POSGEO - Mestrado (Dissertações)

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Assunto: search.filters.subject.Mecânica do solo

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    Influência do teor de finos no comportamento geomecânico de um rejeito de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero.
    (2022) Freire, Antônio Serpa; Ferreira, Lucas Deleon; Delgado, Bruno Guimarães; Ferreira, Lucas Deleon; Pereira, Eleonardo Lucas; Silva, Sara Rios da Rocha e
    O presente trabalho avalia a influência da adição de finos não plásticos no comportamento geomecânico e nos parâmetros últimos de um rejeito proveniente do beneficiamento de minério de ferro em Minas Gerais. Como parte do escopo deste trabalho, foram obtidas três Linhas de Estados Críticos, sendo uma para o rejeito granular sem adição de finos, uma para o rejeito granular com adição de 10% de finos (90/10) e outra com adição de 20% de finos não plásticos (80/20). De maneira geral, observou-se que à medida que a proporção de finos aumenta, a LEC tende a ocupar posições progressivamente inferiores no espaço e − log p′, ou seja, para uma determinada tensão octaédrica, quanto maior a proporção de finos adicionado ao rejeito granular menor o índice de vazios crítico. Além disso, foi observada uma tendência de rotação das Linhas de Estados Críticos das misturas no plano e − log p′, principalmente se comparado o rejeito granular sem adição de finos com o rejeito na proporção 90/10. Em relação ao parâmetro M, obtido pela inclinação da LEC no plano p ′ − q, foram verificadas alterações mais significativas para a mistura na proporção 80/20, possivelmente, em função da maior influência dos finos no comportamento geomecânico do material e na sua resistência ao cisalhamento. Durante um empilhamento de rejeitos filtrados é recomendado manter um estado dilatante em condição drenada, o que condicionaria a geração de excessos negativos de poropressão no caso de um eventual carregamento não-drenado e, consequentemente, um incremento na tensão efetiva e na resistência ao cisalhamento do material. Nesse sentido, um aumento no teor de finos e/ou finos no material produzido, seja por um descontrole do processo de filtragem dos rejeitos seja pela introdução de partículas finas durante a disposição, demanda condições de compactação que possibilitem a obtenção de índices de vazios adequados e que possam condicionar um estado suficientemente denso em condições de tensão compatíveis com a configuração final da estrutura de disposição de rejeitos projetada.
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    Análise do comportamento geotécnico de um rejeito de minério de ouro no estado crítico.
    (2021) Souza, Hiago Apolinário de; Pereira, Eleonardo Lucas; Gomes, Romero César; Pereira, Eleonardo Lucas; Barbosa, Terezinha de Jesus Espósito; Queiroz, Paulo Ivo Braga de
    Os estudos envolvendo a liquefação de rejeitos de mineração, principalmente a partir da popularização da metodologia de Olson (2001), vêm sendo amparados, muitas vezes exclusivamente, por correlações empíricas envolvendo medidas diretas de ensaios de campo, particularmente ensaios CPTu. Não obstante, o desenvolvimento histórico da compreensão do fenômeno, parte do conceito de índice de vazios crítico postulado por Casagrande (1936), amparado em ensaios laboratoriais de cisalhamento direto. O conhecimento claro dos estados limites dos rejeitos, a partir de ensaios laboratoriais, materializado nas respectivas linhas de estados críticos, compreende um pré-requisito básico, entretanto pouco difundido em âmbito profissional, no que tange à avaliação da susceptibilidade à liquefação destes rejeitos, à luz da previsão de seu comportamento não drenado. Neste cenário, através de uma série de ensaios triaxiais drenados e não drenados, em amostras adensadas isotropicamente, foram conduzidos estudos para determinação da linha dos estados críticos de um rejeito de ouro. Assim, tomandose as condições pré-cisalhamento e crítica como referência, determinou-se os valores dos parâmetros de estado, índices de estado e índices de fragilidade não drenada, correlacionandoos com o comportamento geomecânico do rejeito, através de parâmetros que quantificam a contratilidade e a resistência não drenada dos solos. Os pontos de pico das trajetórias de tensão no diagrama de Cambridge, foram utilizados para determinação das superfícies de colapso e linhas de instabilidade, conforme propostas de Sladen et al. (1985) e Lade (1992,1994), respectivamente. Conhecendo-se a influência das variáveis que tomam o estado crítico como referência no comportamento geomecânico do rejeito, similar à proposição de Pereira (2005), utilizou-se de uma adaptação da proposta de Poulos et al. (1985). Destarte, foram calculados fatores de segurança para taludes hipotéticos, constituídos do rejeito estudado, para diferentes condições de estado e geometria. Por fim, as envoltórias e relações de proporcionalidade obtidas nesta dissertação, foram extensivamente comparadas com dados disponíveis na literatura, sendo observada boa aderência dos resultados obtidos com a bibliografia analisada.
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    Avaliação geotécnica de misturas de um solo laterítico com cimento e bentonita para uso em cortinas verticais.
    (2006) Batista, Priscila; Leite, Adilson do Lago
    Esta dissertação relata estudos laboratoriais que avaliam misturas de um solo tropical, bentonita sódica e cimento com vistas à sua utilização como reaterro de cortinas verticais para contenção de plumas contaminantes em água subterrânea. A pesquisa laboratorial envolveu a caracterização geotécnica, mineralógica e físico-química, além de ensaios de condutividade hidráulica e resistência em três diferentes amostras (solo natural, solo+bentonita e solo+cimento+bentonita). O ensaio de dosagem físico-química do cimento mostrou que a amostra de solo+cimento+bentonita não se encontra totalmente equilibrada em termos físico-químicos com 3% de cimento e que a quantidade suficiente para sua estabilização seria de aproximadamente 9% (peso seco). Com relação à condutividade hidráulica, os resultados mostram principalmente que a bentonita por si somente não diminuiu significativamente este parâmetro. Adicionalmente, o acréscimo de cimento em 3% (peso seco) resultou num aumento da condutividade hidráulica da ordem de 100 vezes. O que se pode concluir dos ensaios realizados é que o acréscimo de bentonita resultou numa melhora nas condições de retenção de contaminantes do solo natural coletado às custas do aumento ou manutenção da condutividade hidráulica. Igualmente, o acréscimo de cimento à mistura solo natural+bentonita resultou em ganho de resistência, porém às custas de um aumento expressivo na condutividade hidráulica.
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    Carta geotécnica de aptidão à urbanização em ambiente cárstico - Lapão – BA.
    (2015) Oliveira Filho, Ivan Bispo de; Sobreira, Frederico Garcia
    O município de Lapão, inteiramente inserido nos terrenos carbonáticos da Formação Salitre, região central do estado da Bahia, é um exemplo de cidade em área cárstica que sofre com problemas geotécnicos relacionados à instabilidade de seus terrenos. Nos últimos anos são muitos os casos de imóveis, arruamentos e espaços públicos que vem apresentando danos estruturais provocados pelas constantes subsidências e acomodações do substrato rochoso. Com intuito de contribuir com a administração municipal fornecendo informações técnicas a respeito das características do meio físico, este trabalho tem como objetivo elaborar zoneamento das unidades de aptidão no entorno da área urbana do município de acordo com suas suscetibilidades frente aos afundamentos cársticos e suas características geotécnicas, as englobando em três classes principais: Alta Aptidão à Urbanização, Média Aptidão à Urbanização e Baixa Aptidão à Urbanização. Para se chegar a este zoneamento foram realizados procedimentos de fotointerpretação, investigações geofísicas - com método de eletrorresistividade, além dos levantamentos de campo e da integração das cartas temáticas disponíveis. O zoneamento das unidades de aptidão permitiu a elaboração da Carta Geotécnica de Aptidão à Urbanização do Município de Lapão, uma importante ferramenta de ordenamento e gestão territorial, que pode ser utilizada pela administração municipal no direcionamento dos seus vetores de crescimento para áreas mais estáveis, minimizando as chances de ocorrência de desastres. Contudo, por se tratar de um ambiente extremamente complexo, sempre serão necessários estudos complementares que incluam sondagens diretas e outras investigações geotécnicas antes de sua ocupação.
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    Estudo laboratorial do desempenho mecânico de misturas asfálticas com resíduos industriais de minério de ferro.
    (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Silva, Rodolfo Gonçalves Oliveira da; Fernandes, Gilberto
    A geração de grandes volumes de resíduos sólidos provenientes das mineradoras e das usinas siderúrgicas tem sido fonte de preocupação em todo o Brasil, principalmente na região do chamado Quadrilátero Ferrífero, em função de questões ambientais, econômicas e até sociais. O presente trabalho teve como finalidade contribuir para uma melhor compreensão do comportamento mecânico de misturas betuminosas convencionais e modificadas e verificar a viabilidade técnica do uso de rejeito de minério de ferro e escória de aciaria em pavimentos rodoviários. O projeto de pesquisa analisou laboratorialmente aspectos físicos e de comportamento mecânico de agregados convencionais e alternativos para uso em revestimento asfáltico. As misturas betuminosas do tipo CBUQ foram dosadas segundo a metodologia Marshall, sendo adotada a mesma granulometria, Faixa C do DNIT, com a utilização de brita graduada e escória de aciaria, em diferentes proporções, como agregados graúdos e miúdos e o rejeito de minério de ferro como material de enchimento alternativo (filer). A caracterização mecânica das misturas asfálticas foi realizada por meio dos ensaios de resistência à tração estática por compressão diametral (RT), módulo de resiliência (MR), fadiga por compressão diametral a tensão controlada e deformação permanente por compressão axial (creep estático). Todas as misturas alternativas analisadas apresentaram desempenho mecânico satisfatório, comprovando a qualidade destes resíduos para uso em camadas de rolamento. Neste trabalho se constatou grande potencial de uso do rejeito de minério de ferro e da escória de aciaria como agregados alternativos para revestimentos asfálticos com ganhos de natureza ambiental quando comparados aos agregados pétreos.
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    O uso de ferramenta computacional na avaliação e dimensionamento de cortina atirantada.
    (Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Mendes, Fernando Borges; Ribeiro, Saulo Gutemberg Silva
    Até meados da década de 1.980 todo o processo de dimensionamento de estruturas de contenção era realizado somente pelo Método de Equilíbrio Limite, MEL, analisava-se somente a situação de ruptura da massa, análise de estabilidade interna e externa. Com a era da tecnologia, métodos de cálculos mais elaborados puderam ser aplicados na avaliação e dimensionamento de estruturas, como por exemplo, o Método dos Elementos Finitos, MEF. Assim, com o apoio dos métodos numéricos, implementados em sistemas computacionais, o projeto de estruturas de contenção passou a ter o complemento de análises mais elaboradas e que contemplam as etapas da obra, o comportamento mecânico do solo e da estrutura, a interação solo-estrutura e o processo tensão deformação. O presente trabalho tem como finalidade avaliar a sensibilidade do comportamento mecânico do solo e da estrutura a parâmetros geométricos e geotécnicos e dimensionar uma Cortina Atirantada. Para isso, fez uso de ferramentas tradicionais em comparação com ferramenta computacional. Dentre as ferramentas tradicionais aplicadas têm-se, os diagramas de empuxo aparentes de Terzaghi e Peck e Tschebatorioff, aplicados no cálculo dos esforços das estruturas atirantadas, e o método de Kranz no dimensionamento e localização dos tirantes. Como ferramenta computacional foi adotado o programa GeoStudio 2007, módulo SIGMA/W (análise plana tensãodeformação) da GEO-SLOPE International Ltd. Os métodos tradicionais são simplificados, rápidos e a experiência prática mostra ser satisfatórios, entretanto, podem levar a um equivocado dimensionamento da estrutura. Com base nos estudos numéricos foi possível fazer uma avaliação do comportamento do solo e da estrutura em função de alguns parâmetros, como rigidez da cortina e espaçamento dos tirantes. O estudo numérico mostrou sensibilidade aos parâmetros analisados, assim como ao processo de execução, que no MEL não são explícitos. Através da análise constatou-se que os diagramas de tensões são consistentes àqueles obtidos empiricamente, no entanto, apenas para determinadas situações. De acordo com o estudo desenvolvido foi possível concluir que o uso complementar do MEF, junto a métodos tradicionais de dimensionamento, permite uma melhor avaliação, principalmente, da fase executiva da obra e do comportamento mecânico do solo e da estrutura, levando a projetos melhores dimensionados e mais consistentes.