EM - Escola de Minas
URI permanente desta comunidadehttp://www.hml.repositorio.ufop.br/handle/123456789/6
Notícias
A Escola de Minas de Ouro Preto foi fundada pelo cientista Claude Henri Gorceix e inaugurada em 12 de outubro de 1876.
Navegar
9 resultados
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 Coberturas secas utilizando escória de aciaria para prevenção de drenagem ácida de rocha.(2011) Almeida, Rodrigo Pereira de; Leite, Adilson do Lago; Bacellar, Luis de Almeida Prado; Pitanga, Heraldo NunesA extração de minerais como ouro, carvão, níquel, urânio, cobre, assim como execução de obras civis de grande porte, pode provocar sérios danos ambientais, caso ocorra a exposição de minerais sulfetados à atmosfera. Esses materiais na presença de oxigênio reagem e se inicia a Drenagem Ácida de Rocha (DAR). Se devidamente prevista e planejada, a DAR pode ser prevenida e controlada por métodos de tratamento passivos. O método passivo proposto nesse trabalho é uma Cobertura Seca com caráter reativo e com função de bloquear o fluxo de oxigênio. O caráter reativo do sistema foi obtido utilizando Escória de Aciaria que é um resíduo da indústria Siderúrgica. Esse material libera, por um longo período de tempo, um lixiviado que contém altas taxas de alcalinidade e alta concentração de cálcio. Os ensaios de caracterização geoquímica realizados nesse trabalho foram: Difração de Raio-X, Composição química pela Digestão Total, Ensaio de Adsorção do Azul de Metileno e determinação do pH, ΔpH e Condutividade Elétrica. Diferentes proporções de escória de aciaria e material sulfetado foram testadas em um ensaio de lixiviação no qual estudou-se a melhor concentração de Escória de Aciaria na neutralização da DAR. Além disso, os ensaios de caracterização geotécnica foram: Granulometria, Limites de Atterberg e Peso Específico dos Grãos. Outros ensaios mais complexos foram realizados para o estudo do fluxo em meio não-saturado que são: Adensamento, Permeabilidade Saturada e Ensaio de Sucção pelo método do Papel-Filtro. Finalmente, o fluxo em meio não-saturado foi analisado numericamente com auxílio computacional do software Vadose/w. Essa análise permitiu definir a disposição das camadas, avaliar a eficiência relacionada ao bloqueio dos fluxos e dimensionar suas espessuras. A solução encontrada é uma barreira ao ingresso de oxigênio que, ao mesmo tempo, permite o fluxo de água da chuva para tratamento do rejeito sulfetado.Item Pavimentos sustentáveis.(2015) Toffolo, Rodrigo Vicente Machado; Peixoto, Ricardo André FiorottiSegundo dados da Conferência Nacional de Transportes, existem no país 1.713.885 km de rodovias, das quais apenas 202.589 km são pavimentadas, isto é, apenas 11,8% da malha. Além disso, o crescente carregamento imposto pelo tráfego de veículos tem levado ao aparecimento excessivo de patologias nas rodovias pavimentadas, como trincas e afundamentos nos pavimentos. Assim, tornam-se necessárias novas tecnologias sustentáveis para a construção de rodovias, diminuindo o impacto gerado pela construção e pela extração de recursos naturais. Este trabalho apresenta uma análise de viabilidade do concreto compactado com rolo (CCR) como revestimento de pavimentos rígidos com substituição total dos agregados naturais pelos agregados artificiais (escória de aciaria elétrica e escória de aciaria LD). O trabalho foi executado em três etapas: (i) caracterização física, química e ambiental dos agregados naturais e artificiais de acordo com as normatizações, (ii) dosagem e compactação na umidade ótima dos corpos de prova cilíndricos e prismáticos, e (iii) confecção dos corpos de prova para determinação do seu comportamento em situação de serviço (expansibilidade, absorção de água, índice de vazios e massa específica real) e para determinação da resistência mecânica (resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral, resistência à tração na flexão aos 3 e 28 dias de idade e módulo de elasticidade estático e dinâmico aos 28 dias). Com os resultados dos experimentos, conclui-se que através de dosagens ótimas e utilizando energias de compactação compatíveis, é possível produzir pavimentos com resíduos da indústria siderúrgica de forma eficiente, econômica e ambientalmente correta.Item Modelagem do comportamento mecânico de blocos e prismas produzidos com escória de aciaria elétrica para alvenaria estrutural.(2014) Januzzi, Rafael Vital; Peixoto, Ricardo André FiorottiAtualmente a geração de resíduos sólidos devidos a processos industriais diversos é um fator preocupante. Esse cenário é vivido tanto pelo setor siderúrgico quanto pelo da construção civil, líderes na geração de rejeitos. Na indústria siderúrgica, tem-se a geração da escória de aciaria, caracterizada como resíduo, e a de altoforno, utilizada como matéria-prima para a indústria cimenteira. Com a finalidade de transformar a escória de aciaria em uma matéria-prima útil à construção civil, o homem vem desenvolvendo diversas técnicas para sua utilização em diversas aplicações. Esse é o caso, por exemplo, dos blocos com fins estruturais, confeccionados a partir do emprego da escória de aciaria como agregado. Esse resíduo siderúrgico, decorrente da transformação do ferro-gusa em aço, tanto pelo processo LD (Linz-Donawitz) quanto pelo arco elétrico, vem se tornando um grande passivo ambiental para as indústrias siderúrgicas. O objetivo principal deste trabalho consiste em avaliar a utilização da escória de aciaria para a produção de blocos com fins estruturais. Por se tratar de um novo material, os blocos de escória foram pouco estudados. Dessa forma, não há na literatura estudos que caracterizam esse material quanto ao comportamento mecânico quando submetido a esforços de compressão, o que ressalta, sobremaneira, o interesse e a relevância do presente estudo. O uso desse material torna-se vantajoso visto que o meio ambiente recebe atualmente grande parte desse rejeito das siderúrgicas. A fim de validar a proposta do presente trabalho, isto é, avaliar o uso de escória para a produção de blocos estruturais e argamassas de assentamento, análises teóricas e experimentais foram realizadas. Foi feito, ainda, uma comparação entre as resistências aferidas nos ensaios experimentais e os resultados encontrados utilizando modelos numéricos obtidos via método dos elementos finitos, sendo possível a caracterização dos pontos favoráveis para sua utilização como elemento portante da edificação.Item Adição de resíduos do setor mínero-metalúrgico na fabricação de tijolos solo-cal.(2013) Ferreira, Welington Luiz; Reis, Érica LinharesNo Brasil existem vários problemas ambientais em relação a grande geração de resíduos pela indústria minero-metalúrgica. Como exemplo podem ser citados os processos de extração e beneficiamento de rochas ornamentais, escória geradas na siderurgia. Logo, o desenvolvimento de novas técnicas de reciclagem e reutilização de resíduos do setor, seria de grande utilidade para minimização dos impactos gerados por essas atividades. O presente trabalho pesquisou a incorporação de escória da fabricação de ferro-ligas de manganês e de finos da produção de artesanatos de pedra-sabão (esteatito) em tijolos solo-cal, substituindo parte do aglomerante, uma vez que os resíduos utilizados possuem características pozolânicas. Em uma primeira fase, os resíduos utilizados foram submetidos a uma caracterização física-mineralógica por meio dos seguintes ensaios: granulometria por peneiramento a úmido, difração de raios X, análise química, perda por calcinação, limite de Atterberg, densidade e determinação da área superficial. Posteriormente, foram confeccionados corpos de prova, utilizando traço 1:10 em proporção de 25, 50 e 75% em substituição a cal, para os períodos de cura de 28 e 60 dias. Finalmente, foi efetuada avaliação dos corpos de prova de solo-cal-resíduo corresponde aos ensaios de resistência à compressão simples com 28 e 60 dias de cura, ensaio de absorção d’água com 28 e 60 dias de cura e ensaio para classificação de resíduos sólidos para os corpos-de-prova solo-cal-resíduos que apresentaram melhores resultados nos ensaios anteriores. Os resultados obtidos mostraram que os corpos de prova solo-cal com 25% de incorporação de finos de pedra sabão com tempo de cura de 28 e 60 dias e o corpo de prova com 25% de incorporação de escória de ferro-ligas de manganês com tempo de cura de 60 dias apresentaram valores (2,10 MPa, 2,20 MPa e 2,10 MPa, respectivamente) acima da norma (≥ 2,0 MPa), tornando-os viáveis para a sua utilização como tijolos solo-cal. Tais corpos-de-prova que apresentaram resultados favoráveis foram classificados, de acordo com a norma de classificação de resíduos, como: Resíduos Classe II A – Não inertes.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.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 Utilização do agregado siderúrgico (escória de aciaria) em revestimento asfáltico tipo tratamento superficial.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Rocha, Fabiano Lucindo Lima da; Motta, Laura Maria Goretti daA sustentabilidade ambiental necessita de medidas preventivas ou mitigadoras dos impactos causados ao ambiente pelas atividades industriais produtivas, para preservação dos recursos minerais não renováveis. Neste sentido, esta dissertação tem por objetivo avaliar através de estudos predominantemente experimentais por ensaios de laboratório e aplicação em campo o uso da escória de aciaria produzida pela empresa Arcelor Mittal Tubarão na execução do revestimento asfáltico tipo tratamento superficial, em substituição aos agregados naturais. Com a pesquisa realizada foi possível executar trecho experimental na Estrada Municipal de Ligação entre o Bairro Cascata (Serra Sede) até Queimados, entre o km 2,1 e km 2,2, no município de Serra, Estado do Espírito Santo. A aplicação do tratamento superficial duplo foi realizada em fevereiro, a primeira avaliação ocorreu em março e atendendo solicitação da Banca Examinadora da Dissertação, a segunda avaliação ocorreu junho de 2011. Após a aplicação do tratamento superficial duplo verificou-se na primeira e segunda avaliação o bom desempenho funcional, com ausência de fissuras, trincas, desagregações, exsudação, falha de bico, do revestimento em tratamento superficial executado com agregado siderúrgico (escória de aciaria). Durante a pesquisa foi possível verificar as limitações atuais da norma técnica DNER – EM 262/94, a qual fixa condições relativas a escórias de aciaria a serem utilizadas na construção de pavimentos rodoviários. As condições gerais e específicas contidas nesta norma técnica não especificam a camada do pavimento, sugerindo tais condições para todas as camadas (regularização de subleito, sub-base, base e revestimento). Analisando os resultados foi possível concluir que o Agregado Siderúrgico (escória de aciaria) produzido pela Arcelor Mittal Tubarão pode ser a princípio utilizado para compor revestimento de tratamento superficial com boas características e economia na região da produção da escória.