Dissertação

{pt_PT=Comparação de técnicas de tratamento de solos arenosos por biocimentação considerando a homogeneidade e seus efeitos na resistência à compressão simples} {} EVALUATED

{pt=Pretendeu-se definir um método eficiente para aplicação de tratamento de solos arenosos por biocimentação. Testaram-se duas técnicas de preparação de provetes: i) pré-mistura de solo com bactéria, seguindo-se de injeção da solução de alimento, ii) injeção de bactéria seguido da solução de alimento. Em ambos os casos, as condições de injeção variaram: i) injeção tipo coluna de infiltração, ii) injeção com recurso a um tubo perfurado centrado. A homogeneidade do tratamento foi estudada através da avaliação de amostras retiradas de várias zonas dos provetes, do conteúdo em CaCO3 através de ensaios de lixiviação, com testes de porosimetria por intrusão de mercúrio, MIP e com determinação das concentrações em iões amónio NH4+ com reagente de Nessler. Imagens recolhidas em microscópio eletrónico de varrimento SEM e análises de difração de raios-X confirmaram a presença do mineral calcite. Os resultados mostraram a redução do diâmetro médio dos macroporos e um teor médio de CaCO3 variando entre os 1,8% e 4,6%, distribuído de forma heterogénea entre o topo e base e radialmente. Os provetes pré-misturados com bactéria foram os que mostraram maiores teores. O estudo da homogeneidade revelou teores em CaCO3 mais reduzidos nas secções inferiores dos provetes injetados com bactéria. Realizaram-se ensaios de compressão simples UCS para avaliar os ganhos de resistência e rigidez nos provetes tratados. Na comparação entre os valores medidos nos provetes de controlo e nos provetes tratados com bactéria verificou-se um incremento dos 18 kPa para os 150 kPa, demonstrando que o tratamento funcionou independentemente do método utilizado. , en=The purpose of this work was to define an efficient method for sandy soil treatment using biocimentation. An experimental device was developed to treat cylindrical soil samples with 7.2 cm diameter and 12 cm height using enzyme and bacteria. Two sample preparation techniques were tested: (i) pre-mixing the soil with bacteria, then inject the feeding solution; (ii) inject bacteria followed by the feeding solution. In both, the injection conditions varied in two ways: (i) injecting from the top, like a ‘’shower’’ and (ii) injecting through a central pipe perforated along its length. The homogeneity of the treatment was evaluated in several samples extracted from different areas of the specimens using X-Ray diffractometry and scanning electron microscope SEM images. Porosimetry tests (MIP), CaCO3 dissolution using HCl acid and NH4+ concentrations through Nessler reagent were also performed. Results showed reduction of average macropore diameter and CaCO3 content varying 1.8% to 4.6%, unevenly distributed between the top and bottom sections, as well as along radial direction. Homogeneity studies showed larger concentration near the bottom sections (far from the inlet). The most homogeneous and cemented samples were found when mixing bacteria with soil before injecting feeding solution. Unconfined compression tests (UCS) were performed to evaluate the strength and stiffness earned with the treatment. In the comparison between the values measured in the control and in the specimens treated with bacteria a marked strength increment from 18 kPa to 150 kPa was observed, showing that treatment worked independently from the procedure adopted for its application. }
{pt=biocimentação, carbonato de cálcio, homogeneidade, MIP, UCS, en=biocementation, calcium carbonate, homogeneity, MIP, UCS}

Novembro 5, 2019, 14:0

Orientação

ORIENTADOR

Maria Rafaela Pinheiro Cardoso

Departamento de Engenharia Civil, Arquitectura e Georrecursos (DECivil)

Professor Associado