EM - Escola de Minas
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A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
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Item Viabilidade de aplicação das coberturas argilosas da região de alfenas na indústria cerâmica.(2010) Santos, Rafael Gonçalves; Moreno, Maria Margarita Torres; Sarkis, Maria de Fátima RodriguesA região de Alfenas-MG é constituída por rochas pré-cambrianas com perfis de alteração bem desenvolvidos em associação com sedimentos colúvios-aluvionares. Estes materiais nunca foram alvo de um estudo detalhado para determinar a sua potencialidade na indústria cerâmica. O escasso conhecimento de suas propriedades mineralógicas e tecnológicas limita sua valorização e, conseqüentemente, o seu aproveitamento industrial. Neste trabalho amostras de argila selecionadas foram analisadas mineralógicamente (Descrição Macroscópica e Difração de Raios X), quimicamente (elementos maiores por Fluorescência por Raios X e Análise de Carbono Orgânico) e tecnológicamente (ensaios de Distribuição Granulométrica de Prensagem; Módulo de Ruptura à Flexão; Absorção de Água, Porosidade Aparente; Retração Linear de Queima; Cor de Queima, entre outros) para se conhecer a matéria-prima da região em questão e desenvolver aplicações tecnológicas adequadas. Os melhores resultados das propriedades cerâmicas foram os obtidos para as amostras com maiores quantidades de matéria orgânica, maiores valores de Al2O3 (caulinita + gibsita) e Fe2O3, menor teor em SiO2, e uma granulometria fina, que contribuiu para uma melhor sinterização.Item Caracterização de argilas cauliníticas do Quadrilátero Ferrífero visando seu potencial de aplicação na indústria de cerâmica.(2010) Ferreira, Mônica Martiniano; Varajão, Angélica Fortes Drummond ChicarinoO presente trabalho teve como objetivo a caracterização de argilas cauliníticas de dois depósitos de argilas do Quadrilátero Ferrífero (Depósito Padre Domingos, Sinclinal da Moeda e depósito Morro do Caxambu no Sinclinal Dom Bosco) visando avaliar a potencialidade destes para aplicações na indústria cerâmica. Para o Depósito de Padre Domingos foram selecionadas amostras de 3 fácies (DB,ACM,DV) e para o Depósito Morro do Caxambu amostras de 2 fácies (FSI, AM). As propriedades físicas, mineralógicas de cinco amostras representativas das cinco fácies foram determinadas nas amostras naturais e aquecidas a 800, 1000 e 1200oC. Análises granulométricas mostraram a predominância das frações de silte e argila nas 5 amostras, assim como valores elevados de índice de plasticidade. Os espectros de difração de raios X (DRX), corroborados pelas análises termodiferenciais/termogravimétricas (ATD-ATG) e químicas, mostraram a predominância de caulinita, seguido da presença de muscovita, quartzo, goethita e hematita em diferentes proporções. A presença do Fe foi detalhada através de análises por Espectroscopia Mossbauer (EM) antes e após tratamento de deferrificação das amostras, associada a análise por Fluorescência de raios X (FRX), quantificando os óxidos e hidróxidos presentes, assim como definindo as possíveis formas de ocupações de Fe3+ e Fe2+ na estrutura da caulinita e/ou da muscovita. A presença deste elemento também foi correlacionada às cores das amostras antes e após aquecimento dos corpos de prova nas temperaturas de 800, 1000 e 1200oC. Os corpos de prova antes e após o aquecimento foram analisados ao Microscópico Eletrônico de Varredura (MEV), além das análises por difração de raios X, de densidade e porosidade pela técnica BET. A formação de mulita a 1000°C e a desestruturação da goethita com conseqüente formação e crescimento de hematita foi bem evidente principalmente nas amostras DV e AM. A amostra DV do depósito Padre Domingos foi a que apresentou melhor potencial por apresentar melhores características cerâmicas após as diferentes temperaturas de queima, o que pode estar diretamente relacionado ao teor de Fe presente. Os resultados das análises demonstraram que a presença do Fe exerce grande influência nos corpos cerâmicos, podendo gerar produtos mais resistentes e de maior estabilidade térmica.Item Interpretação sísmica e modelagem física do cone do Amazonas, Bacia da Foz do Amazonas, margem equatorial brasileira.(2008) Carvalho, Gil César Rocha de; Gomes, Caroline Janette SouzaEm águas profundas ocorrem comumente cinturões de dobras e falhas gravitacionais associadas a sistemas distensivos e compressivos, conectados entre si por um detachment basal. Este se forma em camadas dúcteis de evaporitos ou folhelhos, de distribuição regional. Na região da quebra da plataforma continental, de pronunciada declividade, a deposição de espessos pacotes de sedimentos clásticos sobre a camada dúctil, causa desequilíbrio gravitacional e conseqüente deslizamento e deformação dos pacotes sedimentares. O Cone do Amazonas, situado na Bacia da Foz do Amazonas, Margem Equatorial Brasileira, constitui um típico cinturão de dobras e falhas caracterizado por altas taxas de sedimentação e deformação, associado à movimentação de argilas sobrepressurizadas e apresenta boas condições para geração de hidrocarbonetos. O Cone é caracterizado por um espesso pacote sedimentar depositado à partir do Mioceno Médio como conseqüência da mudança da drenagem do Rio Amazonas decorrente da orogenia Andina. O objetivo deste trabalho é o estudo do Cone do Amazonas através da interpretação de seções sísmicas, em escala regional, com intuito de contribuir com o conhecimento da evolução da Bacia da Foz do Amazonas, região do Cone do Amazonas e validá-las, a partir de ensaios de modelagens físicas analógica, focando no comportamento do pacote do Mioceno-Plioceno. Em termos estruturais as interpretações das seções sísmicas mostram que junto à quebra da plataforma carbonática, as falhas lístricas normais, de crescimento, se formaram com pequena distância uma da outra, o que aponta para um desequilíbrio entre a extensão causada pelas falhas e a quantidade de sedimentos trazidos pelo rio Amazonas, isto é a taxa de sedimentação foi maior que a de subsidência. O quadro se inverte no domínio intermediário da bacia, onde as falhas normais formam estruturas anticlinais de crescimento com “rollover” associados e são caracterizadas grandes espessuras sedimentares. No antepaís, o domínio externo da bacia, tem-se falhas reversas e diápiros de argila. Como resultado da interpretação estrutural confeccionou-se uma cela do Cone do Amazonas onde se identifica cada um dos domínios estruturais: extensional, compressivo e diapírico. Em termos sismoestratigráficos seis sequências sedimentares foram identificadas além do embasamento. São elas: a Seqüência Rifte, o Pré-Cone I, Pré-Cone II, Pré-Cone III, Sin-Cone I e Sin- Cone II. Essa nomenclatura foi utilizada para separar os eventos anteriores e posteriores ao estabelecimento do Cone do Amazonas. Para todas as seqüências foram confeccionados mapas de contorno estrutural e isópacas que ajudaram na compreensão e no entendimento dos eventos analisados. Procurou-se identificar padrões geométricos e características importantes dos sinais sísmicos em cada seqüência interpretada. Foram realizados três experimentos de modelagem física onde utilizou-se para a simulação das rochas de comportamento rúptil, areia de quartzo, seca, e, para as camadas dúcteis, de argila, silicone (mastic silicone rebondissant). A caixa de experimentos era constituída por duas placas basais, horizontais, uma delas sendo suspensa durante a deformação, o que permitiu que se simulasse o talude continental, com ângulo de mergulho máximo de 20°. Toda a base foi coberta por uma camada de silicone e outra de areia, cada uma de 0,5 cm de espessura. Durante a deformação, depositou-se progressivamente um pacote de 3,0 cm de areia representando o pacote progradante. A tectônica gravitacional simulada mostrou, no alto do talude, cinco falhas normais sintéticas, caracterizando hemi-grabens. No sentido do interior da bacia, falhas sintéticas e antitéticas, formando um graben simétrico responsável pela maior acomodação dos sedimentos sin-rifte. Na região downslope uma única falha de empurrão acomodou toda a deformação distensiva. Este fato provavelmente resultou da soma dos processos de ‘espalhamento` e ´deslizamento gravitacional´ conforme definido por Rowan et al (2004), e que conduziram à forte injeção de silicone, de baixa viscosidade relativa, ao longo da falha de empurrão. Apesar das simplificações inerentes à modelagem física analógica, adotadas nos experimentos deste trabalho, foi possível concluir, dentre vários pontos, que o experimento 3, simulou com sucesso a tese de que a principal atividade tectônica pode ser relacionada a um processo de deslizamento gravitacional.Item Estudo comparativo das argilas das olarias dos municípios de Alfenas e Areado, MG.(2012) Gaspar Junior, Lineo Aparecido; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Souza, Marcos Henrique de Oliveira; Moreno, Maria Margarita TorresOs horizontes pedológicos dos perfis de solos desenvolvidos a partir das rochas pré-cambrianas dos municípios de Alfenas, MG e Areado, MG assim como os sedimentos colúvio-aluvionares associados têm sido intensivamente utilizados para fins cerâmicos (em particular em olarias de tijolos) sem um estudo detalhado para racionalizar sua utilização na indústria cerâmica. Entretanto apesar da proximidade destes dois municípios, segundo antigos trabalhadores das olarias dessas regiões, as argilas do município de Areado têm apresentado qualidade superior às das argilas do município de Alfenas. Tal fato levou ao desenvolvimento do presente trabalho cujo objetivo foi comparar as propriedades mineralógicas (descrição macroscópica e difração de raios X), químicas (elementos maiores por fluorescência por raios X e análise de carbono orgânico) e tecnológicas (distribuição granulométrica de prensagem; granulometria a laser, módulo de ruptura à flexão; absorção de água, porosidade aparente; retração linear de queima; cor de queima, entre outros) das argilas destes dois municípios para se conhecer a matéria-prima dessas duas regiões de modo a desenvolver aplicações tecnológicas adequadas. A melhor qualidade da matéria prima originada do município de Areado (Grupo AR) é devida à maior presença de argilominerais como a caulinita, illita e esmectita associados a uma granulometria mais fina, que contribuiu para uma melhor sinterização.Item Utilização da escória de aciaria pura e com adição de argila como camada de base em pavimentação rodoviária.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Resende, Antonio Donizetti de; Fernandes, GilbertoUm dos principais problemas defrontados pela engenharia rodoviária atualmente, consiste na escassez de materiais naturais em condições adequadas para utilização nas obras de implantação e pavimentação. Entretanto, paradoxalmente, as siderúrgicas geram diversos resíduos, constituindo passivos ambientais que necessitam urgentemente serem mitigados. Desta forma, pode-se equacionar ambos os problemas, utilizando-se, por exemplo, à escória de aciaria na confecção da camada de base rodoviária, onde a mesma, passa de um resíduo indesejável, a um valioso coproduto. Desta maneira, através deste estudo, visando comprovar a eficácia da citada utilização da escória de aciaria, analisou-se o comportamento geotécnico do pavimento da rodovia MG-232 -trecho: Mesquita a Santana do Paraíso, integrante da malha rodoviária do Estado de Minas Gerais, com vinte quilômetros de extensão. Este trecho rodoviário é constituído por seis segmentos homogêneos, onde o pavimento é composto por revestimento em pré-misturado a frio e tratamento superficial duplo e camadas de base estabilizadas granulometricamente, em cascalho, escória de aciaria pura e com adição de argila. Desta forma, para subsidiar os estudos, foram coletadas algumas amostras da escória de aciaria diretamente da pilha de depósito na siderúrgica USIMINAS, na cidade de Ipatinga – MG. Sequencialmente, amostragens representativas dos materiais que compõem todos os referidos seis segmentos, foram extraídas de todas as camadas do pavimento e também do subleito, que analisado pelo método Miniatura Compactado Tropical, mostrou-se, laterítico argiloso – LG'. Implementou-se ainda, estudos e caracterização físico-química e mineralógica dos diversificados materiais, componentes da estrutura deste pavimento rodoviário. Por intermédio da viga Benkelman, efetivou-se em todo o trecho, levantamentos das bacias de deflexão e dos raios de curvatura. O módulo de resiliência foi definido por retroanálise e ratificado pelo laboratório, concluindo os estudos promoveu-se um dimensionamento para vida útil de dez anos. A base em escória de aciaria analisada apresentou um bom comportamento, principalmente quando comparada aos resultados exibidos pela base confeccionada em cascalho. Demonstrando assim, a eficácia da utilização da escória de aciaria LinzDonawitz nesta referida camada dos pavimentos rodoviários, tanto pura, quanto com adição de argila.Item Correlações para obtenção de parâmetros geotécnicos de argilas compressíveis com utilização do penetrômetro dinâmico leve.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Alves Filho, Carlos Eduardo Sales; Ribeiro, Saulo Gutemberg SilvaEste estudo teve como objetivo principal expandir e valorizar a aplicação do equipamento de sondagem denominado Penetrômetro Dinâmico Leve (PDL), Norma DIN 4094 (1964). O trabalho inicialmente mostra as principais correlações existentes na literatura para obtenção dos parâmetros geotécnicos baseadas em investigações de campo com cone estático CPT, cone estático com medida de poropressão CPTU, Penetrômetro Dinâmico Leve PDL e o Standard Penetration Test SPT. Os parâmetros geotécnicos avaliados foram a resistência ao cisalhamento não drenada, o ângulo de atrito, o módulo de deformabilidade. Uma série de testes de campo e de laboratório foi desenvolvida para suportar a avaliação das correlações existentes e o que de novo pudesse ser apresentado. Dois sítios foram em estudados, Heliodora e Vilma, ambos localizados no estado de Minas Gerais, Brasil. Foram realizados 21 ensaios SPT, 21 ensaios PDL, 10 ensaios triaxiais, 7 ensaios edométricos e 7 ensaios CBR. Os resultados mostraram dispersões similares àquelas observadas neste tipo de estudo. Correlações foram estabelecidas para cada uma das áreas, chegando-se a relações entre número de golpes PDL e o número de golpes SPT, resistência não drenada do ensaio triaxial e SPT, resistência não drenada Su obtida por fórmulas empíricas do PDL e SPT e também entre a resistência não drenada S u do triaxial e PDL. A maioria da quantificação dos parâmetros realizada por meio das correlações aqui desenvolvidas foi semelhante aos valores reportados na literatura geotécnica.Item Caracterização geoquímica e tecnológica do metacalcário da mina Taboca em Itaú de Minas, MG.(Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2009) Ribeiro, Gilson Passos; Carneiro, Maurício AntônioEsse trabalho apresenta o resultado de um estudo litogeoquímico realizado no metacalcário da Mina Taboca, situada em Itaú de Minas – MG. Nesse local a Cia Cimento Portland Itaú atua na extração do metacalcário para a produção de cimento, cal, calcário agrícola e argamassa. Na fabricação do cimento, são utilizados os calcários com baixo teor de magnésio (menor que 4,5%). Nesse caso, um metacalcário rico em cálcio (de 43 a 54%) é misturado com a argila rica em sílica (de 56 a 65%) e com teores de alumínio entre 13 a 17% e ferro de 6 a 8%. Posteriormente essa mistura é moída e obtém-se uma farinha, que posteriormente é queimada em fornos para se transformar em clínquer (principal componente do cimento). O clínquer é moído juntamente com gesso e aditivos para formar o cimento. No decorrer desse processo é necessário controlar os “módulos” que correlacionam os principais elementos químicos utilizados na fabricação de cimento. São esses os módulos FSC (fator de saturação da cal), MS (módulo de sílica) e MA (módulo de alumina). Geologicamente, as rochas que compõem a jazida pertencem ao Grupo Bambuí (Barbosa, 1955, Simões 1995, Schmidt Fleischer 1978). Nessa Região o Grupo Bambuí ocorre como estreita faixa que bordeja a Nappe de Passos, a sul da cidade de Passos, e torna-se progressivamente mais expressivo para E, onde passa a predominar sobre as outras unidades. Na jazida, ocorrem vários tipos de metacalcário, sendo a principal distinção as concentrações de CaO e MgO. Em função de variações na composição química da matéria-prima, o processo de fabricação de cimento apresenta vários problemas tais como colagens nos fornos de clínquer, entupimento na torre de ciclone, consumo excessivo de energia e paralisação do processo de fabricação elevando, conseqüentemente, o custo final do cimento. Essa pesquisa tem como objetivo avaliar, com acuidade, a composição química do metacalcário da Mina Taboca, identificando os pontos onde ocorrem as maiores variações de cálcio e magnésio; determinar a utilização correta (blendagem) para melhor aproveitamento do minério e atender os parâmetros necessários para a produção do cimento. A metodologia utilizada pode ser enquadrada em duas modalidades. A primeira envolve a coleta sistemática de amostras do metacalcário da mina da Taboca. Essa coleta, cujas amostras destinadas à caracterização química e tecnológica, abarcará os diferentes litotipos da mina visando o seu comportamento químico com as diferentes aplicações do minério, especialmente na indústria cimenteira. As amostras coletadas foram preparadas mecanicamente no laboratório de físico-química da Votorantim Cimentos (unidade de Itaú de Minas), britadas em britador de mandíbulas e posteriormente em britador de martelo. Foram realizados os ensaios de peneiramento para determinação da % de faixa granulométrica nas seguintes frações P# 4,75; P# 2,00; P# 1,00; P# 0,60; e Passante da P# 0,60mm. A segunda modalidade envolve as caracterizações químicas das amostras, que foram realizadas via espectrômetro de Fluorescência de Raios X da Marca Panalytical Axios Cement. A composição química e as características físicas do metacalcário da mina Taboca apresentam grandes variações. Essas variações ocorrem aleatoriamente em todas as regiões da mina. Portanto, para otimizar o processo produtivo é necessário realizar uma mistura (blendagem) dos vários tipos de metacalcário disponíveis. Para essa blendagem realiza-se uma simulação, utilizando as várias possibilidades de mistura, observando as composições químicas (em porcentagem) da matéria-prima disponível. Essa simulação é realizada através de uma planilha eletrônica para saber a quantidade ideal de cada variedade de metacalcário, já que o range de sua variação química é apreciável. Então se conclui que a conciliação entre os metacalcários e as argilas, a serem utilizados no processo de produção da farinha, é de fundamental importância para suprir a quantidade ideal de cada componente químico, e manter uma boa estabilização dos módulos para que haja um bom desempenho do forno.Item Caracterização mineralógica das argilas da Península de Santa Elena, Equador.(2008) Morales Carrera, Ana Mercedes; Varajão, Angélica Fortes Drummond Chicarino; Gonçalves, Marcos AndradeA Península de Santa Elena, localizada a sudoeste do litoral equatoriano, é formada por rochas ígneas e sedimentares do Cretáceo até o Quaternário. As argilas pesquisadas são provenientes da alteração de cinzas vulcânicas andinas e encontram-se inseridas nos argilitos das unidades do Eoceno Médio ao Mioceno Médio (Grupo Ancón, Formações Tosagua e Progreso). Análises mineralógicas (DRX, ATG e ATD), análises texturais (distribuição granulométrica, superfície especifica e estudo morfológico por microscopia eletrônica de varredura) e análises químicas (fluorescência de raios-X e capacidade de troca catiônica) permitiram a seleção de quatro depósitos, cujo principal argilomineral é a montmorilonita com ferro, em associação com caulinita e traços de mica. As argilas desses depósitos foram caracterizadas como bentonitas cálcicas.