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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Resultados da Pesquisa
Item Utilização do pó de escória de desulfuração do reator Kambara como agente estabilizador de solo argiloso para camadas de pavimentação.(2023) Causado Mendoza, Luis Eduardo; Gomes, Guilherme José Cunha; Pires, Patrício José Moreira; Gomes, Guilherme José Cunha; Porto, Lia de Mendonça; Marques, Geraldo Luciano de Oliveira; Hilário, Ronderson QueirozO uso da escória de dessulfuração do reator Kambara (escória KR) tem atraído atenção na indústria de material rodoviário para melhorar o desempenho do projeto de estradas. No entanto, o potencial de reutilização da escória KR em pó (KRSP), coletada por coletores de poeira, como filtros de manga, ainda não foi suficientemente estudado. Este trabalho investiga a composição química, propriedades físicas e características mecânicas de solo argiloso misturado com KRSP. Para avaliar a capacidade do coproduto de estabilizar dito solo, foram realizados experimentos de laboratório com materiais brutos e solo misturado com 3% e 5% de KRSP. Os resultados revelam que a densidade específica do KRSP (2,23 g/cm3 ) é menor do que a da escória KR granulada. A análise de Fluorescência de raios-X não detectou ferro (Fe) na sua composição, e a porcentagem de óxido de cálcio (CaO) foi inferior a 40%. O Portlandita (Ca(OH)2) foi identificado como o principal mineral presente através da análise de difratometria de raios-X, e Brucita (Mg(OH)2) como o mineral menor. A adição de 3% e 5% de KRSP ao solo argiloso resultou em um aumento nos valores do Índice de Suporte Califórnia (CBR de 13% para 42% e 41%, respectivamente, em apenas 4 dias de cura. E em resistência à compressão não confinada de 1,25 MPa e 0,95 MPa os 7 dias. Limites de Atterberg, distribuição granulométrica e testes de expansão reforçaram nossos resultados, mostrando conformidade com os requisitos para materiais de sub-base de primeira classe. A descoberta demonstra que o pó de despoeiramento de dessulfuração KR tem potencial para ser utilizado como agente estabilizador ambientalmente amigável, contribuindo para a melhoria da gestão de resíduos no setor siderúrgico.Item Desempenho do resíduo de quartzito como agregado em camadas de base e revestimento de pavimentos.(2023) Mendonça, Whilison Marques; Marques, Geraldo Luciano de Oliveira; Marques, Geraldo Luciano de Oliveira; Gomes, Guilherme José Cunha; Borges, Paulo RobertoAs rodovias são responsáveis por 65% do transporte de cargas no Brasil, mas apenas 12,4% da extensão rodoviária é pavimentada. A utilização de agregados alternativos na pavimentação busca alcançar a sustentabilidade ambiental e reduzir os custos de construção e manutenção das rodovias. A extração e o beneficiamento do quartzito como rocha ornamental produz grande volume de resíduos, cuja utilização como material de pavimentação ainda é pouco explorada. Essa pesquisa investigou as propriedades geotécnicas dos resíduos dos quartzitos maciço e foliado, por meio de ensaios de laboratório e simulações numéricas, visando avaliar o seu desempenho em camadas de rodovias. Os agregados gerados dos resíduos foram avaliados por meio de ensaios tradicionais da engenharia rodoviária. As misturas granulares foram submetidas aos ensaios de compactação, índice de suporte Califórnia (CBR), módulo de resiliência e deformação permanente. As misturas asfálticas com ligante asfáltico CAP 50/70 foram dosadas pelo método Marshall, sendo avaliado a resistência à tração, módulo de resiliência, vida de fadiga e dano por umidade induzida. Simulações numéricas foram realizadas no programa MeDiNa para avaliar a performance mecanística das misturas compostas de resíduos. Os resultados mostraram que a fração fina do resíduo não é prejudicial ao pavimento e as partículas graúdas não apresentaram problemas de forma, durabilidade ou adesividade. As misturas granulares para base apresentaram valores de CBR acima de 130%, expansão máxima de 0,02%, módulo de resiliência médio de 130 MPa para a mistura granular com quartzito foliado (MGQF) e 224 MPa para a mistura granular com quartzito maciço (MGQM), e deformação permanente máxima de 1,2%. A mistura asfáltica com quartzito maciço (MAQM) apresentou teor de ligante de projeto de 5,0% e a com quartzito foliado (MAQF), 6,0%. Ambas as misturas asfálticas atenderam à especificação de resistência à tração e se enquadram na Classe 0 de Fadiga no programa MeDiNa. As simulações numéricas no programa MeDiNa mostraram que as misturas estudadas podem ser aplicadas como materiais de base e revestimento de rodovias com tráfego de até 5x106 repetições (tráfego médio pesado). Dessa forma, os resíduos de quartzito podem ser transformados em subprodutos a serem utilizados como agregados na pavimentação de rodovias.Item Incorporação de finos de quartzito na produção de cerâmica vermelha.(2020) Silva, Mariana Caroline Andrade; Reis, Érica Linhares; Reis, Érica Linhares; Faria, Geraldo Lúcio de; Nogueira, Francielle CâmaraO setor de rochas ornamentais tem sido responsável pela produção de uma grande quantidade de resíduos sólidos, bem como de efluentes que são descartados de maneira desordenada, fato este que tem aquecido o desenvolvimento de pesquisas, visando a reutilização. Vislumbrando o conceito de desenvolvimento sustentável e mineração consciente, este trabalho surge com a proposta de incorporar os resíduos de quartzito da região de Ouro Preto (MG), obtidos a partir da serragem de blocos, na produção de cerâmica, utilizando como matéria-prima amostra de solo proveniente do Morro Caxambu (Cachoeira do Campo – MG). Para isso, foi realizada a amostragem e caracterização química, granulométrica e mineralógica dos finos de quartzito, obtidos a partir de um tanque de decantação da empresa Petra Quartzito Ouro Preto; bem como da amostra de solo proveniente do Morro Caxambu. Posteriormente foram confeccionados corpos de prova constituídos apenas por solo e, em outros casos, por solo e finos de quartzito. As variáveis avaliadas nesse trabalho foram: porcentagem de substituição (10 e 15%), pressão de compactação para conformação dos corpos cerâmicos (28 e 35 MPa), condição de secagem (65 °C durante 72 horas e 110°C durante 24 horas) e temperatura de queima (950 e 1100°C). Foram realizados ensaios tecnológicos para avaliar propriedades como retração linear de secagem e de queima, absorção de água e resistência à compressão. A influência das variáveis sobre as respostas obtidas foi avaliada a partir de planejamento experimental fatorial. Para as melhores condições foram realizados ensaios adicionais de caracterização química-estrutural, resistência à flexão e classificação dos resíduos de acordo com a NBR 10004. Com base nos resultados da caracterização mineralógica, foram observadas as fases minerais caulinita, muscovita, hematita e quartzo na amostra de solo; enquanto na amostra de resíduo de quartzito, foram observados os minerais quartzo, muscovita e cianita. Os ensaios tecnológicos apontaram para o melhor composição, com base nas restrições tecnológicas, aquela em que houve a substituição de 15% da massa cerâmica pelo resíduo, 35 MPa de pressão de compactação, secagem a 65°C (72 horas) e queima a 1100°C. A partir dos ensaios adicionais, esta composição cerâmica apresentou 2 MPa de módulo de resistência à flexão, sendo seu resíduo classificado como classe IIB (não perigoso e não inerte), enquanto a caracterização química-estrutural indicou a presença dos minerais cianita, cristobalita, hematita, mulita e quartzo.Item Rejeito de mineração de quartzito como agregado para produção de argamassa colante.(2017) Dias, Luma de Souza; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Santos, White José dosO gerenciamento inadequado de resíduos da indústria mineradora pode contribuir para o agravamento de problemas ambientais, através da disposição incorreta dos mesmos. Além deste agravante, o setor da construção civil é responsável por um consumo elevado de recursos naturais não renováveis, como a areia natural, a fim de suprir a demanda do mercado, contribuindo para a redução de suas reservas. Considerando essas questões, faz-se necessário a busca por melhores soluções ambientais e sociais. No intuito de reduzir a extração de areia natural e proporcionar a destinação ambientalmente correta dos resíduos da mineração, este trabalho propõe a utilização do rejeito de mineração de quartzito em substituição à areia natural para produção de argamassas colantes. Nesse contexto, é necessária uma verificação da viabilidade técnica das argamassas propostas por meio da realização de ensaios laboratoriais, procedidos de acordo com normatizações brasileiras, como também uma análise de viabilidade econômica para replicação dos resultados em escala de produção. Para melhor caracterização do rejeito de mineração de quartzito foram realizadas análises físicas, químicas, mineralógicas e morfológicas. A fim de comparar o desempenho do rejeito foi caracterizada também uma areia de rio. Em sequência, as argamassas, devidamente dosadas, foram submetidas a ensaios no estado fresco e endurecido para classificação de suas propriedades comparando os resultados obtidos (com os diferentes tipos de agregados utilizados) com as argamassas de mercado. Os resultados indicam a viabilidade deste material como agregado miúdo em substituição total ao agregado natural, permitindo a redução dos impactos ambientais causados pelas mineradoras e pela construção civil.Item Substituição total do agregado natural por quartzito friável para produção de argamassas mistas de assentamento e revestimento.(2015) Santos, Diego Haltiery; Peixoto, Ricardo André Fiorotti; Silva, Guilherme Jorge Brigolini; Pedroti, Leonardo GonçalvesO setor da construção civil e responsável por um consumo elevado de recursos naturais não renováveis, e associado ao crescimento acelerado do mercado impacta diretamente no aumento da demanda desses recursos necessários a construção, bem como no aumento de seus custos e na redução de suas reservas. Faz-se necessário então a busca por melhores soluções ambientais e sociais onde o quartzito friável pode ser inserido. Deste modo, este trabalho apresenta uma alternativa para a utilização do estéril da mineradora de quartzito, na região central de Minas Gerais, para produção de argamassas de assentamento e revestimento de alvenarias. Neste contexto e necessária uma verificação da viabilidade técnica das argamassas propostas por meio da realização de ensaios laboratoriais, procedidos de acordo com normatizações brasileiras e internacionais, como também, uma análise ambiental e comercial para replicação dos resultados em escala de produção. Para melhor caracterização do estéril de quartzito friável foram realizadas análises físicas, químicas, microestruturais e ambientais. Os traços utilizados foram 1:1:6 (cimento:cal:agregado mi udo) e 1:2:9 (cimento:cal:agregado mi udo) para a produção de argamassas de revestimento e assentamento, respectivamente, obedecendo sempre a proporção de 1:3 (aglomerantes: agregados), utilizando como agregados uma areia natural de rio e duas amostras de quartzito friável provenientes de jazidas distintas da mesma mineradora. Em sequência, as argamassas foram submetidas a ensaios nos estados fresco e endurecido para classificação de suas propriedades comparando os resultados obtidos com os diferentes tipos de agregados. Os resultados indicam a viabilidade e adoção deste material como agregado miúdo em substituição total ao agregado natural e que seu uso poder a não só diminuir o impacto ambiental das minerações, mas também possibilitar a o atendimento as demandas e a valorização deste material para uso na construção civil.Item Avaliação da integridade estrutural do quartzito itacolomi empregado em monumentos históricos de Ouro Preto sem e com colagem usando diferentes resinas.(2011) Neves, José Henrique; Godefroid, Leonardo Barbosa; Cândido, Luiz CláudioA arte da Cantaria usando o quartzito foi utilizada na construção dos monumentos históricos de Ouro Preto/MG. Após mais de 300 anos de existência, parte de algum desses monumentos encontra-se em avançado estágio de deterioração. Na restauração desses monumentos, alguns restauradores empregam a resina poliéster ortoftálica. Nesse trabalho, o quartzito itacolomi não colado e colado com diversas resinas foi submetido a ensaio de resistência em flexão e constatou-se que a resina suportou carga maior que o quartzito. Todos os corpos-de-prova romperam fora da região da aplicação da resina, confirmando a eficácia das resinas para colar a rocha.