CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS UTILIZADOS NA PRODUÇÃO DE ADOBES NA PROVÍNCIA DE HUAMBO – ANGOLA

RESUMO Em Angola, a construção em terra constitui-se como uma herança histórica presente na cultura das populações. Numerosas edificações em terra crua, construídas com base em métodos e técnicas ancestrais, encontram-se distribuídas por todo o país. Existe um número considerável de estruturas em pau-a-pique, taipa e mais recentemente em BTC (Bloco de Terra Comprimida). Porém, o adobe constitui-se como a técnica mais utilizada entre as técnicas de construção em terra crua, principalmente usada pelas famílias de baixo rendimento. Face ao atual panorama de desenvolvimento do país, e considerando a possibilidade de integrar sistemas e materiais de construção tradicionais, que respeitem o meio ambiente e que se integrem harmoniosamente no seu habitat natural, uma das opções alternativas na construção atual passa por retomar as soluções antigas e os materiais tradicionais, como a construção em adobe. Associando o trabalho científico ao conhecimento ancestral detido pela população pode-se melhorar e otimizar estas soluções tradicionais, dando resposta às exigências atuais de sustentabilidade social, económica e ambiental. A Província de Huambo insere-se na principal unidade morfoestrutural de Angola, o Planalto Central, com cotas absolutas que podem atingir os 2600 m [Araújo & Guimarães, 1992]. A Oeste, o planalto é limitado pela Cadeia Marginal de Montanhas, com relevos de desníveis muito acentuados, onde se situam as zonas de maior altitude de Angola. Nos interflúvios e no sopé das montanhas desenvolvem-se solos lateríticos. Na Região Central de Angola abundam rochas granitóides, cuja alteração “in-situ” originou os denominados solos residuais. As propriedades texturais, geoquímicas e mineralógicas destes solos dependem não só da composição química da rocha mãe, mas principalmente das características geomorfológicas e climatéricas locais [Duarte et al, 2013]. Estes são os solos utilizados em grande parte das construções em terra existentes na região do Planalto Central. À medida que nos aproximamos do Litoral, os materiais de construção vão variando de acordo com a litologia local. O clima também varia entre estas regiões e, consequentemente, também varia a resistência e durabilidade da construção em adobe face aos agentes meteorológicos. Grande parte das edificações do Planalto Central de Angola é construída com adobe, que é um elemento construtivo com potencial degradação pela ação da água. Devido ao clima, subtropical, quente e húmido, na maior parte do território angolano (60% são planaltos com cerca de 1000 aos 2000 metros de altitude e uma extensa rede hidrográfica), estas construções podem ser vulneráveis e apresentar degradação precoce, agravada pela falta de conhecimento das propriedades dos geomateriais utilizados e das técnicas que permitem a sua estabilização e conservação. Será desejável, por isso, encontrar soluções para melhorar a durabilidade e resistência do adobe, na região em estudo. Neste trabalho, pretende-se avaliar as propriedades dos solos tipicamente utilizados nos adobes construídos com as técnicas locais, mediante a realização de ensaios laboratoriais que determinem as características mineralógicas (DRX), físicas (peso específico, porosidade, índice de vazios, textura, consistência) e mecânicas (resistência à compressão, permeabilidade, dureza do material aglomerado, durabilidade). A metodologia a seguir nestes estudos baseia-se na interpretação da informação recolhida na bibliografia disponível e na realização de entrevistas às populações locais de forma a compreender a experiência tradicional no que concerne aos materiais e técnicas utilizadas na construção em terra, o tempo de vida útil das construções, e o tipo e periodicidade das ações de manutenção adotadas. Proceder-se-á também à realização de ensaios laboratoriais nos adobes construídos com materiais e procedimentos tradicionais, nomeadamente em termos de durabilidade e erodibilidade (Ensaio de erosão pelo método de Geelong; Ensaio de avaliação do ciclo húmido/seco aplicando as normas neozelandesas 4297: 1998 - Engineering Design of Earth Buildings; 4297: 1998 - Materials and Workmanship for Earth Buildings; 4297: 1999 - Earth Build. Not Requiring Specific Design). Os resultados obtidos com esta investigação permitirão identificar, selecionar e caraterizar os geomateriais e métodos mais utilizados na construção em terra crua na Província de Huambo, em Angola, contribuindo para o desenvolvimento do conhecimento destas soluções construtivas sustentáveis com forte implantação nesta região. A partir da análise dos dados recolhidos será definida a estratégia para os passos seguintes deste projeto de investigação, que visa a proposta de soluções construtivas com melhores características de desempenho, conforto, segurança e durabilidade

CARACTERIZAÇÃO GEOLÓGICA E GEOTÉCNICA DE SOLOS RESIDUAIS TROPICAIS DA REGIÃO CENTRAL DE ANGOLA

Poucos são os trabalhos científicos existentes que contemplem a composição química, mineralógica e textural de solos residuais tropicais de Angola, sendo que os mais comuns têm sido focados para a caracterização pedológica, fundamentalmente para fins agrícolas [Castanheira, 1998], ou baseiam-se em classificações cujas realidades não se enquadram com as de Angola, tanto pela ausência de bibliografia, como pela complexidade que os mesmos apresentam. Em resultado disso, a aplicação destes solos para fins de engenharia traz, muitas das vezes, consequências nefastas que podem ser imprevisíveis e irreversíveis, do ponto de vista da funcionalidade e segurança das obras de engenharia. Assim, o presente trabalho tem como objectivo determinar características geológicas e geotécnicas dos solos residuais da Região Central de Angola (Huambo, Kwanza-Sul e Kwanza-Norte), ilustrados na Figura 1, assim como identificar os principais factores que determinam a formação dos mesmos. Dado que a composição mineralógica e textural de um solo residual, é resultado principalmente da história geológica herdada da rocha-mãe, do clima predominante e das condições geomorfológicas, não se pode caracterizar os solos residuais sem antes conhecer a composição química e mineralógica da rocha-mãe em questão [Duarte, 2002]. Sendo assim, a caracterização mineralógica foi efetuada mediante a aplicação das técnicas de análise mineralógica por difracção de raios-X (DRX) e a análise química por espectrometria de fluorescência de raios-X (FRX), a fim de se identificar os principais tipos de minerais, assim como os elementos químicos constituintes tanto da rocha-mãe, como do solo residual resultante. Os resultados de DRX revelam que as de rochas de origem são constituídas por quartzo muito abundante, presença de feldspatos potássicos (microclina e ortose) e plagioclases ricas em sódio (Albite) [Ferreira da Silva, 2009]. As micas estão presentes em todas as rochas, às vezes com a maior preponderância da biotite (amostras A e B), e noutros casos com o maior predomínio da moscovite/ilite (amostras C e F). Noutros casos (e.g. amostra de rocha F), constata-se que os seus minerais constituintes são o quartzo, a albite, a moscovite/ilite, a ortose e a braunite (óxido silicato de manganês). Esta constituição mineralógica é típica de rochas granitóides, precisamente granitos, e é confirmada pelos dados químicos obtidos por FRX que revelam que as rochas são constituídas por SiO2 (71%), Al2O3 (14%), K2O (4%), Fe3O2 (3%), Na2O (3%) e CaO (2%) [Duarte et al, 2013]. Com a atuação dos mecanismos de alteração, os minerais que se cristalizam em primeiro lugar, formados a temperaturas mais altas (e.g. as biotites) são menos estáveis quando submetidos as condições atmosféricas mais rigorosas (e.g. os solos do Huambo) dando lugar aos óxidos de ferro e de alumínio (hematite, goethite e a gibsite). Ao passo que os minerais que se cristalizam em último lugar, formados em temperaturas mais baixas e mais próximas às das condições superficiais (e.g. o quartzo), são mais estáveis. Os resultados da caracterização mineralógica são confirmados pela FRX que nos revelam que as perdas são muito acentuadas em regiões com taxas altas de precipitação, onde os elementos mais móveis (Na, K, Ca, Mg, etc.) quase desapareceram na totalidade, obtendo-se a composição de um solo rico em alumínio e ferro, com algum titânio. Noutras regiões (e.g. Cassenda, com menor taxa de precipitação), os elementos móveis mantém-se parcialmente nas amostras, o que denota menor disponibilidade de água para lixiviar tais elementos. Os dados obtidos a partir das análises mineralógicas e químicas efetuadas, permitem identificar os processos de alteração envolvidos nos solos em causa, e compreender os resultados experimentais relativos às propriedades físicas e mecânicas (composição textural, consistência, porosidade, peso volúmico seco máximo, teor em água ótimo, C.B.R., etc.), cuja determinação pode aferir acerca das áreas da engenharia geotécnica onde estes solos poderão ser aplicados [Duarte et al, 2011]

AVALIAÇÃO DAS PROPRIEDADES GEOQUÍMICAS, MINERALÓGICAS E GEOMECÂNICAS EM PERFIS DE ALTERAÇÃO DE MACIÇOS GRANITÓIDES

O presente trabalho pretende ser um contributo para a caracterização geológico-geotécnica dos solos residuais de rochas granitóides de uma região de clima temperado, a Região do Alentejo, em Portugal. A composição química, mineralógica e textural dos granitóides do Alentejo, bem como de outros granitóides da Península Ibérica, apresentam variações distintas conforme a geologia local. Devido aos diferentes tipos de alteração que ocorrem na formação dos perfis de solos residuais, os produtos finais também serão diversos [Duarte, 2002]. Assim, as propriedades físicas, químicas, mineralógicas e geomecânicas destes solos dependem não só da composição química e mineralógica da rocha mãe, mas também das características geomorfológicas e climatéricas locais [Duarte et al, 2004, 2008]. Para a prossecução do trabalho foram selecionados três locais com perfis de alteração distintos, dentro da Região Alentejo e que se ilustram na Figura 1: i) Perfil de alteração de um granodiorito da Pedreira de Monte das Flores, no Maciço Eruptivo de Évora, com cerca de 8 m de altura; ii) Perfil de alteração de um quartzodiorito da Pedreira de Benafessim, no Maciço Eruptivo de Montemor-o-Novo, com cerca de 10 m de altura; iii) Perfil de alteração de um granito da escavação para o Aterro Sanitário de Arraiolos, no Maciço Granítico do Vimieiro, com cerca de 12 m de altura. Nos três locais selecionados para o estudo foram colhidas amostras de solo residual e respetiva rocha mãe ao longo de cada perfil, com o espaçamento de sensivelmente 1 metro entre amostras, tendo estas sido devidamente acondicionadas e levadas para o laboratório para as submeter à realização de análises químicas e mineralógicas e ensaios físicos e mecânicos. Nos mesmos locais de colheita, foram igualmente determinadas a propriedades físicas “in situ” ao longo de cada perfil, tais como, teor em água no estado natural, peso volúmico húmido e seco, porosidade, entre outras. Os principais objectivos deste trabalho são os seguintes: - conhecer as propriedades geoquímicas, mineralógicas e geomecânicas dos solos residuais de três tipos distintos de rochas granitóides, granito, granodiorito e quartzodiorito; - compreender e relacionar a variabilidade de propriedades físico-químicas ao longo de um perfil de alteração de rochas granitóides em clima temperado; - antecipar o comportamento geotécnico, em tempo real, pelo conhecimento da variação da composição química dos solos residuais. A finalidade deste trabalho passa também pela abordagem aos métodos tradicionais de ensaio para determinação das características químicas e mineralógicas dos solos residuais e respetiva rocha-mãe dos maciços em estudo, recorrendo à análise química por espectometria de fluorescência de raios-X (FRX) e análise mineralógica por difracção de raio-X (DRX). Foram obtidas as várias propriedades físicas e mecânicas, tanto “in situ” como no laboratório, recorrendo para tal, à execução de diferentes ensaios, tais como: análise granulométrica, composição textural, limites de consistência, teor em água (no estado natural), expansibilidade, equivalente de areia, densidade, permeabilidade e teor em matéria orgânica. Faz-se uma comparação entre as principais características (a nível da microestrutura, da macroestrutura, da composição mineralógica, geoquímica e textural) que se desenvolvem ao longo de cada perfil de alteração, assim como do seu comportamento geotécnico expectável, [Blight, 1997]. Apresenta-se uma análise comparativa dos resultados experimentais obtidos nos três perfis de alteração de tipos litológicos distintos (granito, granodiorito e quartzodiorito). É apresentada também a avaliação e evolução das propriedades ao longo de cada perfil, com base nos dados provenientes dos ensaios “in-situ” e laboratoriais efetuados. Este trabalho permite evidenciar a importância de proceder à caracterização geológico-geotécnica dos solos residuais de rochas granitóides dada a vasta extensão de ocorrências destes materiais, não só em Portugal como também noutras regiões do mundo, de modo a determinar a sua aplicação nas diferentes obras de engenharia

Subsidence Hazard in Limestone Cavities: The Case of “Grutas da Moeda”

“Grutas da Moeda” are natural touristic caves, located in the plateau of São Mamede, 5 minutes away from the Sanctuary of Fátima. They have been opened to the public since 1974, and receives about 75,000 visitors per year, from 76 nationalities. They are inserted in the “Maciço Calcário Estremenho”, composed by limestone deposits of the Middle Jurassic (Bathonian), corresponding to the Serra de Aire formation and Upper Jurassic limestone deposits corresponding to the Cabaços and Montejunto formations. The geological risk assessment is fundamental to guarantee the safety of its visitors and workers, therefore it is intended to develop methodologies of geotechnical monitoring in order to collect data to understand the risks that may be associated with this natural cavity and to identify critical areas of collapse. In the caves there are four main alignments (faults / joints), N35ºW, N150ºE, N75ºE and N100ºE, which assume a parallelism with the development of the caves. The trend of the layers in the cave are approximately N30ºE pending 17ºSE. In the year 2015, a geophysical study was carried out in the caves, using the 3D electrical resistivity method and, for one of the areas in particular, the georadar method. The georadar method allowed to map the anomalies corresponding to empty spaces that have been identified with the 3D electrical resistivity technique. This paper presents the results obtained, as well as proposals for geotechnical measures to mitigate the risk of collapse subsidence.GeoBioTe

Preliminary Analysis of Slope Instability Processes Triggered in the Guilherme Creek Watershed (Nordeste Municipality, S. Miguel Island, Azores)

The Nordeste Volcanic Complex is located in the NE sector of S. Miguel Island (Azores) and it is composed of geological formations with about 4 million years old, extremely weathered. This fact, allied to the steep slopes on the area, promotes the occurrence of slope instability phenomena. In particular, the Guilherme Creek watershed has a high recurrence of this type of geological hazard, mainly triggered by precipitation, which promotes a high density of landslides in the area. Considering as main objective the landslide susceptibility analysis in the Guilherme Creek watershed, using statistical/probabilistic methods, it is ongoing an inventory process of these phenomena in a GIS, based on the aerial photography interpretation and fieldwork. Currently, the inventory is concluded based on aerial photography from 1982 and orthorectified aerial photography from 1995 to 2005. In order to validate and update the landslide inventory produced in the office, fieldwork has been carried out using, besides more traditional techniques, a drone (DJI Phatom 4 PRO). This tool has allowed studying steep slopes, which would otherwise be impossible to access in an area with a high forest density and very steep slopes. Until now, 517 landslides have been identified in the study area, mainly belonging to slides and falls typologies.GeoBioTe

Characterization of adobes in the Central Plateau of Angola.

In Angola, the earth construction constitutes part of the built and cultural her-itage. Numerous buildings made of raw earth, built with ancient techniques and methods, are distributed throughout the country. There are a considerable number of structures in wattle and daub, mud and more recently on CEB (Compressed Earth Block). But, adobe constitutes itself as the most widely used technique based on raw earth. Given the current development of the country, and the possibility of integrat-ing systems and alternative construction materials that respects the environ-ment, adobe construction is one of the most suitable options. Associating the scientific work to the ancestral knowledge, it can be improved and optimized these solutions, responding to the current social, economic and environmental requirements. This paper presents the results of a survey on the characterization of con-struction with raw earth in Central Plateau of Angola, involving the identifica-tion of collecting sites of the raw material, building methods, and the determi-nation of the properties of representative materials used in the adobe build-ings. The methodology followed in this research was based on the compilation of the information available in the literature, on interviews to the local popula-tions and on laboratory tests to characterize the physical properties (texture, consistency, density, etc.). The results of the research will identify and characterize the materials and methods used in the constructions with raw earth in Central Plateau of Ango-la, contributing to the development of knowledge of these sustainable solu-tions with a strong presence in this region

Influence of anisotropy on the mechanical properties of Baixo Alentejo flysch rocks (Portugal)

This paper aims to contribute to the knowledge of the mechanical properties of the shales and greywackes which constitute the flysch-type deposits of the Baixo Alentejo Flysch Group, in the south of Portugal. These formations are flysch-type deposits constituted by sequences of usually thick greywacke beds alternating with thin shale beds, which include sometimes intercalations of conglomerate beds. All the sedimentation of these flysch formations was controlled by tectonics. At the same time, should have occurred along with the first Hercynian deformation phase, a low-grade metamorphic event (chlorite zone), that affected these flysch deposits. This study highlights the influence of anisotropy and heterogeneity of these flysch rocks on their physical and mechanical characteristics. The anisotropy verified in some physical properties and on mechanical properties, due to the foliation makes difficult the sample preparation for the laboratory tests. Besides, it induces a scattering of the properties values measured, as for example, the strength and the deformability. The heterogeneity is related to the main features of these geological formations, which are constituted mostly by thinly stratified greywackes and shale beds, which sometimes may affect the results of the laboratory tests making them less representative. The study is made by using both shales and greywackes that constitute these flysch-type deposits in order to evaluate their geotechnical properties, mainly of the shales. Samples of these two rock materials, are tested accordingly a laboratory testing programme, which includes which included mineralogical analysis (X-ray diffraction), physical tests (bulk density, porosity, and void index) and mechanical tests (uniaxial compression, and deformability tests).FCT - UID/GEO/04035/201

Características geotécnicas das rochas encaixantes da Chaminé kimberlítica de Catoca (Angola)

A Mina de Catoca situa-se em Saurimo, a capital da província da Lunda Sul, uma região do Leste de Angola, que faz fronteira a Norte com a Província da Lunda Norte, a Sul com a Província de Moxico, a Oeste com a Província de Malange, e a Leste com a República Democrática do Congo. A geomorfologia da região é aplanada com um declive suave de Sul para Norte, sendo atravessada por grandes e caudalosos rios que fazem parte da bacia hidrográfica do Congo. A chaminé kimberlítica está instalada em rochas do soco cristalino, constituídas por gnaisses, de idade proterozoica, que representam as rochas encaixantes. Este complexo de rochas cristalinas de base foi coberto por formações sedimentares recentes, nomeadamente, a Formação de Kalahari e a Formação de Calonda. As rochas encaixantes da chaminé kimberlítica são formadas por gnaisses que correspondem à parte eliminada (estéril) na exploração diamantífera de Catoca, constituem um grande volume de material pétreo, sem aproveitamento, depositado nas escombreiras da mina, originando diversos impactes ambientais (na paisagem, no solo, na vegetação, na fauna e nos processos ecológicos), e impactes socioeconómicos, tais como, a dificuldade para o desenvolvimento de atividades agrícolas nas áreas de implantação das escombreiras e os elevados custos económicos associados à manutenção destas concentrações de estéril

Avaliação das propriedades químicas, mineralógicas e geomeânicas de solos para a Construção em Terra no Sudoeste de Angola. O caso da Província da Huíla

O presente trabalho tem como objectivo, relacionar a composição química e mineralógica dos solos com as respectivas características físicas e geotécnicas, de forma a identificar as suas potencialidades e limitações como geomaterial de construção em terra crua no sudoeste de Angola, em particular na Província da Huíla. Nesta região de Angola, a construção em terra crua é uma herança histórica, física e cultural largamente utilizada (Wachilala et al., 2016)

Measurements of angular distance and momentum ratio distributions in three-jet and Z plus two-jet final states in pp collisions

Collinear (small-angle) and large-angle, as well as soft and hard radiations are investigated in three-jet and Z + two-jet events collected in proton-proton collisions at the LHC. The normalized production cross sections are measured as a function of the ratio of transverse momenta of two jets and their angular separation. The measurements in the three-jet and Z + two-jet events are based on data collected at a center-of-mass energy of 8 TeV, corresponding to an integrated luminosity of 19.8 fb(-1). The Z + two-jet events are reconstructed in the dimuon decay channel of the Z boson. The three-jet measurement is extended to include root s = 13 TeV data corresponding to an integrated luminosity of 2.3 fb(-1). The results are compared to predictions from event generators that include parton showers, multiple parton interactions, and hadronization. The collinear and soft regions are in general well described by parton showers, whereas the regions of large angular separation are often best described by calculations using higher-order matrix elements.Peer reviewe