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http://hdl.handle.net/11422/29199
| Type: | Tese |
| Title: | Comportamento geomecânico de frente de intemperismo em filito da região do Quadrilátero Ferrífero |
| Author(s)/Inventor(s): | Leão, Marcio Fernandes |
| Advisor: | Vargas Jr, Euripedes do Amaral |
| Co-advisor: | Barroso, Emilio Velloso |
| Co-advisor: | Marques, Eduardo Antonio Gomes |
| Abstract: | Rochas de baixo grau metamórfico são conhecidas pela sua baixa resistência mecânica e também por sua alterabilidade eventualmente elevada. No Quadrilátero Ferrífero, região sudeste do Brasil, este conjunto de características resulta em frequentes problemas de instabilidade de taludes de mineração e rodoviários associados com filitos, principalmente. Apesar da expressiva produção de minério de ferro, pouco se conhece das propriedades geotécnicas dos materiais que compõem a frente de intemperismo. O objetivo desta Tese é discutir a variação de propriedades mineralógicas, físicas, químicas e mecânicas de filitos em quatro estágios de alteração. O método de trabalho incluiu a classificação de campo dos quatro estágios de alteração e mapeamento da distribuição espacial destes estágios em um talude rodoviário para amostragem e caracterização geológica. A mineralogia foi definida por petrografia e difração de raios-X (DRX). Avaliações químicas utilizaram fluorescência de raios-X (FRX) e índices químicos. Propriedades físicas foram definidas com base em índices físicos, porosimetria de mercúrio, colorimetria, e alterabilidade (“slake durability test”, ciclagem água-estufa e lixiviação em rocha). Dados de resistência foram obtidos com martelo de Schmidt, em campo e laboratório, compressão puntiforme (“point load test” - PLT) e cisalhamento direto (condição natural e saturada). Os resultados mostram que feições estruturais como descontinuidades e foliações metamórficas são relevantes papel na distribuição de rochas com diferentes intensidades de alteração no talude. As variações das propriedades físicas e mecânicas definem melhor quando comparadas às mineralógicas. Apesar das condições tropicais da região, quimicamente a frente é pouco desenvolvida, havendo um predomínio do intemperismo físico sobre o químico. Cabe ressaltar que níveis cimentados, identificados nos planos de foliação, influenciam diretamente as propriedades geomecânicas da frente de intemperismo. As supracitadas características geram maciços rochosos heterogêneos e anisotrópicos. Consequentemente, as definições de modelos geomecânicos tornam-se complexos, dificultando na previsão do comportamento de estruturas de engenharia sobre ou no interior do maciço rochoso |
| Abstract: | Low-grade metamorphic rocks are known for their low mechanical strength and also for their possibly elevated alterability. In the Quadrilátero Ferrífero, southeast region of Brazil, this set of characteristics results in frequent problems of instability of mining and road slopes associated with phyllites, mainly. Despite the significant production of iron ore, little is known about the geotechnical properties of the materials that compose the weathering front. The aim of this thesis is to discuss the variation of mineralogical, physical, chemical and mechanical properties in four phyllites weathering grades. The methodology included the field classification of the four weathering grades and mapping of the spatial distribution of these grades in a road slope for sampling and geological characterization. The mineralogy was defined by petrography and X-ray diffraction (XRD). Chemical evaluations utilized X-ray fluorescence (XRF) and chemical indexes. Physical properties were defined based on physical indexes, mercury porosimetry, colorimetry, and alterability (slake durability tests, wetting and drying cicle, and rock leaching. Resistance data were obtained with Schmidt hammer, field and laboratory, point load test (PLT) and direct shear (natural and saturated condition). The results show that structural features such as discontinuities and metamorphic foliations are relevant role in the distribution of rocks with different slope change intensities. The variations of physical and mechanical properties define better when compared to mineralogical ones. Despite the tropical conditions of the region, chemically the front is poorly developed, with a predominance of physical weathering over the chemical. It should be emphasized that cemented levels, identified in the foliation planes, directly influence the geomechanical properties of the weathering front. The aforementioned characteristics generate heterogeneous and anisotropic rock massifs. Consequently, the definitions of geomechanical models become complex, making it difficult to predict the behavior of engineering structures on or inside the rock mass |
| Keywords: | Mecânica de rochas Intemperismo Filito Quadrilátero Ferrífero (MG) Rock mecanics Weathering Phyllite |
| Subject CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::GEOCIENCIAS::GEOLOGIA::GEOLOGIA AMBIENTAL |
| Program: | Programa de Pós-Graduação em Geologia |
| Production unit: | Instituto de Geociências |
| Publisher: | Universidade Federal do Rio de Janeiro |
| Issue Date: | 5-Jun-2017 |
| Publisher country: | Brasil |
| Language: | por |
| Right access: | Acesso Aberto |
| Citation: | LEÃO, Marcio Fernandes. Comportamento geomecânico de frente de intemperismo em filito da região do Quadrilátero Ferrífero. 2017. 178 f. Tese (doutorado) - Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geologia, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2017. |
| Appears in Collections: | Geologia |
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