Segurança estrutural de uma ponte ferroviária em concreto armado sobre o rio Mãe Maria

O estudo do comportamento de pontes ferroviárias vem tomando grande destaque na área experimental, devido muitas das vezes haver a necessidade de um aumento dessas cargas móveis. A companhia VALE a partir de um convênio estabelecido com a UFPA (Universidade Federal do Pará), buscou realizar estudos das capacidades resistentes das pontes ferroviárias, que compõem a Estrada de Ferro Carajás (EFC), para futuros casos de carregamentos que passarão de 32 tf para 40 tf, o que provoca mudanças consideráveis no comportamento da estrutura. A falta de manutenção ou uma manutenção irregular das pontes de concreto armado podem resultar em manifestações patológicas que podem comprometer a segurança e ao risco de intervenção do escoamento. Dentre as OAE’s (Obras de Arte Especial) já analisadas, encontra-se a ponte sobre o Rio Mãe Maria localizada no município de Marabá, estado do Pará, transpondo o rio Mãe Maria, identificada como OAE 50A, apresenta um traçado retilíneo executada em concreto armado moldada “in loco”, é constituída por dois vãos hiperestáticos, totalizando 64,20 m, transpondo o leito do rio em dois vãos de 20 m e com seção transversal oferecendo a largura de 5,85 m. Com isso tornou-se indispensável para avaliação de sua integridade física a monitoração com extensômetros elétricos de resistência (EER) dos elementos (laje, longarina, blocos, encontros e tubulões) que compões a estrutura durante a passagem dos trens carregados de minério. Além da monitoração, foram realizados ensaios não-destrutivos como: dureza superficial através da esclerometria e a estimativa do cobrimento da armadura e localização da mesma por meio da pacometria, ensaios destrutivos como: extração de corpos-de-prova para determinar a compressão diametral e o módulo de elasticidade do concreto e a resistência a penetração através do teste de carbonatação inerentes a questão de durabilidade do mesmo, que serão comparados com a memória de cálculo e com os modelos computacionais tridimensionais desenvolvidos via “software” comercialSAP2000® (COMPUTERS AND STRUCTURES), que utiliza o método dos elementos finitos (MEF). O MEF foi utilizado para obtenção dos esforços permitindo as verificações de segurança de acordo com as recomendações normativas, tais análises comparativas são apresentadas e discutidas para a conclusão do comportamento das longarinas. Conhecendo com precisão a capacidade estrutural da ponte e a sua vida útil, pode-se assegurar o tráfego de composições com maior segurança.

Aspectos metalúrgicos de revestimentos em dutos depositados com a superliga de níquel ERNiCrMo-4 pelos processos MIG convencional e MIG com adição de arame frio

Este trabalho estuda o perfil metalúrgico de revestimentos em dutos depositados pelos processos MIG C e MIG AF. A indústria petroquímica, e outras que utilizam dutos como meio de transporte de seus insumos, depara-se com um grande desafio: como aumentar a vida útil desses dutos em um ambiente severo de trabalho. No caso específico da petroquímica, os dutos servem como meio de transporte para petróleo e gás, que são produtos extremamente agressivos às paredes internas desses tubos que sofrem degradação por corrosão causada, principalmente, pela composição química, pressão e temperatura desses produtos. Nesse contexto a soldagem de revestimentos realizada com ligas à base de Níquel, torna-se uma excelente opção para a construção, reparo e manutenção de equipamentos cuja aplicação seja voltada a ambientes severos de trabalho, tornando possível aperfeiçoar as características requeridas, como por exemplo, a resistência à corrosão. É nesse cenário que surge o mote para a realização desta pesquisa, baseada em trabalhos que indicam que o processo de soldagem MIG/MAG com o da adição de arame frio possui a finalidade de avaliar as características metalúrgicas do revestimento em dutos depositados pelo processo derivativo MIG convencional – MIG-C e MIG com adição de arame frio – MIG AF – utilizando a liga de Níquel ERNiCrMo-4 em dutos de aço carbono. As soldas foram depositadas em dutos de diâmetro de 228,6 mm, formando uma camada de revestimento interno de quatro passes, divididos em três segmentos da circunferência do duto, em três diferentes energias de soldagem: 1,1; 0,9 e 0,7 kJ/mm. Desses segmentos retiraram-se corpos de prova dos dutos para a produção das amostras. Após a metalografia, realizada nas amostras, seguiu-se com a análise e caracterização ao microscópio óptico, microscópio eletrônico de varredura e ensaio de microdureza. Os revestimentos apresentaram excelente qualidade superficial para todos os pacotes operacionais aplicados na obtenção das soldas. As análises das regiões estudadas: metal de base; zona parcialmente misturada e zona termicamente afetada, mostraram-se compatíveis com os da literatura estudada, tanto para o MIG com adição de arame frio, quanto para o convencional. Na ZTA, foram observados valores de Tungstênio em torno de 1,0%, o aumento dos níveis de dureza foi creditado a esse fato. Os resultados de microdureza indicaram que para ambos os casos, MIG C e MIG AF, nas 4 regiões analisadas ocorreram de maneira semelhante, sendo a região da ZTA a que apresentou maiores valores na faixa de 400 a 500 HV, enquanto que nas demais regiões a faixa ficou entre 250 a 350 HV. Os resultados indicam que o processo com arame frio, MIG AF, mostrou-se tão eficiente quanto o convencional, MIG C. A energia de soldagem aumentou a diluição de Fe no metal de solda. Precipitados ricos em Mo e Cr foram encontrados no metal de solda.

Efeito de adições de Ni e Mg sobre o comportamento térmico, mecânico e elétrico de ligas Al-Cu-Fe solidificadas unidirecionalmente

Este trabalho estudou a influência dos teores dos solutos Mg e Ni na modificação das propriedades térmicas, elétricas e mecânicas de uma liga Al-Cu-Fe para aplicação como condutor de energia elétrica. Para a realização do presente estudo, as ligas foram obtidas por fundição unidirecional horizontal, a partir da base do alumínio de pureza comercial com adição dos teores 0,05%p Cu e [0,24 a 0,28]%p Fe. Tal base foi modificada em uma primeira etapa com teores de 0,45, 0,60 e 0,80%p Mg. As ligas obtidas com estes teores tiveram suas propriedades estudadas para que se selecionasse um teor de Mg para posterior adição de Ni à liga. O estudo destas propriedades na primeira etapa passou pela análise das propriedades térmicas: velocidade de solidificação (V_L) e taxa de resfriamento (Ṫ). A caracterização elétrica estudou a propriedade condutividade elétrica (φ) e o levantamento das propriedades mecânicas: limite de resistência à tração (σ) e microdureza Vickers (HV). A liga com adição de Ni passou por tratamentos térmicos de envelhecimento, por 1, 4 e 8h. Estas amostras foram analisadas em um microscópio eletrônico de varredura - MEV pelos sinais de elétrons retroespalhados – ERE e espectroscopia de energia dispersiva – EDS. Como resultados do estudo, encontrou-se que adições de Mg influenciaram significativamente a viscosidade das ligas, elevando as velocidades de solidificação nos instantes finais. Os ensaios de microdureza das amostras envelhecidas mostraram que houve um acréscimo significativo de dureza na quarta hora de envelhecimento, da mesma forma que as análises de EDS mostraram que a concentração de Ni também elevou-se nesta condição de tratamento.

Jarina: o marfim das biojóias da Amazônia

A palmeira jarina (Phytelephas macrocarpa) é endêmica da Amazônia, onde se desenvolve sobre antigas planícies de inundação, cujos sedimentos são constituídos por quartzo, minerais de argila 2:1 e feldspatos, constituindo solos férteis e pouco ácidos a neutros. As sementes dessa palmeira são incluídas entre as gemas orgânicas raras. Devido a sua cor e brilho, as sementes são comparadas ao marfim animal, apesar da baixa dureza e baixa densidade, sendo empregadas na manufatura de biojóias e artefatos. Esses produtos são bem aceitos comercialmente devido às sementes serem susceptíveis a mudança de coloração e outros melhoramentos. Infelizmente, as jóias não apresentam vida longa, pois as sementes podem sofrer ataque de microorganismos entre 5 e 10 anos. Se houver uma política adequada para cadeia produtiva das sementes de jarina, a mesma poderá se tornar de grande importância para o desenvolvimento da região Amazônica, ao criar novas oportunidades de trabalho e agregação de valor aos produtos. No entanto faz-se necessário um especial cuidado para evitar exploração inadequada das sementes para assegurar a preservação da espécie.

Diagnóstico da qualidade da água do rio Parauapebas (Pará - Brasil)

O objetivo desta pesquisa foi desenvolver um diagnóstico da qualidade da água do rio Parauapebas (Estado do Pará, Brasil), com base no monitoramento realizado nos períodos de baixa precipitação dos anos 2004, 2007 e 2009. Em 20 locais de amostragem ao longo do rio no entorno da cidade de Parauapebas, foram avaliados na água parâmetros físicos (transparência, temperatura da água e resíduo total), químicos (oxigênio dissolvido, pH, turbidez, alcalinidade, dureza, acidez, cloreto, DBO, DQO e fósforo, ferro e nitrogênio totais) e biológicos (coliformes termotolerantes). A partir dos resultados foi desenvolvido o Índice de Qualidade de Água - IQA para o trecho monitorado. Para interpretação dos dados realizou-se estudos complementares de análise de componentes principais, regressão múltipla e regressão linear, além de levantamentos de informações a respeito dos meios físicos, bióticos e sócio-econômicos da região. O IQA determinado para o rio Parauapebas foi de 40,01 o que o enquadra na categoria "Regular". Com as análises de componentes principais e de regressão múltipla identificaram-se quatro variáveis que influenciaram significativamente na variação do índice: oxigênio dissolvido, demanda bioquímica do oxigênio, fósforo total e coliformes termotolerantes, que explicaram 75% da variação dos resultados. A expansão urbana, especialmente nas direções N-NO e S-SO, atingiu as áreas próximas às reservas de mata ciliar, comprometendo, em parte, a qualidade das águas superficiais do rio Parauapebas.

Águas subterrâneas em Rondônia: análise estatística de dados hidroquímicos, organolépticos e bacteriológicos

Com vistas a contribuir e aprimorar o processo de gestão em andamento das águas subterrâneas do Estado de Rondônia, os dados de 384 resultados de análises físico-químicas e/ou bacteriológicas de poços constantes nos arquivos do 2º Zoneamento Sócio-Econômico-Ecológico do Estado de Rondônia – ZSEE/RO, apresentados por localidades, foram tratados e reorganizados por bacia hidrográfica. Buscou-se a caracterização da qualidade de águas subterrâneas nas principais bacias hidrográficas do Estado de Rondônia, considerando propriedades físicas (cor, pH e turbidez), químicas (cloreto, ferro total, sulfato, oxigênio consumido, dureza total, dureza em cálcio, dureza em magnésio, sólidos totais, nitrogênio nitrito, nitrogênio nitrato, gás carbônico livre e alcalinidade HCO₃) e bacteriológicas (contagem padrão de bactérias, número mais provável de coliformes totais, número mais provável de coliformes fecais e número mais provável de colônias - método membrana filtrante). Para testar o ajuste dos dados à distribuição normal foi utilizado o método de Kolmogorov-Smirnov, modificado por Lilliefors. O estudo demonstrou que as águas subterrâneas analisadas possuem boa qualidade físico-organoléptica. As bacias dos rios Madeira e Machado apresentam maiores alterações nos valores de pH, cloreto e nitrato, caracterizando perda de qualidade dos recursos hídricos subterrâneos, em função do adensamento populacional. A bacia hidrográfica do rio Abunã caracteriza-se como a de maior risco de contaminação fecal. Em geral, as águas analisadas apresentam resultados que excedem os padrões bacteriológicos de potabilidade, necessitando de tratamento por cloração ou fervura e prévia filtração para consumo humano.

Processamento e caracterização de snack extrudado a partir de farinhas de quirera de arroz e de bandinha de feijão

Este trabalho teve por objetivo desenvolver nova formulação de snack por extrusão termoplástica a partir de mistura de farinhas de quirera de arroz e de bandinha de feijão, bem como avaliar o potencial nutricional, tecnológico e sensorial do novo produto. A farinha de bandinha de feijão carioca foi incorporada à farinha de quirera de arroz na proporção de 30%. O snack foi produzido em extrusora monorrosca, escala piloto. Os parâmetros de extrusão foram fixos, utilizando-se três zonas de extrusão com temperaturas de 40, 60 e 85 °C; velocidade do parafuso de 177 rpm; taxa de alimentação de 292 g.min-1, e matriz circular de 3,85 mm de diâmetro. A amostra de snack foi submetida a caracterizações fisicoquímica, tecnológica e sensorial. Observou-se efeito significativo da farinha de bandinha de feijão no aumento dos teores proteico e de fibras no snack obtido, quando comparada à farinha de quirera de arroz. Em relação às características tecnológicas do produto, obteve-se 0,17 g.cm-3 para densidade aparente, 7,75 para o índice de expansão e 435, g.f para a dureza instrumental. A formulação estudada foi aceita sensorialmente, com índice de aceitação para impressão global de 76%. Conclui-se que é possível produzir snacks por extrusão a partir da incorporação de 30% de farinha de bandinha de feijão à farinha de quirera de arroz, resultando em produto aceito sensorialmente e com adequado valor nutricional.

Orange opals from Buriti dos Montes, Piauí: solid inclusions as genetic guides

As opalas laranjas de Buriti dos Montes (Piauí, nordeste do Brasil) têm propriedades gemológicas que favorecem seu uso como jóias; essas características incluem as cores, transparência, dureza e estabilidade relativamente elevadas. O exótico conteúdo de inclusões sólidas proporciona maior beleza às opalas da região. Essas opalas foram originadas por processos hidrotermais e são encontradas, principalmente, em vênulas e veios nos arenitos do Grupo Serra Grande, seccionados por soleiras e diques de diabásio da Formação Sardinha. Inclusões sólidas, tais como bolhas, agregados botrioidais, dendritos e nódulos, entre outras, consistem, principalmente, de caulinita, hematita/goethita e quartzo e influenciam a composição química das opalas. O zoneamento intenso dos cristais de quartzo e os elevados valores de Ba e Fe sugerem que os depósitos de opala foram formados em ambiente hidrotermal. Os diques de diabásio teriam sido responsáveis pelo aquecimento dos fluidos hidrotermais. Os arenitos, ricos em soluções aquosas, também teriam contribuído com a sílica disponível para a saturação dessas soluções e as fraturas permitiram a migração e aprisionamento dos fluidos hidrotermais, resultando nos veios mineralizados.

Influence of thermal parameters on the dendritic arm spacing and the microhardness of Al-5.5wt.%Sn alloy directionally solidified

As ligas Al-Sn são amplamente utilizados em aplicações tribológicas. Nesse estudo, análises térmica, microestrutural e dureza (HV) foram realizadas ao longo de um lingote da liga Al-5,5%Sn, obtido por solidificação direcional horizontal transitória. Os principais parâmetros analisados incluem a velocidade de deslocamento da isoterma liquidus (V_L) e a taxa de resfriamento (T_R). Esses parâmetros térmicos desempenham um papel fundamental na formação da microestrutura. A microestrutura dendrítica foi caracterizada através dos espaçamentos dentríticos primários (λ₁), os quais foram determinados, experimentalmente, e correlacionados com V_L, e T_R. O comportamento apresentado pela liga Al- 5,5% Sn, durante a solidificação,é semelhante ao de outras ligas de alumínio, isto é, observa-se rede dendrítica mais grosseira com a diminuição da taxa de resfriamento, indicando que a imiscibilidade entre o alumínio e estanho não tem um efeito significativo sobre o relação entre o espaçamento dendrítico primário e taxa de resfriamento. A dependência da microdureza em V_L, T_R e no λ₁ foi também analisada. Verificaram-se menores valores de HV para maiores T_R. Por outro lado, os valores HV aumentam com valores crescentes de λ₁.