Cinzas de alto cálcio e carbono para reforço de corpo de barragem.

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dc.contributor.advisorBezerra, Augusto Cesar da Silvapt_BR
dc.contributor.authorOliveira, Magno André de
dc.contributor.refereeBezerra, Augusto Cesar da Silvapt_BR
dc.contributor.refereeLima, Hernani Mota dept_BR
dc.contributor.refereeSilva, Guilherme Jorge Brigolinipt_BR
dc.contributor.refereeResende, Domingos Sávio dept_BR
dc.contributor.refereePorto, Thiago Bomjardimpt_BR
dc.date.accessioned2023-05-25T19:52:29Z
dc.date.available2023-05-25T19:52:29Z
dc.date.issued2023pt_BR
dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.pt_BR
dc.description.abstractOs rejeitos da mineração de ferro são dispostos em estruturas de pilhas ou em reservatórios formados por barragens, as quais têm sido construídas com elevações cada vez maiores, por meio de métodos empíricos e analíticos. Normalmente, apresentam deficiências nos aspectos construtivos e de segurança. A ruptura das barragens pode gerar prejuízos: ambientais reputacionais; financeiros; sociais e até ferir os direitos humanos, podendo inclusive causar fatalidade de pessoas. Para contornar estes problemas, vários grupos de pesquisas têm se dedicado ao estudo de novas formulações em que são empregados resíduos que minimizam as anomalias que levam a falha da estrutura. Esta tese tem como premissa, empregar a Cinza de Alto Teor de Cálcio (CAC) no solo, a fim de reduzir a ocorrências patológicas e elevar a resistência mecânica. Para tanto, foram dosadas substituições de CAC por solo nos percentuais de 0; 2,5; 5 e 10 % (m/m). Os compósitos produzidos foram caracterizados por MEV, DRX, compactação, CBR, permeabilidade dos solos (carga variável) e outras técnicas. Os resultados de caracterização físico-química da CAC demostraram que as reações de hidratação na presença cálcio, presentes na cinza, ativaram a produção de Portlandita. Por meio da fluorescência de raio X, notou-se que os elementos químicos presentes no solo (coletado no QF) e na CAC, com maiores percentis, compõem a mesma formulação do cimento tradicional. Devido as reações entre os argilominerais presente no solo e o elevado teor de cálcio da CAC, comumente encontrado na forma de óxido e hidróxido de cálcio, foram gerados os ferroaluminatos, silicatos e aluminatos de cálcio hidratados que são componentes semelhas ao encontrados no cimento. Além do mais, o cálcio reagiu com CO2 da atmosfera, formando carbonato de cálcio, evidenciado pela técnica da Termogravimetria da Derivada. Por meio do ensaio de compactação observou-se um ganho de massa específica seca com o aumento da proporção de CAC no solo. Por sua vez, o CBR proporcionou um ganho de aproximadamente 10% de resistência em relação ao solo sem CAC. Ressalta-se que a permeabilidade não foi alterada, revelando uma boa organização das partículas sólidas nos compósitos compactados. Desta forma, pode-se concluir que a substituição de 10% (m/m) de solo por CAC, aumentou a resistência do compósito devido a atividades de endurecimento similares à cal e ao cimento Portland. Desta forma a utilização de cinza com solo indica ser uma técnica promissora para ganho de resistência de solos com finalidade de uso geotécnico.pt_BR
dc.description.abstractenIron mining tailings are disposed in pile structures or in reservoirs formed by dams, which have been built with increasing elevations through empirical and analytical methods. Normally, they present deficiencies in the constructive and safety aspects. The rupture of dams can generate damages: reputational environmental; financial; social and even harm human rights and may even cause fatalities to people. To overcome these problems, several research groups have been dedicated to the study of new formulations in which residues are used that minimize the anomalies that lead to the failure of the structure. The premise of this thesis is to use High Calcium Ash (CAC) in the soil in order to reduce pathological occurrences and increase mechanical strength. For this purpose, CAC substitutions for soil were measured in percentages of 0; 2.5; 5 and 10% (m/m). The composites produced were characterized by SEM, XRD, compaction, CBR, soil permeability (variable load) and other techniques. The results of the physicochemical characterization of the CAC showed that the hydration reactions in the presence of calcium, present in the ash, activated the production of Portlandite. Through X-ray fluorescence, it was noticed that the chemical elements present in the soil (collected in the QF) and in the CAC, with higher percentiles, compose the same formulation of the traditional cement. Due to the reactions between the clay minerals present in the soil and the high calcium content of CAC, commonly found in the form of calcium oxide and hydroxide, ferroaluminates, silicates and hydrated calcium aluminates were generated, which are components similar to those found in cement. Furthermore, the calcium reacted with CO2 from the atmosphere, forming calcium carbonate, evidenced by the Derivative Thermogravimetry technique. Through the compaction test, a gain in dry specific mass was observed with the increase of the proportion of CAC in the soil. In turn, the CBR provided a gain of approximately 10% in strength compared to the soil without CAC. It is noteworthy that the permeability was not altered, revealing a good organization of the solid particles in the compacted composites. Thus, it can be concluded that the replacement of 10% (m/m) of soil by CAC, increased the strength of the composite due to hardening activities similar to lime and Portland cement. Thus, the use of ash with soil indicates to be a promising technique for gaining strength in soils for geotechnical use.pt_BR
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Magno André de. Cinzas de alto cálcio e carbono para reforço de corpo de barragem. 2023. 224 f. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/16684
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.rightsabertopt_BR
dc.rights.licenseAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 11/05/2023 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante.pt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/us/*
dc.subjectBarragens e açudespt_BR
dc.subjectMecânica - resistência de materiaispt_BR
dc.titleCinzas de alto cálcio e carbono para reforço de corpo de barragem.pt_BR
dc.typeTesept_BR
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