Investigação sobre a resistência ao cisalhamento de um solo residual de gnaisse

O solo residual de gnaisse estudado nesta dissertação ocupa uma grande área da cidade de Porto Alegre/RS e região metropolitana. Na região onde foi amostrado, encontrase hoje uma estrutura de contenção em solo grampeado. Rupturas durante a escavação ocasionaram a necessidade de redimensionamento da estrutura, o que na época foi realizado através de retro-análises de rupturas induzidas. Na ocasião a empresa responsável pela execução da obra retirou blocos indeformados de campo, para que posteriormente fossem determinadas as propriedades geomecânicas deste solo residual. O programa experimental desta dissertação envolveu: (a) ensaios de caracterização; (b) caracterização mineralógica através de difratometria de Raio-X, microscopia ótica e microscopia eletrônica;(c) determinação de parâmetros de resistência ao cisalhamento através de ensaios de cisalhamento direto e (d) determinação de parâmetros de resistência ao cisalhamento residual através de ensaios ring shear. Através dos ensaios de cisalhamento direto foi verificado que o intemperismo no local praticamente não apresenta influência nos parâmetros de resistência ao cisalhamento deste solo, pois ambas as profundidades de amostragem mantém a estrutura da rocha de origem. A resistência ao cisalhamento deste material é em grande parte comandada pela sua micro-estrutura, e principalmente pelo bandamento micáceo Em ambas profundidades foi verificada anisotropia de resistência ao cisalhamento, através de ensaios com a orientação de planos de xistosidade paralela e perpendicular à superfície de ruptura imposta pelo ensaio. Este comportamento demonstra a influência que a macro-estrutura herdada da rocha mãe tem sobre a resistência deste material. Os ensaios ring shear realizados neste material apresentaram ângulos de atrito interno residual baixos em relação ao que se espera de materiais predominantemente granulares como é o caso deste solo. Porém estes valores baixos podem ser atribuídos ao alto teor de mica existente.

Investigação do comportamento mecânico de um solo residual de gnaisse da cidade de Porto Alegre

O solo residual de gnaisse ocupa uma grande área da cidade de Porto Alegre. Embora exista histórico de instabilidades de estruturas de contenção executadas neste material, o estudo científico de suas propriedades geotécnicas foi iniciado somente a partir da execução de uma obra de solo grampeado, realizada no ano de 2001. O projeto da obra supracitada foi revisado a partir do início das escavações, através de retro-análises de rupturas induzidas, o que conduziu a parâmetros de resistência ao cisalhamento sensivelmente inferiores aos obtidos inicialmente através de ensaios de campo. Os deslocamentos de crista, medidos nesta estrutura, superaram os valores esperados a partir de dados da literatura. O solo residual de gnaisse estudado apresenta forte anisotropia textural, marcada pelos bandamentos herdados da rocha mãe. Estes bandamentos são formados pela intercalação de bandas micáceas e bandas compostas principalmente por partículas de quartzo e feldspato. Foram realizados ensaios triaxiais com medição local de deformações, ensaios de compressão isotrópica e ensaios de compressão confinada para o estudo da resistência ao cisalhamento e da deformabilidade deste solo residual de gnaisse Os ensaios foram realizados para diferentes ângulos entre o bandamento micáceo e a direção da tensão principal maior a. Diferente dos solos residuais de gnaisse estudados em outras partes do Brasil, o solo residual de gnaisse estudado apresenta clara anisotropia de resistência ao cisalhamento e de deformabilidade, devida à estrutura herdada da rocha mãe. Em um comportamento também diferente dos solos supracitados, o solo residual de gnaisse de Porto Alegre, com base nos ensaios realizados nesta dissertação, não apresenta uma superfície de plastificação dada pela sua estrutura. Realizando-se uma interpretação através dos conceitos da Teoria do Estado Crítico, verificou-se que o solo residual de gnaisse apresenta uma NCL para amostras reconstituídas, mas, devido ao seu caráter anisotrópico, não foi possível determinar a CSL do solo residual de gnaisse, nem definir sobre sua unicidade.

Estudo dos mecanismos de instabilidade em solos residuais de biotita-gnaisse da bacia do ribeirão Guaratinguetá

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação do processo de infiltração da água em solo residual de Biotita-gnaisse para superfícies com diferentes declividades utilizando lisímetros

Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental - FEB

Gnaisse Turvo: registro de magmatismo paleoproterozoico no Terreno Paraguá - sudoeste do Cráton Amazônico, Vila Bela da Santíssima Trindade, Mato Grosso

O Gnaisse Turvo, objeto deste trabalho, corresponde a um ortognaisse polideformado exposto na região de Vila Bela da Santíssima Trindade, sudoeste do estado de Mato Grosso. Do ponto de vista geotectônico, está inserido no Cráton Amazônico e representa o embasamento paleoproterozoico do Terreno Paraguá, um dos blocos crustais que formam a Província Rondoniana-San Ignácio (1,55 - 1,3 Ga). Duas fácies foram identificadas a partir do estudo petrográfico: ¬granada-anfibólio-biotita gnaisse formada por granodioritos e ¬anfibólio-biotita gnaisse, mais abundante, de composição granodiorítica a sienogranítica. A paragênese identificada caracteriza o metamorfismo responsável por esses gnaisses como da fácies anfibolito. A análise estrutural caracteriza duas fases de deformação em nível crustal dúctil. A mais antiga (F₁) é responsável pelo desenvolvimento do bandamento gnáissico, enquanto as estruturas da fase (F₂), orientadas segundo a direção N30-60W, indicam esforços compressivos com transporte tectônico de SW para NE. A idade mínima de cristalização do Gnaisse Turvo, definida pelo método Pb-Pb em evaporação de zircão, corresponde a 1651 ± 4 Ma, sendo interpretada como idade de colocação do protólito ígneo. Os dados litogeoquímicos indicam que significativo magmatismo calcioalcalino de alto-K, metaluminoso a peraluminoso, associado à evolução de arcos magmáticos em ambiente de subducção (Orogenia Lomas Manechis - 1,7 a 1,6 Ga), dominava o período estateriano no Terreno Paraguá. A unidade ortognáissica estudada foi posteriormente retrabalhada metamórfica e tectonicamente, durante a Orogenia San Ignácio (1,4 a 1,3 Ga), que provavelmente corresponde à fase de deformação F₂.

Evolução geológica do Complexo Quirino, Terreno Paraíba do Sul, Setor Central da Faixa Ribeira, com base em dados isotópicos de Sm-Nd e Sr

A área estudada está inserida na Faixa Ribeira, Segmento Central da Província Mantiqueira (Almeida et al., 1973, 1977, 1981), que representa um cinturão de dobramentos e empurrões gerado no Neo-proterozóico/Cambriano, durante a Orogênese Brasiliana, na borda sul/sudeste do Cráton do São Francisco (Almeida, 1971, 1977; Cordani et al., 1967, 1973; Cordani & Brito Neves, 1982; Teixeira & Figueiredo, 1991). Neste contexto, o Complexo Quirino é o embasamento retrabalhado do Terreno Paraíba do Sul (Heilbron et al., 2004). O Complexo Quirino é formado por extensos corpos de ortognaisses foliados a homogêneos, leuco a mesocráticos, de granulometria média à grossa, composicionalmente variando entre granitóides tonalíticos/granodioríticos a graníticos, e apresentando enclaves de rochas ultramáficas, máficas e cálcio-silicáticas (ricas em tremolita). Os ortognaisses tonalíticos/granodioríticos apresentam porfiroblastos de plagioclásio e a hornblenda como máfico principal, contrastando com os de composição granítica que apresentam porfiroblastos de K-feldspato e biotita predominante. Como acessórios aparecem zircão, titanita, apatita e epidoto. Também estão associados a estes ortognaisses, granitóides neoproterozóicos que formam corpos individualizados ou lentes anatéticas no conjunto paleoproterozóico. Estes são compostos predominantemente por biotita gnaisse e hornblenda-biotita gnaisse. A análise litogeoquímicas dos ortognaisses do Complexo Quirino demonstrou a existência de duas séries magmáticas distintas. A primeira pertencente à série cálcio-alcalina de alto-K apresenta uma composição mais expandida granítica-adamelítica/granodioritica/tonalítica e é correlacionável aos bt-ortognaisses e alguns hb-bt-ortognaisses. Os ortognaisses da série médio-K apresentam composição predominantemente tonalítica, sendo correlacionáveis à maioria dos hornblenda-biotita gnaisses. Enclaves lenticulares de metapiroxeníticos e anfibolíticos ocorrem em muitos afloramentos. Também ocorrem granitóides neoproterozóicos de composição graníticas a quartzo-monzoníticas O estudo isotópico de Sm-Nd e Sr demonstrou que os ortognaisses da série cálcio-alcalina de alto-K e aqueles da série cálcio-alcalina de médio-K possuem idades modelo TDM variando entre paleoproterozóicas a arqueanas, consistentes com dados U-Pb em zircão publicados na literatura. A série cálcio-alcalina de alto-K é mais antiga (2308 9,2 Ma a 2185 8 Ma) do que a série calcio-alcalina de médio-K (2169 3 a 2136 14 Ma) e a existência de zircões herdados com idades mínimas de 2846 Ma e 2981 Ma para série de médio-K e 3388 16 para série de alto-K. Os granitóides brasilianos possuem idades de cristalização neoproterozóica correlacionada a Orogênese Brasiliana (602 a 627 Ma) (Viana, 2008; Valladares et al., 2002)./Com base nos dados de Sr e Sm-Nd foi possível caracterizar 4 grupos distintos. Os grupos 1 e 2 são formados por rochas de idade paleoproterozóica (2,1 a 2,3 Ga) com idades modelo TDM variando de 2,9 e 3,4 Ga, εNd entre -8,1 e -5,8 e 87Sr/86Sr(t) = 0,694707 (Grupo 1) e TDM variando de 2,5 a 2,7 Ga, εNd entre -5,8 e -3,1 e 87Sr/86Sr(t) = 0,680824 (Grupo 2), formados no paleoproterozóico com contribuição de uma crosta arqueana. O grupo 3 é formado por rochas juvenis de idade paleoproterozóica, com idades de cristalização variando entre 2,0 e 2,2 Ga e com idades modelo TDM variando de 2,1 a 2,2 Ga e εNd entre + 1,5 e + 1,2. O grupo 4 é formado durante o neoproterozóico (645 Ma) por rochas possivelmente de idade paleoproterozóico com idades modelo TDM igual a 1,7 Ga e εNd igual a -8,3.

Levantamento e estudo das ocorrências de grafita do Distrito Grafitífero Aracoiába-Baturité, CE

O Distrito Grafitífero Aracoiába-Baturité apresenta depósitos do tipo gnaisse grafitoso (minério disseminado) e veio (minério maciço) com diferentes origens genéticas e com características físicas e ambientes geológicos de formação próprios. O minério tipo gnaisse grafitoso é de origem sedimentar, singenético, com teores de 1,5 a 8% de C, que se distribuem ao longo de duas extensas faixas paralelas, hospedadas na Subunidade Baturité, que constitui um importante metalotecto regional. A associação de grafita metamórfica disseminada em metassedimentos da Sequência Acarápe constitui um geoindicador de antiga bacia sedimentar neoproterozóica e, também, pode ser considerado como zona de geosutura resultante do subsequente fechamento de um oceano primitivo. As rochas desta subunidade correspondem na paleogeografia da Sequência Acarápe aos fácies de sopé de talude e de planície abissal. O minério tipo veio (fluido depositado) é epigenético e, com teores entre 20% e 70% de C, forma corpos tabulares e bolsões, controlados em escala local por estruturas de alívio (falhas, fraturas, zonas de contato, eixos de dobras etc.) que permitiram a percolação de soluções penumatolíticas relacionadas ao corpo plutônico de Pedra Aguda. As variações dos valores das relações entre isótopos estáveis de carbono (δ13C) na grafita do minério disseminado são de -26,72 a -23,52 e do minério maciço de -27,03 a -20,83, revelando sinal de atividades biológicas (bioassinaturas) e permitem afirmar que a grafita das amostras acima são derivadas de matéria orgânica. Foram apresentados os principais guias de prospecção para grafita e testados os seguintes métodos geofísicos: Eletro-Resistividade; GPR - Ground Penetrating Radar; Magnetometria; VLF (Very Low Frequency); e Polarização Induzida Espectral (IPS) / Resistividade (ER). A conjugação dos métodos de Polarização Induzida Espectral (IPS) e Eletro Resistividade (ER) foi o que demonstrou a melhor eficiência. Com relação à determinação do teor de carbono por termogravimetria (ATG), que é o método mais utilizado para este elemento. Verificou-se, que as faixas de queima atribuídas ao carbono no minério do Distrito de Aracoiába-Baturité (340 a 570C e de 570 a 1050C) eram diferentes das faixas do minério de Minas Gerais (350C a 650C e 650C a 1.050C). Esta constatação indica a necessidade de se determinar previamente as faixas de temperatura para cada região pesquisada.

Análise do comportamento de polímeros na estabilização de solos em fundações

O presente projeto de investigação em Engenharia Civil é construído em torno das necessidades atuais expressas pelos setores da construção e obras públicas em fundações. Em colaboração com a empresa GEO este trabalho pretende dar resposta em tempo útil aos empreiteiros, pondo o conhecimento científico ao serviço da indústria, colmatando a escassez de investigação académica que se verifica neste domínio. Esta investigação, à qual se associou a empresa BRASFOND, recorre ao estudo de ensaios de carga estática à compressão realizados no Brasil, segundo a NBR 12131 (2005) e NBR 12131 (2006). Assim, para estudar o desempenho de polímeros aplicados na estabilização de solos em fundações, foram analisados 6 ensaios de carga realizados em obras de intervenção da empresa GEO, disponibilizados pela empresa BRASFOND. Os ensaios de carga verticais estáticos de compressão axial foram realizados em estacas de 3 obras, nomeadamente a construção de uma central termoelétrica, em 2009, e de dois edifícios, em 2010. O projeto de fundações da central termoelétrica assentou na execução de estacas com polímeros, com 1270 estacas moldadas “in loco” com 1 000 mm de diâmetro e profundidade variável de 10 m a 18 m, em solos moles e pouco compactos de 8 m a 9 m de espessura, encastradas até 3 m sobre um maciço Gnaisse medianamente alterado (W3). Dos ensaios de carga realizados nesta obra, foram alvo deste estudo a análise dos primeiros 4 disponibilizados pela empresa. Os valores estimados por métodos semi-empíricos da capacidade resistente das estacas, considerando a recuperação da rocha nos trechos encastrados, foram comparados com a carga resistente última à compressão obtida através do ensaio de carga. O projeto de fundações de dois edifícios de elevado número de andares (cerca de 30) no litoral do Estado de São Paulo, em Santos, assentou na execução de fundações indiretas em solos moles a muito moles, com estacas de grandes dimensões moldadas com recurso a polímeros. Para atestar a qualidade das estacas, de forma a avaliar o comportamento carga versus assentamento e estimar as características da capacidade de carga, procedeu-se à execução de dois ensaios de carga estática à compressão, um dos quais instrumentado em profundidade. Os valores estimados por métodos semi-empíricos da capacidade resistente das estacas foram comparados com a carga resistente última à compressão obtida através do ensaio de carga. Para além deste estudo se revestir de interesse académico e empresarial, o contexto inerente à aplicação de polímeros em fundações é relevante para a prática pedagógica. Assim, este projeto envolve também uma componente educacional, esta última implementada numa escola do ensino básico e secundário da região centro do país.

Caracterização de minerais pesados ao longo do Rio Piranhas-Açu/RN distribuição e proveniência

This dissertation deals with the characterization, distribution and provenience of heavy minerals along the Piranhas-Açu River, from the City of Parelhas (Seridó River) to your mouth at the City of Macau-RN. Many heavy minerals species were recorded in this study: clinoamphibole, epidote (including zoisite), garnet, sillimanite, tourmaline, staurolite, andalusite, zircon, rutile, augite, ilmenite, hematite and magnetite. Major transparent minerals, those forming more than 5% of some assemblages, are hornblende, epidote, tourmaline, staurolite and zircon. Predominant opaque mineral is ilmenite. Six assemblages were identified along the river: (i) Garnet-hornblende-tourmaline with sillimanite, when cutting rocks of the Seridó Formation; (ii) Hornblende-garnet-zircon, when crossing rocks of the Caicó gnaisse-migmatitic Complex; (iii) Hornblende-zircon-epidote-staurolite, when draining rocks of the Jucurutu Formation; (iv) Hornblende-zircon-epidote, when cutting rocks of the Açu Formation; (v) Hornblende-zircon-staurolite, on the lowermost Açu River, when crossing limestones of the Jandaíra Formation and (vi) Zircon-tourmaline-staurolite in the Açu River mouth (Cenozoic rocks) where coastal process dominate. Mineral ratios that reflect differences in grain shape, density, and selective chemical decomposition were used in an attempt to isolate the effects of source and process as controls of mineral variability. Reworking of the sediments was regionally effective in selective sorting; the more equant minerals (e.g. epidote) and heavier minerals (e.g. opaques) had a higher probability of being selected for permanent deposition during reworking. The processes of selective decomposition stand out at the river mouth. A priori knowledge of provenance, associated with the assemblage distribution and effects of process were utilized to the interpretations, that points to the follow provenances: hornblende comes from micashists of the Seridó Formation, orthognaisses and amphibolites of the Caico Complex, paragnaisses and paranphibolites of the Jucurutu Formation and granites intrusions; epidote comes from paragnaisses and calciosilicatics of the Jucurutu Formation, granites intrusions (-Npy3al/ca and -Npy3mz, gravels deposits and Açu Formation; Andalusite and staurolite come from the Seridó Formation; Sillimanite, tourmaline and garnet come from micashists of the Seridó Formation, as well as from quartzites of the Equador Formation; Zircon comes from Precambrian rocks (pink and prismatic zircon) and from sediments of several cycles (round zircon); Opaques come from all rocks cutted for the Piranhas-Açu River; Rutile comes from metamorphic rocks, in general; Augite comes from the Ceará-Mirim, Serra do Cuó and Macau volcanisms. The texture of gravels deposits reveals a sediment transport mechanisms by traction-current processes, together with a diagenetic clay matrix suggests a hot-humid environments for deposition. The presence of unstable heavy minerals assemblages, as well as pebbles of different composition and degrees of rounding and esfericity, indicate more than one source. The occurrence of calcio/alkaline granites suites, in areas closed to the gravel deposits, suggests that these intrusions are the main source of sediments. This could explain for instance, the significant amounts of epidote and presence of unstable heavy minerals (e.g. hornblende). The analyses of heavy minerals also show significante variability between the modern (Piranhas-Açu) and ancestral (Açu Formation) river sediments. In general, these variations reflect relatively higher unstable and lower stable heavy minerals contents of the modern Piranhas-Açu sediments. The absence of significant compositional differences probably reflects uniform weathering conditions

Estudo integrado geológico/tecnológico de rochas ornamentais: os granitos flores e jacarandá, RN

The main purpose of the present study is to integrate a geological and technological investigation of ornamental rocks of the Flores and Jacarandá granites, which are located near the Afonso Bezerra city, in the north central part of the Rio Grande do Norte State. The study area encompasses four litho-stratigrafic units: a Gneiss-Migmatitic Complex(cristalline basement), which is mainly composed of banded gneisses, usually deformed as mylonitic rocks and with several migmatic features, an Augen Gneiss, which occurs as an elongated body that constitutes the Jacarandá granite, a small granite stock, which presents a semi-circular form, named Flores granite, composed of pink, fine to medium coarse rocks, and fine to coarse alluvial sediments, which form extensive areas of large fluvial deposits. The technological characterization of the Flores and Jacarandá granites, carried out through several tests, has as the main purpose the determination of petrographic, physical, and mechanic parameters that allowed the characterization of these rocks. The test followed procedures recommended by Brazilian (ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas) and foreigner institutions (ASTM American Society for Testing and Materials). The petrografhic analysis indicated that the rocks investigated are granite sensu estrictu, summing an average 85-90% modal. The Flores granite is the more felsic rock, which presents mafic content ∼ 10% and monzonitic composition. The Jacarandá granite is an Augen Gneiss rock that presents sienogranitic composition and mafic modal content ∼ 15%. Several technological tests carried out (alterability, physical indices, velocity of ultrasonic wave propagation, uniaxial compression, flection resistence, Amsler desgaste, and resistence to freezing and heating) indicated that parameters and values were identical for both granites investigated. These parameters and values are consistent with the Brazilian and international standards for siliciclastic rocks of ornamental use, as well as other Brazilian ornamental granites. The analysis of all results indicates that both the Flores and Jacarandá granites present good quality, and that they are indicated for ornamental use of revetment interior and exterior of buildings

Geologia estrutural aplicada às rochas ornamentais na Pedreira Knawa, Cláudio (MG)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Propriedades geomecânicas de um solo compactado com vermiculita para fins de cobertura em aterro de resíduos

Pós-graduação em Engenharia Civil e Ambiental - FEB

Evolução metamórfica P-T-t da porção norte do complexo Guaxupé na região de Arceburgo - Santa Cruz da Prata, MG

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Alterabilidade e caracterização tecnológica dos gnaisses enderbíticos da porção norte do estado do Ceará com aplicação no setor de rochas ornamentais

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Adição experimental de novos materiais às argilas da região do polo cerâmico de Santa Gertrudes (SP)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)