Dissertação

{pt_PT=Bio-cimentação em solos arenosos: efeito do tempo de tratamento na compressibilidade e na quantidade de bio-cimento produzido} {} EVALUATED

{pt=O betão é o segundo produto mais consumido na indústria da construção depois da água. A sua produção causa mais de 5% das emissões antropogénicas de CO2 o que com a crescente consciencialização sobre o impacto climático faz com que exista um grande interesse em reduzir a pegada de carbono. A bio-cimentação foi introduzida no final do século XX e surgiu como uma alternativa ao uso de cimento no melhoramento dos solos. Esta técnica constitui um processo biológico que utiliza bactérias capazes de catalisar a reação da ureia para precipitar carbonato de cálcio. Com este tratamento, dá-se a colmatação dos poros por preenchimento de calcite, reduzindo-se assim a permeabilidade e aumentando a resistência e a rigidez dos solos. O objetivo deste trabalho passou por compreender como é que a duração do tratamento iria influenciar o comportamento mecânico do solo, tendo para isso sido analisada a compressibilidade e a quantidade de bio-cimento produzido, o que se traduz, indiretamente, na avaliação da durabilidade desta técnica. Para cumprir este objetivo foram preparados provetes sujeitos a diferentes tipos de tratamento para compreender de que forma a presença do bio-cimento afeta o comportamento observado. De entre os ensaios realizados destacam-se os ensaios edométricos, os ensaios de lixiviação, a análise de imagens de microscópio de varrimento de eletrões, a espectroscopia de difração de raios-x e as porosimetrias por intrusão de mercúrio. Todas as conclusões obtidas justificam assim a necessidade de futuras investigações para que se possam reproduzir mais casos de up-scaling do laboratório para o campo. , en=Concrete is the second most-consumed product in construction after water. Its production causes more than 5% of anthropogenic CO2 emissions and therefore, due to the increasing awareness of the climate impact there is a large interest in reducing its carbon footprint. Microbial induced calcium carbonate precipitation (MICP) technique was introduced at the end of the 20th century as an alternative to the use of cement for soil improvement. MICP is a biologically driven calcium carbonate precipitation technology that uses urease producing bacteria fed with a calcium source. With this treatment the precipitation of calcium carbonate in the soil pores occurs, reducing soil permeability and increasing stiffness and strength as a function of the amount precipitated. The aim of this work was to understand how the treatments duration would influence the mechanical behaviour of the soil by analysing compressibility and the amount of bio cement produced, and indirectly, the durability of the technique. To fulfil this goal, the specimens were prepared with different types of treatment for later comparison and to understand how the presence of bio-cement affects the observed behaviour. The tests carried out were oedometer tests, leaching tests, the analysis of electron scanning microscope (SEM) images, the chemical characterization by spectroscopy X-ray diffraction and porosimetry by mercury intrusion (MIP). All the conclusions obtained justify the need for future investigations so that more cases of up-scaling from the laboratory to the field can be reproduced. }
{pt=Bio-cimentação, MICP, carbonato de cálcio, SEM, MIP., en=Bio-cementation, MICP, calcium carbonate, SEM, MIP.}

Janeiro 11, 2021, 18:0

Orientação

ORIENTADOR

Maria Rafaela Pinheiro Cardoso

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado