POSGEO - Mestrado (Dissertações)
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Resultados da Pesquisa
Item Utilização de escória de ferro silício-manganês como agregado em misturas asfálticas dosadas pela metodologia SUPERPAVE.(2018) Torres, Ana Mara Araújo; Fernandes, Gilberto; Marques, Geraldo Oliveira; Fernandes, Gilberto; Pereira, Eleonardo Lucas; Spada, Jorge Luís GoudeneA área da pavimentação é uma grande consumidora de recursos naturais, o que motiva a busca por alternativas de materiais para implantação e/ou recuperação da malha rodoviária do país. Considerando que o Brasil está posicionado entre os maiores produtores do ramo siderúrgico e, que um dos resíduos de maior volume gerado nestas indústrias são as escórias, a presente dissertação visa avaliar a viabilidade técnica do uso de escória de ferro silício-manganês como agregado para misturas asfálticas. Foram caracterizados os materiais escória, pedra britada e ligante asfáltico, utilizados como matérias-prima dessas misturas. A escória de ferro silício-manganês foi estudada através de ensaios normatizados para pavimentação, além de ensaios químicos e ambientais. Adotando a metodologia de dosagem Superpave, sucedeu os experimentos para a determinação do teor de projeto das misturas asfálticas com diferentes composições de agregados, siderúrgico e convencional, utilizando o CAP 30/45. As misturas asfálticas foram submetidas a avaliação mecânica por meio dos ensaios de resistência à tração estática por compressão diametral, módulo de resiliência, vida de fadiga por compressão diametral a tensão controlada e creep estático. Além disso, a partir de um estudo de um trecho da rodovia federal BR-040 e das propriedades do agregado siderúrgico determinadas experimentalmente, o presente trabalho aborda uma análise mecanicista, comparando duas estruturas de pavimentos asfálticos, com e sem escória de FeSiMn, quanto à capacidade estrutural e de vida útil de projeto, através do programa de dimensionamento mecanístico-empírico SisPavBR e da ferramenta AEMC. Verificou-se que a alteração do revestimento convencional pelo revestimento com escória, pode representar variações significativas na vida útil do pavimento, sendo que o pavimento alternativo apresenta um desempenho melhor que o revestimento convencional no que diz respeito à vida de fadiga. Os resultados, com base em todas análises realizadas, demonstram que o agregado siderúrgico pode ser, a princípio, utilizado para compor o revestimento asfáltico como alternativa técnica e ambientalmente viável.Item Caracterização da escória de ferro silício-manganês para a aplicação como agregado em pavimentação ferroviária.(2013) Oliveira, Ralph Werner Heringer; Fernandes, Gilberto; Fernandes, Gilberto; Gomes, Romero César; Palmeira, Ennio MarquesA dissertação trata de um trabalho experimental que foi conduzido em duas etapas paralelas, sendo uma de campo e uma de laboratório. No presente trabalho objetivou-se estudar a escória de ferro silício-manganês de forma simples. Em campo foi montado um simulador de resistividade elétrica para lastro ferroviário, onde foi feito a avaliação da resistividade da escória em todas as condições climáticas, alcançando uma resistividade acima da mínima especificada pela AREMA. Em laboratório foram realizados ensaios de caracterização física, mecânica, química, mineralógica, ambiental e elétrica. Sendo que a caracterização física foi dividida em duas etapas. Na primeira fase foram realizados os ensaios prescritos pela norma NBR 5564 (2011). Na segunda fase foram executados ensaios complementares com a finalidade de obter fundamentos técnicos e científicos para provar que o limite máximo de absorção e porosidade estabelecido pela norma, em se tratando da escória de ferro silício-manganês, pode ser maior. Por este motivo foi identificado à morfologia, organização, distribuição dos poros da escória obtendo assim um conhecimento maior do material para correlacionar a sua resistência com a porosidade e absorção. Para a realização desta nova campanha de ensaios foram selecionadas aleatoriamente amostras da escória de ferro silíciomanganês, que foram submetidas a uma análise microscópica dos poros e aos ensaios massa específica aparente, porosidade aparente, absorção de água, carga pontual, com os valores de todos os ensaios realizados com a mesma amostra foi gerado uma análise computacional e modelagem matemática de regressão polinomial e exponencial, que demostrou que os valores dos ensaios de absorção de água e porosidade podem ser maiores que o limite máximo preconizados pela norma. Comprovando que os valores da norma NBR 5564 (2011), especificado para materiais rochosos não se aplicam à escória de ferro silício-manganês. A escória de ferro silício-manganês apresentou valores superiores aos limites mínimos prescritos pelas normas técnicas nacionais e internacionais, demostrando que a mesma é um ótimo substituto dos materiais rochosos utilizados para lastro ferroviário.Item Metodologia geotécnica sustentável para credenciamento da escória de aciaria como lastro ferroviário.(2013) Dayrell, Fernanda de Oliveira; Fernandes, GilbertoA escória de aciaria LD (Linz-Donawitz) é gerada no processo de fabricação do aço nas siderurgias. Para ser introduzida como material de lastro em vias férreas deve-se adequar suas propriedades, tais como expansão volumétrica e classificação ambiental, evitando riscos de colmatação do lastro e contaminação do meio. Dessa forma, essa pesquisa visa à elaboração de uma metodologia de tratamento e estabilização química que possibilite o uso ambientalmente seguro e mais resistente da escória de aciaria LD como lastro de ferrovia, minimizando possíveis interferências nos ciclos do meio ambiente e na plataforma, além de reduzir o passivo ambiental da sua geração pela siderurgia. Este estudo foi desenvolvido no Laboratório de Ferrovias e Asfalto da Universidade Federal de Ouro Preto, consistindo em caracterizações e monitoramento de materiais e misturas. Abordou a viabilidade técnica do uso e aproveitamento de argilominerais para ajustar a composição química da escória de aciaria LD visando melhorar suas propriedades para o uso proposto. Para isso, foi realizada a caracterização química dos materiais para obter misturas com relação de basicidade (CaO/SiO2) de 1,0, por equilíbrio de massa de escória de aciaria e o argilomineral correspondente. Além também da metodologia por igualdade de massa para comparação dos resultados. Foram preparadas amostras em diferentes proporções, misturadas, fundidas e resfriadas em atmosfera livre. Os novos produtos foram analisados por caracterizações química, física, mineralógica, morfológica e ambiental, sendo ensaiados em conformidade com as normas técnicas vigentes. Os resultados indicam entre os argilominerais e as proporções das misturas, os que mostraram melhor desempenho quanto à estabilização química e a redução da expansão volumétrica causada pela CaO, notando-se a influência dos argilominerais na caracterização da escória, o que a credencia seguramente como material de lastro de ferrovia.