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 Utilização de escória de ferroníquel na composição de concreto betuminoso usinado à quente.(2019) Cosme, Jéssika; Fernandes, Gilberto; Fernandes, Gilberto; Marques, Geraldo Luciano de Oliveira; Saraiva, Sérgio Luiz CostaA crescente preocupação em minimizar a disposição de resíduos na natureza de forma desordenada, vem influenciando medidas que busquem dar novos fins ambientalmente sustentáveis e economicamente viáveis a esses materiais. A utilização de agregado siderúrgico na pavimentação rodoviária surge como alternativa à redução da estocagem desse material nos pátios siderúrgicos e ainda contribui com a diminuição sinos custos da construção do pavimento rodoviário flexível em regiões onde há a disponibilidade desse material. O presente trabalho teve como objetivo verificar a viabilidade técnica do emprego da escória de ferroníquel proveniente da mina de Onça Puma no estado do Pará, como agregado na composição de concreto betuminoso usinado à quente (CBUQ). Para tanto, foram executados ensaios de caracterização física, química, mineralógica e ambiental da escória de ferroníquel e também a completa caracterização do CAP 50/70. As misturas asfálticas foram dosadas em concordância com a metodologia Marshall, empregando-se a Faixa C do DNIT 031/2006 com a utilização da escória de ferroníquel nas porções granulométricas correspondentes à agregado graúdo, miúdo e fíler, além do CAP 50/70. Após a dosagem, a mistura correspondente ao teor de projeto de 6,0%, foi caracterizada mecanicamente por meio dos ensaios de módulo de resiliência, resistência à tração estática por compressão diametral, fadiga por compressão diametral à tensão controlada e deformação permanente por compressão axial (creep estático). Com base nos resultados, afirma-se que a escória de ferroníquel demonstra viabilidade técnica para ser utilizada como agregado na composição de concreto betuminoso usinado à quente, cumprindo os requisitos estabelecidos pela normatização brasileira.Item Caracterização de concreto asfáltico elaborado com rejeitos de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero.(2017) Silva, Rodolfo Gonçalves Oliveira da; Fernandes, Gilberto; Fernandes, Gilberto; Pereira, Carlos Alberto; Corteletti, Rosyelle Cristina; Russo, Mário Luís Cabello; Morandini, Thiago Luiz CoelhoEste trabalho apresenta soluções técnicas para execução de revestimentos rodoviários alternativos com a utilização de rejeito de minério de ferro em sua composição. O estudo realizado também demonstra a possibilidade de redução do custo de produção de concretos asfálticos a quente, de forma a estimular a construção de rodovias pavimentadas e melhorar as condições de trafegabilidade destas vias. Apesar da ampla busca por publicações, estudos, referências ou pesquisas relacionadas à utilização do rejeito de minério de ferro em concretos asfálticos, identificaram-se poucas citações disponíveis na literatura. Tal fato aponta grande possibilidade deste trabalho compor os estudos pioneiros relacionados ao tema. A dosagem das misturas asfálticas foi baseada na metodologia Marshall e enquadrada na faixa C do DNIT. O comportamento mecânico das misturas foi avaliado por meio dos ensaios de módulo de resiliência, resistência à tração por compressão diametral, ensaio de fadiga, creep estático, creep dinâmico, estabilidade e fluência Marshall. As análises mecanísticas foram realizadas utilizando-se o programa ELSYM5. Com base nos resultados dos ensaios laboratoriais e na análise mecanística das estruturas avaliadas neste trabalho, pode-se afirmar que os rejeitos de minério de ferro apresentam potencial de utilização em revestimentos asfálticos, possibilitando uma redução do passivo ambiental gerado por este resíduo e diminuição no consumo de agregados convencionais utilizados em misturas alfálticas. Elaborou-se ainda um catálogo simplificado de pavimentos flexíveis contendo quatro tipos de revestimentos asfálticos alternativos, com o intuito de motivar a utilização do rejeito de minério de ferro do Quadrilátero Ferrífero na construção de pavimentos rodoviários.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 Estudo alternativo entre energias de compactação do subleito para subsidiar projetos de pavimentação.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2010) Zica, Elizeu da Silva; Padula, Flávio Renato de GóesAs possíveis soluções através do acréscimo de suporte do solo de fundação (subleito) auxiliam no dimensionamento das camadas do pavimento e, conseqüentemente, minimizam a utilização de materiais paraconstrução.Para contribuir de forma econômica e, especialmente, evitar intervenções ambientais em obras de pavimentação, propõe-se nessa dissertação, a adoção de uma energia de compactação denominada energia do Proctor Internormal (PIN). Esta energia equivale a 1,5 vezes a energia do Proctor Normal (PN). Não é uma energia de compactação utilizada oficialmente nos meios rodoviários brasileiros, porém apresentou bons resultados quepodem contribuir para sua utilização. O Estado de Minas Gerais é bastante extenso e possui uma diversidade grande de tipos de solos. Paraa realização deste trabalho foram estudados três trechos rodoviários em três regiões distintas, objetivando coletar amostras de solos para utilização em subleito de rodovias. Essas amostras foram submetidas a ensaios de caracterização física, compactação, CBR e expansão. Foi realizado, também, uma ampla pesquisa nos arquivos do DER-MG, buscando materiais com a mesma classificação dos solos ensaiados,de forma a confrontar possíveis estudos existentes com esta energia alternativa. Os resultados, obtidos em laboratório, mostraram que nos solos de subleito, ensaiados com a utilização do Proctor Internormal (PIN), houve acréscimo da densidade máxima, aumento nos valores de CBR e diminuição da permeabilidade do solo. Para os solos de classificação TRB A-2-4, houve acréscimo de CBR de mais de 100%, indicando que esta energia, do Proctor Internormal, é adequada para utilização. Este acréscimo na capacidadede suporte, resultou em economia no dimensionamento de todos os pavimentos projetados.Item 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, GilbertoA 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.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.Item Desempenho de dois trechos de solo emulsão em vias de baixo volume de tráfego.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Moreira, Evandro Dias; Motta, Laura Maria Goretti daPara a pavimentação de ruas e vias de pequena intensidade de tráfego, como em conjuntos habitacionais, pequenas comunidades, distritos e bairros periféricos, a pavimentação tradicional pode, em muitos casos, ter um custo que a torna inviável. Em contraposição, uma pavimentação alternativa como, por exemplo, com estabilização betuminosa, permite executar pavimento de baixo custo com uma estrutura que admita ser reforçada no futuro e representa uma proposta muito interessante. O avançado estágio atual dos estudos de solos ainda disponíveis para pavimentação só foi possível devido ao apoio institucional e permanente dos Departamentos de Estradas de Rodagens dos Estados brasileiros, de Fundações e Escolas de Engenharia. Foram fundamentais os estudos de muitos colegas e professores das referidas fundações e escolas de engenharia. Neste trabalho, são focados assuntos ligados ao desenvolvimento de aplicações práticas da estabilização betuminosa de solo. O objetivo principal deste estudo é fornecer um balanço da avaliação de desempenho de dois trechos de soloemulsão, realizados pelo autor da presente pesquisa em anos passados, e utilizar esta experiência para validar alguns ensaios mais recentes de dosagem e avaliação em laboratório da mistura de solo-emulsão. Esta dissertação apresenta e agrupa informações e considerações práticas de campo e realiza as análises da estabilização betuminosa do solo de um dos locais da aplicação, utilizando ensaios próprios da Mecânica dos Pavimentos não aplicados à época da implantação dos trechos. As observações de campo e os resultados de laboratório confirmam que a técnica de solo-emulsão aplicada em espessura pequena e revestida de tratamento superficial pode ser muito adequada para ruas e estradas vicinais de baixo volume de tráfego. Um solo NA’ pela classificação MCT, estabilizado com 3% de emulsão, numa espessura de 5cm, mostrouse adequado em termos de deflexão e de avaliação funcional após vários anos da implantação.Item Dimensionamento de pavimento asfáltico : comparação do método do DNER com um método mecanístico-empírico aplicada a um trecho.(Programa de Pós-Graduação em Engenharia Geotécnica. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2011) Coutinho, João Camilo Penna; Motta, Laura Maria Goretti daEsta dissertação tem como objetivo desenvolver um estudo comparativo e analítico entre o método do Departamento Nacional de Estradas de Rodagem (DNER) com uma metodologia Mecanística-Empírica. Para a realização deste estudo foi necessária uma compreensão mais detalhada do processo de construção teórico e prático destas metodologias. Foi também desenvolvido um estudo de caso em uma rodovia do Estado de Minas Gerais, em que foram realizados ensaios usuais dos materiais constituintes do pavimento para ambas as metodologias. Para o dimensionamento do pavimento na metodologia DNER foram utilizados os ábacos que lhes são característicos. Já para o dimensionamento pela metodologia mecanística-empírica foi utilizado o programa SisPav (Franco, 2007) e o programa AEMC que é uma sub-rotina do programa anterior. Concluiu-se que, apesar da metodologia do DNER ser a mais utilizada no Brasil, a metodologia mecanística-empírica apresenta uma maior capacidade de descrever o desempenho funcional e estrutural de um pavimento.