimos Quadrados Não-lineares (Non-linear Least Squares Method – NLS) par resolver o problema desacoplado. Propomos quatro técnicas de refinamento da matriz de sensibilidade: Técnica do Truncamento; Técnica do Amortecimento; Técnicas de Localização que incluem a sensibilidade do VPL dos poços produtores com respeito aos controles dos outros poços produtores e a sensibilidade do VPL dos poços produtores com respeito aos controles dos poços injetores; e ainda as Técnicas de Regularização, sendo elas, a sensibilidade do VPL dos poços injetores com respeito aos controles dos poços produtores e a sensibilidade do VPL dos poços injetores com respeito aos controles dos outros poços injetores. Essas técnicas foram inseridas aos métodos EnOpt e SG, resultando em cinco refinamentos distintos, REB, REB*, REB+T, RSG+T e RSG+TD, que foram aplicados aos modelos de reservatórios BCO-Falha e Brugge.


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  • In this work, refinement techniques are presented to improve both the performance of the Ensembles Based Method (EnOpt), as well as to improve the performance of the Gradient Simplex (SG), for the optimal management of the water injection problem in constrained reservoirs. The objective function adopted is the Net Present Value (NPV) and the restrictions imposed are at the well and field level. The SQP algorithm was adopted to solve the water injection problem and the Nonlinear Least Squares Method (NLS) to solve the decoupled problem. We propose four techniques to refine the sensitivity matrix: Truncation technique; Damping Technique; Locating Techniques that include the sensitivity of the NPV of the producing wells with respect to the controls of the other producing wells and the sensitivity of the NPV of the producing wells with respect to the controls of the injector wells; and also the Regularization Techniques, namely, the sensitivity of the NPV of the injector wells with respect to the controls of the producing wells and the sensitivity of the NPV of the injector wells with respect to the controls of the other injector wells. These techniques were added to the EnOpt and SG methods, resulting in five distinct refinements, REB, REB*, REB+T, RSG+T and RSG+TD, which were applied to the BCO-Falha and Brugge reservoir models.

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  • MARCELLA VASCONCELOS QUINTELLA JUCÁ
  • ESTIMATIVA DA UMIDADE DO SOLO EM DIFERENTES PROFUNDIDADES A PARTIR DO PRODUTO DO SATÉLITE SOIL MOISTURE OCEAN SALINITY (SMOS) EM PERNAMBUCO UTILIZANDO UM FILTRO EXPONENCIAL

  • Orientador : ALFREDO RIBEIRO NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • DANIEL ANDRÉS RODRIGUEZ
  • ALFREDO RIBEIRO NETO
  • ALZIRA GABRIELLE SOARES SARAIVA SOUZA
  • Data: 17/08/2021

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  • As secas são desastres naturais cuja severidade e duração apresentam difícil previsibilidade. Esse evento extremo pode ser identificado, por exemplo, quando teores de umidade do solo abaixo da média são detectados. A umidade em profundidades subsuperficiais possui importante papel em aspectos ecológicos e socioeconômicos, sendo a agricultura um setor fortemente afetado pelas secas, dada a dependência da safra da disponibilidade de água na zona de raiz e, portanto, da umidade do solo. Nesse sentido, esse parâmetro é utilizado em modelos hidrológicos e climáticos bem como no monitoramento de culturas, visto que é indicador da disponibilidade de água para a transpiração e fornece previsibilidade acerca da ocorrência de secas agrícolas. Dentre as metodologias de aferição, o sensoriamento remoto é uma opção viável para obtenção de informações de umidade do solo em larga escala, visto que os dados gerados por satélite possuem grande abrangência espacial e tem frequência temporal satisfatória. A missão SMOS obtém informações de umidade do solo através de um radiômetro que opera na Banda L. Portanto, os dados por ele obtidos referem-se à umidade nos primeiros centímetros do solo. Nesse trabalho, um filtro exponencial para estimar o teor de água na zona da raiz a partir de séries temporais de umidade superficial obtidas via sensoriamento remoto foi avaliado para estações do estado de Pernambuco, com base nos dados do SMOS e utilizando estações in situ nas profundidades de 20 cm e 40 cm para calibração e definição de parâmetros. Os resultados obtidos para a zona de raiz foram também comparados aos produtos de umidade do solo dos modelos GLDAS-Noah e GLDAS-CLSM. O teor de umidade do solo estimada pelo filtro exponencial apresentou incrementos médios na correlação de Pearson e reduções no RMSE, de 34% e 25%, respectivamente, quando comparados aos dados do SMOS sem sua aplicação, chegando a correlações mais de 100% maiores e RMSE 70% menores, evidenciando o benefício de sua aplicação. Quanto aos dados resultantes do filtro com o GLDAS, observou-se um padrão espacial na comparação entre estes e os dados provenientes do filtro.


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  • Droughts are natural disasters whose severity and duration are often hard to predict. This extreme event can be identified, for example, when soil moisture contents lower than average are detected. Soil moisture at subsurface depths plays an important role in ecological and socioeconomic aspects, as agriculture is a business field heavily affected by droughts, given the crops dependence on the availability of water on the root zone, and therefore, of the soil moisture. In this sense, this parameter is used in hydrological and climate models as well as in agricultural monitoring, as it is an indicator for the availability of water for transpiration and provides predictability regarding the occurrence of agricultural droughts. Among the measurement methodologies for this parameter, remote sensing is a viable option to obtain soil moisture information on a large scale, since the data generated by satellite has a large spatial coverage and has a satisfactory temporal frequency. The SMOS mission measures soil moisture information through a radiometer that operates in the L-Band. Therefore, the data obtained refers to the moisture in the first centimeters of the soil. In this study, an exponential filter to estimate the root zone water content from time series of surface moisture obtained via remote sensing was evaluated for in situ stations located in Pernambuco, Brazil based on SMOS data and using in situ stations at 20 cm and 40 cm depths for calibration and parameters setting. The results obtained for the root zone were also compared to the soil moisture products of the GLDAS-Noah and GLDAS-CLSM models. The soil moisture content estimated by the exponential filter resulted in mean Pearson correlation increments and RMSE reductions in the order of 34% and 25%, respectively, when compared to SMOS data without its application, reaching correlations more than 100% higher and RMSE 70% lower and showing the benefits of its application. As for the data resulting from the filter with the GLDAS, a spatial pattern was observed in the comparison between these and the data from the filter.

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  • LEONARDO BARROS DANTAS BRANDÃO
  • ANÁLISE NUMÉRICA DA DISSOLUÇÃO PELO FLUXO DE FLUIDO EM ROCHAS EM ESCALA DE PLUGUE CONSIDERANDO A INFLUÊNCIA DE VUGS E FRATURA

  • Orientador : IGOR FERNANDES GOMES
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ANALICE FRANCA LIMA AMORIM
  • IGOR FERNANDES GOMES
  • MANOEL PORFIRIO CORDAO NETO
  • Data: 20/08/2021

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  • A dissolução dos minerais das rochas pela interação com fluidos pode criar caminhos de fluxos ou alargar os já existentes, aumentando o escoamento do fluido. As rochas carbonáticas possuem características físicas e geológicas complexas e a presença de fraturas altera o fluxo de fluido no maciço, podendo contribuir com a dissolução dos minerais. Os evaporitos podem ser compostos por gipsita (CaSO4.H2O), que reagem rapidamente no contato com a água por sua baixa solubilidade. As dissoluções de calcita e gipsita podem gerar zonas que variam de pequenos vugs a grandes cavernas – é a carstificação. A resistência ao cisalhamento da rocha pode ser afetada pelas rugosidades das paredes das fraturas, que impactam na circulação do fluido e do soluto, gerando caminhos tortuosos. As dissoluções das paredes das fraturas modificam suas aberturas e alteram as permeabilidades. Com o objetivo de compreender melhor a formação de zonas de dissolução em rochas e a influência de fraturas e vugs, neste trabalho simulou-se numericamente a dissolução da gipsita pela interação rocha-fluido, utilizando formulação de transporte reativo para cenários sintéticos bidimensionais, considerando duas análises distintas, em elementos finitos e na escala de plugue: (1) rochas com vugs, em que foram analisados quatro blocos com vugs, sendo dois plugues com distribuição aleatória de vugs e dois homogêneos, tendo, um de cada, uma fratura central; (2) rochas com diferentes rugosidades das paredes das fraturas, em que foram analisas quatro amostras (L, R1, R2 e R3). Os resultados da análise 1 mostraram um aumento expressivo na dissolução com a adição da fratura e a tendência do fluxo de seguir caminhos de conexão entre vugs. Com isso, algumas zonas mais distantes do local de injeção do fluxo foram dissolvidas mais rapidamente do que outras mais próximas. A fratura leva ao direcionamento do fluxo de fluido e a um avanço mais expressivo da frente de dissolução. Na análise 2, foi observada, em todos os casos, inicialmente a convergência do fluxo do fluido para o topo da fratura. Nas rochas fraturadas com “quinas” (R1, R2 e R3), apareceram zonas dissolvidas nas adjacências das quinas, enquanto, na simulação L (sem quinas), a dissolução foi mais rápida em pontos mais próximos da fratura e do local de injeção do fluxo. Conclui-se que a presença da fraturas tende a direcionar o fluxo no interior da rocha e a acelerar o processo de dissolução. As rugosidades das paredes criam zonas específicas de dissolução dos minerais. Os resultados conduzem a um entendimento do impacto de fraturas e vugs sobre a dissolução frente a um meio com heterogeneidades determinadas por macroporos.


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  • Rock-fluid interactions can cause mineral dissolution, creating flow paths or widen the existing ones, increasing fluid flow. Carbonate rocks have complex physical and geological characteristics. The presence of fractures changes the fluid flow into the rock, which may contribute to the mineral dissolution. Evaporites can be composed by gypsum (CaSO4.H2O), which reacts quickly in contact with water due to its low solubility. Calcite and gypsum dissolutions can create zones that vary from small vuggy to large caves – that is the karstification process. The rock strength can be affected by the roughness of its fracture walls, which impact the fluid and solute circulation, creating tortuous paths. Dissolutions of fracture walls modify their apertures and change permeabilities. To better understand the formation of dissolution zones in rocks and the influence of fractures and vugs, this work numerically simulates the dissolution of gypsum by rock-fluid interaction, using a reactive transport formulation for two-dimensional synthetic scenarios, considering two distinct analyses, in finite elements and at the plug scale: (1) rocks with vugs, in which four plugs with vugs were analyzed, two of them had a random distribution of vugs and two were homogeneous, one of each having a central fracture; (2) rocks with different roughness of the fracture walls, in which four plugs were analyzed (L, R1, R2 and R3). The results of analysis 1 showed a significant increase in dissolution with the fracture and a tendency for the fluid to follow connection paths between the vugs. As a result, some zones farther away from the fluid injection site were dissolved faster than others that were closer. The fracture provides an intense fluid flow in this direction and an expressive advance of dissolution front. In analysis 2, it was observed, in all cases, initially the convergence of the fluid flow to the top of the fracture. At fractured rocks with "corners" (R1, R2 and R3), dissolved zones appeared in the proximity of the corners, while in the L simulation (without corners), dissolution was faster at points closer to the fracture and to the injection site of the fluid. The conclusion is that the presence of fractures tends to direct the flow inside the rock and to accelerate the dissolution process. Roughness creates specific zones of mineral dissolution. The results lead to an understanding of the impact of fractures and vugs on the dissolution in a medium with heterogeneities determined by macropores.

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  • RENATA ÉLINE DE BRÁS FONTES
  • SIMULAÇÃO NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO MECÂNICO EM BANDAS DE DEFORMAÇÃO

  • Orientador : ANALICE FRANCA LIMA AMORIM
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IGOR FERNANDES GOMES
  • TIAGO SIQUEIRA DE MIRANDA
  • MANOEL PORFIRIO CORDAO NETO
  • Data: 31/08/2021

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  • Afloramentos análogos de arenitos, como por exemplo os da Bacia do Rio do Peixe, têm sido alvo de estudos petrofísicos, geológicos e geomecânicos, devido apresentar deformações a partir de estruturas rúpteis em rochas sedimentares, conhecidas como Bandas de Deformação, as quais influenciam diretamente nas propriedades das rochas. O presente trabalho objetiva a realização de uma análise numérica, que poderá analisar o efeito do cisalhamento em bandas de deformação com a utilização domodeloelastoplásticodeDrucker-Pragerparasimularmaciçosrochososem condiçãodecisalhamento, além de avaliar a influência da tensão confinante e parâmetros dos materiais, e assim modelarsistemascomsegmentosdefalhaspré-existentes, utilizando como base ensaios mecânicos uniaxial e triaxial sobre o efeito do cisalhamento nas Bandas de Deformação da bacia em estudo. A simulação utilizou-se da técnica de descontinuidades fortes incorporadas para simular a descontinuidade das bandas de deformação, com rigidez duas vezes superior ao arenito. Empregou-se a simulação o modelo constitutivo de Drucker-Prager, tal modelo facilita o estudo de zonas de cisalhamento. Assim, pode-se observar queestes ensaios conseguiram captar a zona de tensões cisalhantes entre as bandas de deformação e em todo seu entorno.


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  • Analogous sandstone outcrops, such as those in the Rio do Peixe Basin, have been the subject of petrophysical, geological and geomechanical studies, due to deformations from brittle structures in sedimentary rocks, known as Deformation Bands, which directly influence the properties of rocks. The present work aims to carry out a numerical analysis, which will be able to analyze the effect of shear on strain bands using the Drucker-Prager elastoplastic model to simulate rock masses in shear condition, in addition to evaluating the influence of confining stress and material parameters, and thus model systems with pre-existing fault segments, using as a basis uniaxial and triaxial mechanical tests on the effect of shear on the Deformation Bands of the basin under study. The simulation used the technique of strong discontinuities incorporated to simulate the discontinuity of the deformation bands, with rigidity twice as high as that of sandstone. The Drucker-Prager constitutive model simulation was used, this model facilitates the study of shear zones. Thus, it can be observed that these tests were able to capture the shear stress zone between the strain bands and all around them.

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  • DOUGLAS LIMA MARTINS
  • ESTUDO DA RELAÇÃO DO RIDESOURCING COM O USO E A PROPRIEDADE DO AUTOMÓVEL

  • Orientador : LEONARDO HERSZON MEIRA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • LEISE KELLI DE OLIVEIRA
  • CIRA SOUZA PITOMBO
  • Data: 10/09/2021

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  • Esta dissertação analisa os efeitos do serviço de ridesourcing no uso e propriedade do automóvel nas cidades brasileiras e discute suas implicações para a mobilidade sustentável. Nas últimas décadas o planejamento dos transportes gerou uma priorização do automóvel em detrimento de modos ativos e coletivos. A busca por uma mobilidade mais sustentável tenta reverter esse processo. Recentemente serviços de mobilidade compartilhada surgiram como novas formas de se locomover pelas cidades. O ridesourcing faz parte desses serviços e obteve grande destaque nas cidades brasileiras. Diante do exposto, esse trabalho teve como objetivo geral estudar a relação entre o ridesourcing e o uso e a propriedade do automóvel e analisar seus impactos no planejamento da mobilidade urbana no Brasil. O estudo empírico foi realizado utilizando dados das 10 maiores regiões metropolitanas do país e um questionário com respondentes de todo o país. Os métodos utilizados foram regressão linear com estimador em diferenças em diferenças, modelos de escolha discreta e rank data analysis. Os resultados demonstraram que o ridesourcing não possui efeitos expressivos na propriedade do automóvel e que o uso do serviço pode estar relacionado com um maior uso de modos ativos e coletivos. Também foi encontrado que o ridesourcing possui uma avaliação semelhante ao automóvel e que há uma disparidade desses com os demais modos. A partir disso é discutido como políticas públicas de transporte podem direcionar o uso do serviço de modo a propiciar uma mobilidade mais sustentável.


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  • This dissertation analyzes the effects of ridesourcing service on the car use and ownership in Brazilian cities and discusses its implications for sustainable mobility. In recent decades, transport planning has generated a car prioritization over active and collective modes. The aim for a more sustainable mobility tries to reverse this process. Recently, shared mobility services have emerged as new ways of getting around cities. Ridesourcing is part of these services and has gained great value in Brazilian cities. Given the above, this work aimed to study the relationship between ridesourcing and the car use and ownership and analyze its impacts on urban mobility planning in Brazil. The empirical study was carried out using data from the 10 largest metropolitan regions in the country and a questionnaire with respondents from all over the country. The methods used were linear regression with a difference- in-difference estimator, discrete choice models and rank data analysis. The results showed that ridesourcing does not have expressive effects on car ownership, and that the use of the service may be related to a greater use of active and collective modes. It was also found that ridesourcing has an evaluation similar to the automobile and that there is a disparity between these and other modes. From that, it is discussed how public transport policies can guide the use of the service in order to provide a more sustainable mobility.

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  • MARIA EDUARDA FERREIRA DA SILVA CARVALHO
  • INCENTIVO À REVITALIZAÇÃO DE RIOS URBANOS COM ABORDAGEM SOCIO-HIDROLÓGICA: ESTUDO DE CASO DA BACIA DO CAPIBARIBE, RECIFE-PE

  • Orientador : JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • MEMBROS DA BANCA :
  • FERNANDO DORNELLES
  • JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • LEIDJANE MARIA MACIEL DE OLIVEIRA
  • Data: 07/10/2021

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  • O objetivo deste trabalho foi indicar a importância da abordagem socio-hidrológica no incentivo as práticas de revitalização de rios urbanos com foco no rio Capibaribe, Recife-PE. Foi feita uma revisão bibliográfica das abordagens existentes no mundo, no Brasil e na cidade. Também foi realizada uma pesquisa de campo para identificação espacial dos pontos críticos do rio Capibaribe no Recife, desde os bairros da Torre/Santana até a sua foz no bairro do Recife. Nela, foram identificadas lançamento de efluentes, invasão de áreas de preservação permanente, deposição de resíduos sólidos nas margens, criação de camarão em viveiros e áreas de maior e menor visibilidade das margens, a partir de um observador dentro do rio. Foram criados mapas com a distribuição espacial desses impactos. Também foi feita uma análise da relação que as pessoas da Região Metropolitana do Recife têm com o rio Capibaribe. Com esse intuito, foi aplicado um questionário online perguntando sobre as atividades já realizadas no corpo hídrico, eventos participados, relação com elementos culturais e pessoais dos respondentes. As atividades estudadas foram os blocos carnavalescos fluviais “Floco – A ver o rio” e “Galinha d’Água”, visita ao Capibar e passeio de Catamarã. Os gráficos resultantes demonstraram uma tendência comum entre as respostas comparando-se os eventos, no entanto, o engajamento para mutirões de limpeza foi mais expressivo no Floco, enquanto que para a Galinha d’Água, chamou atenção o número de respostas “chamaria amigos para ajudar”. A grande maioria de todos entrevistados ao menos assinaria uma petição online por “um rio mais limpo” e “um rio mais utilizado para lazer”. Também foram feitas perguntas sobre a opinião das pessoas com relação a influência da poesia e música na revitalização de rios urbanos. Os resultados mostraram que a grande maioria dos respondentes acredita que a cultura pode influenciar positivamente nessa temática. Por fim, os resultados foram relacionados por um entendimento sistêmico com relação a soluções voltadas para a revitalização do rio Capibaribe.


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  • The aim of this project was to indicate the importance of the socio-hydrological approach on encouraging the revitalization practices of urban rivers with a focus on the Capibaribe River, Recife-PE. A literature review of the existing approaches in the world, in Brazil and in the city was conducted. A field research was also carried out in order to spatially identify the critical points of the Capibaribe River in Recife, from Torre / Santana neighborhoods to the river's mouth, in Recife neighborhood. It was identified the release of effluents, invasion of areas of permanent preservation, deposition of solid waste on the banks, creation of shrimp in ponds and areas of greater and lesser visibility of the banks, from an observer inside the river. Maps were created with the spatial distribution of these impacts. An analysis about the relationship that Metropolitan Region of Recife's citizens have with the Capibaribe River was also conducted. With this in mind, an online questionnaire was applied asking about activities already carried out in the water body, events attended, relationship with cultural and personal elements of respondents. The activities studied were: “Floco – A ver o rio”, “Bloco Galinha d’Água”, visit to Capibar and Catamaran ride. The resulting graphs showed a common tendency among the responses when comparing the events, however, the engagement for cleaning efforts was more expressive in Floco, while for Galinha d'Água, the number of responses “called friends to help". The vast majority of the interviewed would at least sign an online petition for “a cleaner river” and “a river more used for leisure”. Questions were also asked about people's opinions regarding the influence of poetry and music in the revitalization of urban rivers. The results showed that the vast majority of respondents believe that culture can positively influence this theme. Finally, the results were related to a systemic understanding of solutions aimed at revitalizing the Capibaribe River.

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  • VINÍCIUS BELARMINO ALMEIDA
  • INTERAÇÃO ENTRE TORÇÃO, FLEXÃO E CORTANTE EM VIGAS DE CONCRETO ARMADO SEGUNDO NBR 6118 e AASHTO LFRD 2014

  • Orientador : BERNARDO HOROWITZ
  • MEMBROS DA BANCA :
  • BERNARDO HOROWITZ
  • FERNANDO ARTUR NOGUEIRA SILVA
  • TIAGO ANCELMO DE CARVALHO PIRES DE OLIVEIRA
  • Data: 08/11/2021

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  • Vigas de concreto armado estão sujeitas a esforços de flexão, torção e cortante, muitas vezes de forma simultânea. A interação entre esses esforços atuantes é um fenômeno complexo, que exige um modelo unificado de análise e dimensionamento. Consequentemente, é comum adotar procedimentos aproximados, oriundos das normas técnicas ou literatura, que podem levar a resultados conservadores ou inconsistentes. Esta dissertação implementou um procedimento automatizado para análise dos esforços resistentes, segundo os modelos da NBR 6118/2014 (treliça generalizada de banzos paralelos) e AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2014 (Teoria do Campo de Compressão Modificada). Esse algoritmo usou uma analogia que transforma o problema de resistência em um problema de otimização com restrições, o que permitiu gerar uma superfície de interação com indicações das restrições ativas em cada grau de interação entre os esforços. Foram geradas as superfícies de interação para três vigas com ensaios experimentais disponíveis na literatura, plotando os resultados empíricos contra a superfície obtida a partir das prescrições normativas. O trabalho concluiu que o procedimento proposto foi eficiente e eficaz em prever a resistência das vigas analisadas. A comparação das superfícies de interação obtidas com os dados experimentais e outras superfícies da literatura existente mostrou a consistência do procedimento, e sua aplicação se mostrou prática e simples. A abordagem de otimização garantiu resultados econômicos e seguros. As normas analisadas mostraram prescrições geralmente seguras em comparação com os resultados experimentais.


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  • Reinforced concrete beams are subjected to bending, torsion and shear simultaneously. The interaction of combined loading is complex and demands a unified model for analysis and design. Therefore, it’s common to use approximate procedures from technical standards or literature, that may lead to conservative or inconsistent results. This dissertation has created an automatic procedure to obtain a beam’s strength, according to the models taken from NBR 6118/2014 (variable angle truss model with parallel chords) and AASHTO LRFD Bridge Design Specifications 2014 (Modified Compression Field Theory). This algorithm has used an analogy that converts the resistance problem into a constrained optimization problem, generating an interaction surface that also displays the active constraints for each degree of interaction. Interaction surfaces were produced for three beams with experimental results available in the literature, plotting the tests data against the surface obtained by the standards. This document concluded that the proposed procedure was efficient and effective in predicting the beams’ resistance. The comparison between the interaction surfaces here generated and empirical data and other surfaces from the existing literature showed the procedure is consistent and its application simple and practical. The optimization approach guaranteed economical and safe results. The standards analysis demonstrated reasonably safe results in comparison with experimental data.

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  • MIKHAEL FERREIRA DA SILVA SANTOS
  • INTERAÇÃO SOLO - ESTRUTURA: ANÁLISE DE UM CASO DE OBRA EM RECIFE, PERNAMBUCO

  • Orientador : ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ALEXANDRE DUARTE GUSMAO
  • BERNADETE RAGONI DANZIGER
  • BERNARDO HOROWITZ
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • Data: 29/11/2021

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  • Essa dissertação apresenta um caso de obra contemplando a análise da interação solo-estrutura (ISE) em uma edificação situada no município de Recife, estado de Permanbuco. O estudo incluiu a análise do comportamento da estrutura em duas hipóteses, basicamente: apoios indeslocáveis (hipótese original de projeto) e considerando a interação solo-estrutura (ISE) através de apoios elásticos. A edificação analisada foi o prédio de engenharia de produção está situado no campus Recife da Universidade Federal de Pernambuco – UFPE, sendo composto de quatro pavimentos, contendo sala de professores, laboratórios de informática, salas administrativas, salas de reunião e banheiros, possuindo uma área construída aproximada de 2.570 m². Inicialmente foi realizado a modelagem tridimensional elástico linear em elementos finitos da estrutura, considerando a hipótese de apoios indeslocáveis, buscando representar as cargas do projeto original, conforme a planta de carga das fundações. A partir disso, foi realizado a estimativa de recalques através do método de Aoki-Lopes (1975) sem considerar a rigidez da estrutura, baseando-se na metodologia Substructure Method. Foi utilizada a metodologia indicada por Aoki (1989; 1997) com uso do modelo de molas de Winkler para considerar a interação solo-estrutura. Os recalques distorcionais previstos com e sem a interação solo-estrutura são comparados e analisados em conformidade com o estado da edificação, conforme vistoria realizada. Foi avaliado as alterações nos esforços internos das peças estruturais em ambas as hipóteses analisadas, bem a influência da ISE em parâmetros de estabilidade global da edificação, em especial, o parâmetro Gama-Z. Verifiou-se que, mesmo com as simplificações adotadas e justificadas nas etapas do estudo, os resultados da análise numérica foi capaz de explicar o comportamento estrutural da edificação, onde as conclusões das análises direcionam para a importância da interação solo-estrutura para o comportamento geotécnico e estrutural da edificação.


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  • This dissertation presents a case of work contemplating an analysis of soil-structure interaction (ISE) in a building located in the city of Recife, state of Permanbuco. The study included an analysis of the behavior of the structure in two hypotheses, basically: non-displaceable supports (original design hypothesis) and considering a soil-structure interaction (ISE) through elastic supports. The building analyzed was the production engineering building located on the Recife campus of the Federal University of Pernambuco - UFPE, consisting of four floors, containing a teacher's room, computer labs, administrative rooms, meeting rooms and bathrooms, having an area built approximately 2,570 m². Initially, a linear elastic three-dimensional modeling in finite elements of the structure was performed, considering a hypothesis of non-displaceable supports, seeking to represent the loads of the original design, according to the load plan of the foundations. From this, the settlement estimate was performed using the method of Aoki-Lopes (1975) without considering the rigidity of the structure, based on the Substructure Method methodology. The methodology used by Aoki (1989; 1997) was used with the use of the Winkler spring model to consider a soil-structure interaction. Distorted settlements delivered with and without a soil-structure interaction are compared and accordingly in accordance with the state of the building, as inspected. It was evaluated how changes in the efforts of the parts follow in both analyzed hypotheses, as well as the influence of the ISE on the global stability parameters of the building, in particular, the Gamma-Z parameter. It was found that, even with the simplifications adopted and justified in the stages of the study, the results of the numerical analysis were able to explain the structural behavior of the building, where as a result of the analyzes they point to the importance of the soil-structure interaction for the geotechnical behavior and structural of the building.

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  • HAYLLA REBEKA DE ALBUQUERQUE LINS LEONARDO
  • Desempenho de Telhados Ecológicos em Área Urbana

  • Orientador : SYLVANA MELO DOS SANTOS
  • MEMBROS DA BANCA :
  • CRISTIANE GUISELINI
  • JAIME JOAQUIM DA SILVA PEREIRA CABRAL
  • SYLVANA MELO DOS SANTOS
  • Data: 27/12/2021

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  • O acelerado processo de urbanização das metrópoles sem um planejamento urbanístico adequado, ocasiona a alteração do meio ambiente nas áreas urbanizadas, gerando o aumento das superfícies impermeabilizadas pela aplicação de materiais asfálticos, e sintéticos, ocasionando fenômenos ambientais as ilhas de calor, além do aumento no risco de inundações e na degradação da qualidade da água dos corpos hídricos presentes no meio urbano. Os telhados verdes e ecológicos destacam-se como medida mitigatória e de redução no aumento da temperatura de superfície nos grandes centros urbanos, e de problemas de inundações nas cidades. A aplicação dessa tecnologia associada aos princípios de sustentabilidade a partir da reutilização e aplicação de materiais não biodegradáveis, como materiais plásticos advindos de resíduos sólidos urbanos, potencializa os benefícios ambientais gerados. De maneira que, este estudo objetivou-se analisar o desempenho térmico da implementação de três protótipos, sendo um telhado ecológico, composto por materiais reutilizados, um telhado verde, e uma cobertura convencional. A unidade experimental está localizada na cidade do Recife, na Cidade Universitária, foram analisados os dados coletados abaixo de cada cobertura no período de abril de 2021 a junho de 2021. Foram aplicados técnica de análises de dados através da programação eletrônica, utilizando a linguagem Python com a aplicação de frameworks, e análises estatísticas descritivas utilizando os softwares e plataformas “Jupiter Notebook” e “Excel”. Os resultados destacaram que no âmbito da redução de temperatura ambiente interna, o telhado verde apresentou melhores desempenhos que o telhado ecológico (Arranjo 1, 2 e 3), visto que o ecológico apresentou o maior potencial de conservação térmica. O telhado ecológico (arranjo 1) se destacou por reduzir a temperatura no interior do ambiente em até 4,49% quando comparado com a temperatura externa máxima. A aplicação do telhado ecológico demonstrou conservação da temperatura interna do ambiente sob a cobertura, apresentando benefícios na redução da umidade relativa do ar, principalmente nos dias em que ocorreram os eventos extremos de precipitação pluviométrica.


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  • The accelerated urbanization process in metropolises without adequate urban planning causes changes in the environment in urbanized areas, generating an increase in impermeable surfaces by the application of asphalt and synthetic materials, causing environmental phenomena in heat islands, in addition to an increase in the risk of flooding and the degradation of the water quality of water bodies present in urban areas. Green and ecological roofs stand out as a mitigation measure and a reduction in the increase in surface temperature in large urban centers, and in flooding problems in cities. The application of this technology associated with the principles of sustainability from the reuse and application of non-biodegradable materials, such as plastic materials from urban solid waste, maximizes the environmental benefits generated. So, this study aimed to analyze the thermal performance of the implementation of three prototypes, being an ecological roof, composed of reused materials, a green roof, and a conventional roof. The experimental unit is located in the city of Recife, in the University City, the data collected under each coverage in the period from April 2021 to June 2021 were analyzed. Data analysis technique was applied through electronic programming, using the Python language with the application of frameworks, and descriptive statistical analysis using the “Jupiter Notebook” and “Excel” software and platforms. The results highlighted that in the scope of the reduction of the internal ambient temperature, the green roof presented better performances than the ecological roof (Arrangements 1, 2 and 3), since the ecological one had the greatest potential for thermal conservation. The ecological roof (arrangement 1) stood out for reducing the temperature inside the environment by up to 4.49% when compared to the maximum outside temperature. The application of the ecological roof demonstrated conservation of the internal temperature of the environment under the roof, showing benefits in reducing the relative humidity of the air, especially on days when extreme rainfall events occurred.

Teses
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  • LYNEKER SOUZA DE MOURA
  • Utilização de Lodo de Tratamento Têxtil em Revestimentos Asfálticos: Uma Análise Mecânica, Microscópica e Ambiental

  • Orientador : ARNALDO MANOEL PEREIRA CARNEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ARNALDO MANOEL PEREIRA CARNEIRO
  • ERIKA PINTO MARINHO
  • JORGE BARBOSA SOARES
  • LAURA MARIA GORETTI DA MOTTA
  • MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • Data: 21/06/2021

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  • O lodo têxtil é um resíduo industrial de difícil tratamento e alto custo de disposição final. Entretanto, quando seco e destorroado, adquire propriedades granulométricas compatíveis com as adições de enchimento utilizadas na pavimentação rodoviária. Avaliou-se sua incorporação ao concreto asfáltico nos âmbitos mecânicos, microscópicos e ambientais. Para tanto, foram realizadas dosagens do tipo Marshall contendo de 2,0 à 5,0% de lodo e de 4,5 à 6,5% de ligante, objetivando uma formulação com a inclusão máxima do resíduo dentro dos parâmetros aceitáveis. Mediante as análises efetuadas, é evidente a potencialidade da eficiência da adição de 2,0 à 3,0% de lodo têxtil em misturas asfálticas da faixa “C” como material constituinte do pavimento, seja com os agregados, ou misturado previamente ao ligante. Quanto à viscosidade do ligante modificado por lodo têxtil, houve um incremento na viscosidade do CAP 50/70 em até 37% à 135 ºC e até 28% à 177 ºC, o que torna o ligante menos suscetível a mudanças térmicas. Não houveram efeitos prejudiciais na resistência a tração, deformação permanente e rigidez das misturas, mantendo-se estatisticamente equivalentes a amostra de referência, sem lodo. A inclusão de lodo têxtil não ocasionou prejuízos à durabilidade do concreto asfáltico, verificada por meio do ensaio cântabro e dano por umidade induzida, além de demonstrar adesividade satisfatória, comprovada por análises microscópicas. Quanto a resistência à fadiga, o lodo têxtil não apresentou efeito deletério ao revestimento asfáltico nas misturas de 2,0%, tendo sido observado um incremento de até 38% no número de ciclos para as misturas com 3,0% de lodo têxtil, sendo a adição direta ao ligante. Os resultados de deformação permanente indicam que as misturas asfálticas aqui apresentadas são recomendadas para vias de médio fluxo (N, entre 3×106 e 1×107). As análises ambientais de lixiviação, solubilização e microscópicas indicam um aprisionamento eficaz do lodo têxtil dentro da matriz asfáltica. Uma análise simplificada da viabilidade operacional demonstrou que é possível a utilização de até 20t de lodo têxtil por Km de via pavimentada. Por fim, pode-se afirmar que os resultados dessa pesquisa ratificam a aplicabilidade do revestimento asfáltico como uma matriz de imobilização do resíduo por meio da garantia de sua eficaz apreensão, além de trazer benefícios mecânicos ao pavimento, e ambientais, a sociedade.

     


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  • Textile sludge is an industrial waste that is difficult to treat and has a high cost of final disposal. However, when dry and ground, it acquires granulometric properties compatible with the filler additions used in road paving. Its incorporation to asphalt concrete was evaluated in mechanical, microscopic and environmental scopes. For this purpose, Marshall type dosages containing 2.0 to 5.0% of sludge and 4.5 to 6.5% of binder were carried out, aiming at a formulation with the maximum inclusion of the residue within acceptable parameters. Through the analyzes carried out, it is evident the potential efficiency of adding 2.0 to 3.0% of textile sludge in asphalt mixtures type “C” as a constituent material of the pavement, either with aggregates, or previously mixed with the binder. As for the viscosity of the binder modified by textile sludge, there was an increase in the viscosity of CAP 50/70 by up to 37% at 135 ºC and up to 28% at 177 ºC, which makes the binder less susceptible to thermal changes. There were no harmful effects on the tensile strength, permanent deformation and stiffness of the mixtures, remaining statistically equivalent to the reference sample, without sludge. The inclusion of textile sludge did not cause any damage to the durability of the asphalt concrete, verified through the cantabrotest and damage by induced humidity, in addition to demonstrating satisfactory adhesion, proven by microscopic analysis. As for fatigue resistance, the textile sludge did not present a deleterious effect on the asphalt coating in the 2.0% mixtures, with an increase of up to 38% in the number of cycles for mixtures with 3.0% textile sludge, being observed the direct addition to the binder. The results of permanent deformation indicate that the asphalt mixtures presented here are recommended for medium flow routes (N, between 3 × 106 and 1 × 107). Environmental analyzes of leaching, solubilization and microscopy indicate an effective trapping of textile sludge within the asphalt matrix. A simplified analysis of operational viability showed that it is possible to use up to 20t of textile sludge per km of paved road. Finally, it can be said that the results of this research ratify the applicability of the asphalt coating as a matrix for immobilizing waste, ensuring its effective apprehension, in addition to bringing mechanical benefits to the pavement, and environmental benefits to society

     

2
  • GABRIEL ARAUJO DE OLIVEIRA
  • Informações Espaciais Colaborativas Como Fonte Alternativa de Dados Observados Para a Calibração de Modelos Hidrodinâmicos

  • Orientador : JOSE ALMIR CIRILO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • IANA ALEXANDRA ALVES RUFINO
  • ADRIANO ROLIM DA PAZ
  • ALFREDO RIBEIRO NETO
  • JOSE ALMIR CIRILO
  • SUZANA MARIA GICO LIMA MONTENEGRO
  • Data: 25/06/2021

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  • A pesquisa tem como objetivo explorar a utilização de dados espaciais colaborativos enquanto fonte alternativa de dados observados para a calibração de modelos hidrodinâmicos, especificamente no mapeamento de áreas de riscos hidrológicos. O trabalho é motivado pelas múltiplas fontes de incertezas presentes na modelagem hidrodinâmica, o que salienta a relevância das etapas de calibração e validação das simulações de cheia. Ao mesmo tempo, a escassez de dados observados tem sido apontada como uma das principais limitações da temática, de modo que informações compartilhadas de forma colaborativa podem ser consideradas como potencial fonte alternativa de coleta de dados. Para isso, são abordados no trabalho os seguintes aspectos: desenvolvimento de uma plataforma colaborativa (aplicativo móvel) para a coleta de marcas de cheia; estratégias que podem ser adotadas para a motivação e engajamento de potenciais colaboradores para a realização de coletas de dados; desenvolvimento de mecanismos para análise de consistência dos dados; e, por fim, as potencialidades e limitações identificadas na aplicação de informações colaborativas enquanto fonte alternativa de dados observados para a calibração de modelos hidrodinâmicos. Os resultados obtidos validam a hipótese de que dados espaciais colaborativos podem ser considerados uma fonte alternativa de dados observados para a calibração de modelos hidrodinâmicos. As simulações calibradas a partir desses dados apresentaram erros (RMSE) abaixo de 10 centímetros, e sendo observado que o desenvolvimento de mecanismos para análise de consistência dos dados foi fundamental para o desempenho dos resultados. Da mesma forma, o aplicativo desenvolvido demonstrou bom desempenho uma vez que possibilitou a coleta de dados colaborativos (marcas de cheia), sendo relatado pelos usuários a sua facilidade de utilização e ausência de falhas no funcionamento. Por fim, em relação à motivação e engajamento de colaboradores, estudantes de ensino fundamental apresentaram maior desempenho na realização de coleta de dados, sendo observado também a importância da realização de ações diretas de mobilização, como oficinas presenciais. Dessa forma, a pesquisa espera contribuir para a redução de incertezas no mapeamento de áreas de riscos hidrológicos, especificamente no que diz respeito à escassez de dados observados para a calibração e validação de modelos hidrodinâmicos.


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  • The research aims to explore the use of collaborative spatial data as an alternative source of observed data for the calibration of hydrodynamic models, specifically in the mapping of hydrological risk areas. The work is motivated by the multiple sources of uncertainties present in the hydrodynamic modeling, which highlights the relevance of the calibration and validation stages of the simulations. At the same time, the scarcity of observed data has been pointed out as one of the main limitations of the theme, so that information shared collaboratively can be considered a potential alternative source of information. For this, the following aspects are addressed in the work: development of a collaborative platform (mobile application) for the collection of flood marks; strategies that can be adopted to motivate and engage potential employees to carry out data collections; development of mechanisms for data consistency analysis; and, finally, the potentialities and limitations identified in the application of collaborative information as an alternative source of data observed for the calibration of hydrodynamic models. The results obtained validate the hypothesis that collaborative spatial data can be considered an alternative source of observed data for the calibration of hydrodynamic models. The simulations calibrated from collaborative data showed errors (RMSE) below 10 centimeters when compared to a reference simulation, in which the development of mechanisms for analyzing data consistency was fundamental for the performance of the results. Likewise, the developed application demonstrated good performance since it enabled the collection of collaborative data (flood marks), with users reporting its ease of use and absence of malfunctions. Finally, in relation to the motivation and engagement of employees, elementary school students showed greater performance in conducting data collection, while also observing the importance of carrying out direct mobilization actions, such as in-person workshops. Thus, the research hopes to contribute to the reduction of uncertainties in the mapping of hydrological risk areas, specifically with regard to the scarcity of data observed for the calibration and validation of hydrodynamic models.


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  • LUIZ GUIMARAES RIBEIRO NETO
  • Índice da Qualidade do Serviço para Sistemas Intermodais de Transporte Urbano de Passageiros 

  • Orientador : MARIA LEONOR ALVES MAIA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA LEONOR ALVES MAIA
  • MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • LEONARDO HERSZON MEIRA
  • ILCE MARILIA DANTAS PINTO
  • BRUNO VIEIRA BERTONCINI
  • Data: 30/06/2021

  • Mostrar Resumo
  • Esta pesquisa tem como objetivo principal propor um índice que permita avaliar a qualidade do serviço em sistemas intermodais do transporte de passageiros em ambiente urbanos. Atualmente os padrões de avaliação formulados são baseados em modais específicos de transporte e não incorporam a totalidade dos atributos necessários para complemento de uma viagem intermodal. A análise contínua do índice proposto possibilita a seleção de prioridades e o consequente planejamento, implantação e avaliação de políticas públicas que promovam uma matriz de transporte de passageiros mais diversificada, em que os modos ativos, bem como as formas coletivas de locomoção, sejam protagonistas no deslocamento da população. A análise de componentes principais (ACP) foi o método utilizado para avaliação, ponderação e agregação dos indicadores constituintes do padrão apresentado. Os atributos relativos à segurança, disponibilidade e acessibilidade são apontados pelo público pesquisado como as dimensões mais relevantes para avaliar a qualidade do serviço prestado. A aplicação do índice na região do entorno do Terminal de Integração de Afogados, na cidade de Recife, Pernambuco, Brasil, revela as dificuldades enfrentadas por ciclistas, pedestres e portadores de mobilidade reduzida para complementação de uma viagem intermodal na área em análise, o que pode resultar em viagens mais longas e menos confortáveis, que estimulam a redução no número de usuários do sistema de transporte coletivo de passageiros


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  • This research has as main objective to propose an index that allows to evaluate the quality of the service in intermodal systems of passenger transport in urban environment. Currently, the assessment standards formulated are based on specific transport modals and do not incorporate all the attributes necessary to complement an intermodal journey. The continuous analysis of the proposed index enables the selection of priorities and the consequent planning, implementation and evaluation of public policies that promote a more diversified passenger transport matrix, in which active modes, as well as collective forms of locomotion, are protagonists in the displacement of the population. Principal component analysis (PCA) was the method used to evaluate, weigh and aggregate the indicators constituting the standard presented. The attributes related to safety, availability and accessibility are pointed out by the researched public as the most relevant dimensions to evaluate the quality of the service provided. The application of the index in the region surrounding the Drowned Integration Terminal, in the city of Recife, Pernambuco, Brazil, reveals the difficulties faced by cyclists, pedestrians and people with reduced mobility to complement an intermodal journey in the area under analysis, which can result in longer and less comfortable journeys, which stimulate the reduction in the number of users of the public passenger transport system.

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  • FERNANDHA BATISTA LAFAYETTE
  • PROPOSTA E AVALIAÇÃO DE MODELO DE GESTÃO DE SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA NO MEIO RURAL NO ESTADO DE PERNAMBUCO.

  • Orientador : SUZANA MARIA GICO LIMA MONTENEGRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • SUZANA MARIA GICO LIMA MONTENEGRO
  • MARIA DO CARMO MARTINS SOBRAL
  • JOSE ALMIR CIRILO
  • CARLOS DE OLIVEIRA GALVÃO
  • SONALY CRISTINA REZENDE BORGES DE LIMA
  • Data: 11/08/2021

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  • A busca incessante pela universalização dos serviços de abastecimento de água no Brasil é um desafio de longas datas. Para os gestores de recursos hídricos, assim como para os formuladores de políticas públicas, garantir o abastecimento de água de qualidade no meio rural é um desafio recorrente, especialmente pela distribuição espacial das comunidades difusas. Outro desafio diz respeito a promover a sustentabilidade destes sistemas. Nesse cenário, este trabalho teve como objetivo apresentar a demanda hídrica da população rural, propor critérios de hierarquização para investimentos na busca pela universalização dos serviços, inclusive sugerindo o conceito de Índice de Concentração Rural (ICR), validado pelo método DELPHI; estabelecer perspectivas através da análise SWOT do primeiro SISAR em Pernambuco, e especialmente, avaliar modelo de gestão compartilhada de sistema de abastecimento de água no meio rural no semiárido do Estado de Pernambuco. A avaliação do projeto piloto se deu na comunidade de Santo Antônio II, no município de Afogados da Ingazeira, e foram avaliados 24 parâmetros voltados ao desempenho institucional, no âmbito da eficiência operacional, comercial e financeira, dentre os quais, somente 2 foram classificados como ruins, 62,5% tiveram classificação ótima e 29,2% regular. Concluindo-se que o modelo apresentou um bom desempenho institucional, e adequada eficiência operacional, comercial e financeira. Desta forma, o modelo de gestão compartilhada é recomendado para replicação, como também deve ser fortalecido em prol da busca pela universalização e sustentabilidade do serviço de abastecimento de água no meio rural em Pernambuco.


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  • The relentless search for the universalization of water supply services in Brazil is a long-standing challenge. For water resource managers, as well as public policy makers, ensuring a quality water supply in rural areas is a recurring challenge, especially due to the spatial distribution of diffuse communities. Another challenge is to promote the sustainability of these systems. In this scenario, this work aimed to present the water demand of the rural population, to propose hierarchy criteria for investments in the search for universal services, including suggesting the concept of Rural
    Concentration Index (ICR). Also to establish perspectives of the first SISAR in Pernambuco through SWOT analysis and, especially, to evaluate a model of shared management of water supply system in the rural area of the semi-arid region of Brazil, State of Pernambuco. The pilot project was evaluated in the Santo Antônio II community, in the municipality of Afogados da Ingazeira, and 24 parameters were
    evaluated for institutional performance, within the scope of operational, commercial and financial efficiency, of which only 2 were classified as bad, 62.5% had an excellent classification and 29.2% fair. In conclusion, the model presented a good institutional performance, and adequate operational, commercial and financial efficiency. In this way, the shared management model is recommended for replication, as it should also be strengthened in favor of the search for the universalization and sustainability of the water supply service in rural areas in Pernambuco.

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  • LARISSA FERREIRA DAVID ROMAO BATISTA
  • QUADRO CONCEITUAL E ANALÍTICO COMO SUBSÍDIOS AO MAPEAMENTO DE RISCO DECORRENTES DE INUNDAÇÃO

  • Orientador : ALFREDO RIBEIRO NETO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • JOSE ALMIR CIRILO
  • ALFREDO RIBEIRO NETO
  • SIMONE ROSA DA SILVA
  • CARLOS RUBERTO FRAGOSO JUNIOR
  • Data: 27/08/2021

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  • Inundações são fenômenos da natureza que ao encontrarem uma população exposta e vulnerável originam o risco o qual pode vir a se concretizar em um desastre. E entendê-lo é o primeiro passo para evitá-lo, ou para pelo menos diminuir seus impactos negativos. O Sendai Framework for Disaster Risk Reduction (2015 – 2030) destaca a necessidade de monitoramento, avaliação, compreensão e comunicação do risco, suas causas e consequências para a gestão no enfrentamento dos desafios de hoje e de amanhã.A estrutura montada nesta pesquisa navega pelas etapas de uma análise de risco quantitativa, embasada principalmente em dados secundários, comunicando os resultados de modo gráfico e buscando diminuir a alta exigência por recursos financeiros e humanos. Propõe-se um banco de dados facilmente padronizado em ambiente SIG, a análise de influência de uma estrutura de controle de cheias na estimativa de danos possíveis, e a construção de curvas de risco em escala local com uma metodologia replicável para outros municípios da região. A modelagem hidrológica (HEC-HMS) e hidrodinâmica 2D (HEC-RAS) possibilitaram simulação de 6 eventos de projeto em cenários com e sem a inserção da barragem de Serro Azul, importante estrutura da bacia em estudo.No que concerne à influência da barragem, os danos estimados referentes à estrutura das edificações residenciais atingiram redução máxima de 94%, enquanto danos a bens pessoais chegaram a um pico de 87%, ambos para eventos de maior frequência como é o caso de inundações de 5 e 10 anos de tempo de retorno.Os benefícios anuais proporcionados pela barragem de Serro Azul, através da metodologia desta pesquisa, são estimados em 3,5 milhões de reais ao ano para o setor residencial. Os mapas apresentados traduzem graficamente os valores obtidos com os indicadores sendo reclassificados em categorias facilmente reconhecíveis. Assim, a metodologia montada e executada nesta pesquisa proporcionou a realização da análise de risco e obtenção das curvas de dano para o município de Palmares, Zona da Mata Sul, Estado de Pernambuco.


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  • Floods are natural phenomena that create risk and possibly a disaster when encountering an exposed and vulnerable population. Understanding it is the first step to avoid it, or at least to mitigate its negative impacts. The Sendai Framework for Disaster Risk Reduction (2015 – 2030) highlights the need to monitor, assess, understand and communicate risks, their causes, and consequences for management in facing the challenges of today and tomorrow. The structure established in this research navigates through the stages of quantitative risk analysis, based mainly on secondary data, communicating results graphically, and seeking to reduce the high demands for financial and human resources. A database that is easily standardized in a GIS environment, analyzing the performance of a flood control measure in possible damages estimation, and constructing risk curves at a local scale with a replicable methodology for other regional municipalities are some of the proposed issues. The hydrological modeling (HEC-HMS) and 2D hydrodynamics (HEC-RAS) enabled the simulation of 6 synthetic events in scenarios with and without the insertion of the important Serro Azul dam. Regarding the dam's influence, the estimated damage related to residential buildings reached a maximum reduction of 94%, while damage to the inventory reached a peak of 87%, both for more frequent events with return periods of 5 and 10-years. Through the methodology of this research, the annual benefits provided by the Serro Azul dam are estimated at 3.5 million reais a year for the residential sector. The presented maps graphically translate the values obtained with the indicators which were reclassified into easily recognizable categories. Thus, the methodology assembled and executed in this research provided risk analysis and curves for the municipality of Palmares, Pernambuco state.

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  • ADOLPHO GUIDO DE ARAÚJO
  • METODOLOGIA PARA AVALIAÇÃO DOS ASPECTOS AMBIENTAIS EM OBRAS DE LOTEAMENTO URBANO NA FASE DE PRÉ-CONSTRUÇÃO

  • Orientador : RACHEL PEREZ PALHA
  • MEMBROS DA BANCA :
  • RACHEL PEREZ PALHA
  • BRUNA SOARES FERNANDES
  • VIVIANE ADRIANO FALCAO
  • MARCELE ELISA FONTANA
  • RUSKIN FERNANDES MARINHO DE FREITAS
  • Data: 29/09/2021

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  • A evolução da indústria da construção civil foi direcionada para o desenvolvimento econômico das regiões, sem incluir as questões ambientais. Este estudo teve por objetivo desenvolver uma metodologia de avaliação dos aspectos ambientais nas atividades de infraestrutura urbana na fase de pré-construção. A metodologia do estudo foi desenvolvida em três fases: Estudo Preliminar, Elaboração do Modelo e Validação do Método. Na primeira fase foram investigados: sustentabilidade e construção civil, métodos de avaliação ambiental, normas/regulamentos de gestão ambiental e métodos de identificação de fatores causais. Na segunda fase, foi elaborado um método para quantificação de dez aspectos ambientais utilizando os critérios duração e gravidade de forma objetiva através de uma operação matricial dos vetores duração e gravidade. Com base na quantificação do critério gravidade, foi desenvolvido um método para identificar as causas dos aspectos ambientais, também de forma objetiva. Por fim, a terceira fase foi destinada para aplicação do modelo preditivo em três casos reais. As atividades construtivas foram Terraplenagem, Sistema de drenagem pluvial, Sistema de abastecimento de água potável, Sistema de energia elétrica, Pavimentação e Meio-fio. Dez aspectos ambientais foram selecionados com base na capacidade de quantificação e na possibilidade de ocorrência no caso real. Os aspectos ambientais foram calculados através do critério de gravidade, utilizando fórmulas aplicáveis especificamente a cada aspecto ambiental, para eliminar assim a subjetividade do julgamento, em seguida transformados para uma escala adimensional e inseridos no modelo matricial. A terraplenagem teve o maior impacto ambiental com escala máxima (cinco) em sete aspectos ambientais e a emissão de gases do efeito estufa foi o aspecto ambiental de maior pontuação nos projetos A e C, bem como foi o segundo de maior pontuação no projeto B. Os fatores causadores dos aspectos ambientais foram identificados e distribuídos em quatro categorias: máquinas; materiais; métodos e fatores ambientais. Pela primeira vez, projetos urbanísticos puderam ser avaliados de forma objetiva na fase pré-construção.


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  • The evolution of the construction industry was directed towards the economic development of the regions, without including environmental issues. However, urban infrastructure adaptations have become necessary to meet sustainability regulations. This study aimed at developing an objective methodology to apply to urban infrastructure activities to quantify environmental aspects in the pre-construction phase. The methodology of the study was in three phases: Preliminary Study, Model development and Method Validation. In the first phase were investigated: sustainability and construction industry, environmental assessment methods and environmental management standards / regulations. In the second phase, the construction activities of the infrastructure works and the environmental aspects were selected. And in the third phase, a matrix operation was designed with the vectors: gravity and duration. Finally, the predictive model was applied in the real case for the validation the numerical example. The constructive activities are earthworks, rainwater drainage system, water supply system, electrical energy system, paving and curbing. The ten environmental aspects selected were Greenhouse Gas Emissions, Energy Use, Water Pollution, Noise Pollution, Soil Pollution, Water Use, Total Suspended Particles, Resources use, Soil Change and Waste with quantification capacity and with the possibility of occurrence in the real case. The environmental criteria severity and duration were used as vectors of the matrix operation, revealing the Greenhouse Gas Emissions with the highest score (61 points) and the Construction and Demolition Waste (25 points) with the lowest score. In an innovative way, in this research the severity criteria was calculated for ten environmental aspects in six construction activities of urban infrastructure, using formulas applicable specifically to each environmental aspect, thus eliminating the subjectivity of the judgment. Possibly, for the first time, urban projects could be evaluated objectively based on a methodology for quantifying environmental aspects in the pre- construction phase.

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  • FERNANDA CAVALCANTI FERREIRA
  • CONTRIBUIÇÃO AO ESTUDO DO MECANISMO DE ADERÊNCIA DE REVESTIMENTOS DE PASTA DE GESSO APLICADOS EM SUBSTRATOS POROSOS

  • Orientador : ARNALDO MANOEL PEREIRA CARNEIRO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • MARIA DO ROSÁRIO DA SILVA VEIGA
  • ARNALDO MANOEL PEREIRA CARNEIRO
  • KAROLINE ALVES DE MELO MORAES
  • VALDECIR ANGELO QUARCIONI
  • YÊDA VIEIRA PÓVOAS
  • Data: 25/11/2021

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  • O revestimento em pasta de gesso vem ganhando espaço na construção civil. Contudo, a literatura a respeito da aderência dos sistemas de revestimento em pasta de gesso é limitada a pequenas investigações experimentais e não se encontra definido o mecanismo de aderência da interface substrato-revestimento e seus fatores intervenientes. Além disso, a NBR 13867 (1997), a NBR 16618 (2017) e a NBR 16689 (2019), voltadas para revestimento interno em gesso, apresentam algumas lacunas em relação ao procedimento de execução dos revestimentos em gesso. Assim, o objetivo desta pesquisa é contribuir com a avaliação dos fatores intervenientes na aderência e com o entendimento do mecanismo de ligação de sistemas de revestimento executados em pasta de gesso sobre substratos porosos distintos, avaliando a natureza da ligação, através da conciliação de investigações em nível microscópico e macroscópico, com caracterização física, química, mecânica e morfológica dos substratos, das pastas de gesso e interface pasta-substrato, como ensaios de resistência de aderência à tração, análises das interfaces dos sistemas de revestimento por meio de lupa, microscópio eletrônico de varredura e análise petrográfica. A influência na aderência de variáveis como relação a/g (0,6, 0,8 e 1,0), tratamentos das bases (com ou sem pré- umedecimento, com e sem chapisco) e tipos de bases (blocos cerâmicos e de concreto, e concreto aparente liso) foi avaliada. Com a análise dos resultados, verifica-se que a composição do traço, o tipo de base e o pré-tratamento influenciam na resistência de aderência. A extensão de aderência das pastas é de, aproximadamente, 100%, independente dos fatores combinados. Quanto à microestrutura da interface dos sistemas analisados, a partir da investigação realizada, a aderência é predominantemente mecânica, relacionada com a rugosidade.


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  • The gypsum plaster has been gaining in construction. However, the literature on the bond of gypsum plaster paste systems is limited to small experimental investigations and the phenomenon of bond of the substrate-coating interface and its influential factors is not defined. In addition, NBR 13867 (1997), NBR 16618 (2017) and NBR 16689 (2019), aimed at internal plaster coating, present gaps in relation to the procedure for the execution of plaster coatings. Thus, the objective of this research is to contribute to the study of factors involved in bond and to the understanding of the bonding mechanism of coating systems executed in gypsum plaster paste on different porous substrates, evaluating the nature of the bond, through the conciliation of investigations at the microscopic and macroscopic level, with physical, chemical, mechanical and morphological characterization of the substrates, plaster pastes and paste- substrate interface, such as bond strength tests, analysis of coating systems interfaces through a magnifying glass, scanning electron microscope and petrographic analysis. The influence on bond of variables such as water/binder ratio (0.6, 0.8 and 1.0), base treatments (with or without pre-wetting, with and without roughcast) and types of bases (ceramic and concrete blocks, and concrete) was evaluated. With the analysis of the results, it is verified that the water/binder ratio, the type of base and the pre-treatment influence the bond strength.Thus, the objective of this research is to understand the bond mechanism of plaster coating systems and its intervening factors. The bond extension of the coatings is approximately 100%, regardless of the combined factors. As for the microstructure of the interface of the analyzed systems, based on the investigation carried out, the bond is predominantly mechanical, related to roughness.

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  • MAYSSA ALVES DA SILVA SOUSA
  • Contribuição ao Estudo de Solos Tropicais Finos para Uso na Pavimentação Rodoviária

  • Orientador : ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • MEMBROS DA BANCA :
  • LIEDI LÉGI BARIANI BERNUCCI
  • ANTONIO CARLOS RODRIGUES GUIMARAES
  • MAURICIO OLIVEIRA DE ANDRADE
  • ROBERTO QUENTAL COUTINHO
  • VERONICA TEIXEIRA FRANCO CASTELO BRANCO
  • Data: 22/12/2021

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  • Segundo dados da Confederação Nacional dos Transportes (CNT), a matriz de transportes de cargas brasileira enfatiza a preferência do país ao modal rodoviário, uma vez que este representa 61,1%, caracterizando-o como o de maior representatividade no âmbito nacional. Por consequência, a malha rodoviária é a mais extensa dentre as demais existentes no Brasil e devido a essa grande demanda pelas rodovias, é comum a construção de novas estradas ou até mesmo à restauração de vias antigas, que em ambos os casos requer a utilização de grandes volumes de materiais para compor as camadas do pavimento. Este fato se torna um gargalo para os projetos, uma vez que os sistemas de seleção atuais de solos para a pavimentação (USCS e TRB) indicam basicamente apenas materiais granulares para tal uso. Os projetos rodoviários executados no estado de Pernambuco ainda seguem esses procedimentos, que são dotados de parâmetros que não se adequam totalmente à realidade dos solos brasileiros, pois baseiam-se em normas desenvolvidas para solos de países de clima temperado, assim, uma grande parte dos solos disponíveis na região são descartados ou subutilizados e, os materiais que atendem a essas exigências estão cada vez mais escassos acarretando no aumento dos custos de transportes. Por outro lado, ao longo de décadas, várias pesquisas têm indicado a possibilidade de utilização de solos finos que não se encaixam dentro dos sistemas de classificação tradicionais, mas que apresentam bom desempenho mecânico, são os chamados solos tropicais. Assim, nesta pesquisa pretende-se conhecer o comportamento geotécnico dos solos tropicais finos da Região Metropolitana do Recife, à luz da mecânica dos pavimentos, através da aplicação de metodologias especificas, como a MCT (M - miniatura; C - compactação; T – tropical) e também incorporando os ensaios de Módulo Resiliente e Deformação Permanente, visando sua aplicação como camadas de pavimento rodoviário, contribuindo assim para a divulgação e implementação do método mecanístico-empírico MeDiNa (Método de Dimensionamento Nacional) no Estado de Pernambuco. Outra contribuição da pesquisa visa a construção de um Banco de Dados de Solos Finos brasileiro, o qual será posteriormente analisado através da aplicação de técnicas estatísticas multivariadas, como a Análise de Clusters.


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  • According to data from the National Transport Confederation (CNT), the matrix for the transport of cargo in Brazil shows the country's preference for the road modal, characterizing it as the most representative nationwide. The road network is the most extensive among others in Brazil and due to this great demand for highways, it is common to build new roads or restore old roads and, in both cases, large volumes of materials are used to compose the pavement layers. This fact becomes a bottleneck for projects, since the current traditional soil classification and selection systems for paving (USCS and TRB) basically indicate only granular materials for such use. The road projects carried out in the state of Pernambuco still follow these procedures, which do not fit the reality of Brazilian soils, as they are based on standards developed for temperate soils. Thus, a large part of the soils available in the region are discarded or underutilized. However, over the decades, several researches have indicated the use of fine-grained soils that do not fit within the traditional selection criteria, but that present good mechanical performance. In this research sought to contribute to the evaluation of regional fine-grained tropical soils for use in road paving. For this, an extensive experimental campaign was carried out to analyze the geotechnical behavior of thirteen representative fine-grained soils of the Metropolitan Region of Recife (RMRecife) and a Brazilian Fine Soils Database (BDSF) was set up composed by sixty and seven materials from different regions of Brazil with various geotechnical parameters. The analyzes were conducted under physical, chemical and mineralogical aspects, as well as in the light of pavement mechanics, with the application of specific methodologies, such as MCT (M - miniature; C - compaction; T - tropical) and the Resilient Modulus (MR) and Permanent Deformation (DP) tests, used as a basis for the design of asphalt pavements by the new Brazilian Design Method (MeDiNa). Additionally, basics statistics, correlation, regression and multivariate techniques (Cluster Analysis) were used using Data Science tools to get correlations more completely. The results showed that fine-grained tropical soils (both from RMRecife and BDSF) are materials that present excellent mechanical behavior (high values of MR and low DP), meeting the standards required for a Primary Arterial System. As examples, the soils of RMRecife are mixed materials composed of high percentages of clay and sand, marked by the presence of non-expanding clay minerals, such as kaolinite and illite, with limonite grains in their coarsest fractions, among others characteristics that designate them as lateritic soils, well developed pedologically. In this context, this research contributed to the proposition of several road pavement structures validated by MeDiNa considering different types of materials and traffic levels - proving the technical feasibility of using fine-grained tropical soils, with advantage economic, by reducing costs with transport and acquisition of granular materials. Made application, dissemination and implementation of MeDiNa in the State of Pernambuco and built a database based on criteria of pavement mechanics. Genareted MR prediction equations as a function of the stresses acting on the structure of a pavement subjected to heavy traffic for RMRecife's LA' soils and multiple linear regression models for MR prediction considering specific variables geotechnics.

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