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http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/496
2024-03-29T01:45:29ZDispersão mecânica de nanotubos de carbono em argamassa usando sílica ativa como agente dispersor.
http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/18159
Título: Dispersão mecânica de nanotubos de carbono em argamassa usando sílica ativa como agente dispersor.
Autor(es): Santos, Alaíde Marta dos
Resumo: A incorporação de Nanotubos de Carbono (NTC) em compósitos cimentícios pode
resultar em melhorias de suas propriedades mecânicas devido ao preenchimento dos
vazios entre as partículas da massa. Há alguns métodos existentes, como a
ultrassonicação, funcionalização física com surfactantes e funcionalização química
com ácidos, que promovem melhorias na dispersão e interação dos NTC com a matriz
cimentícia. No entanto, esses métodos requerem o uso de equipamentos e estrutura
laboratorial, além de mão de obra qualificada, que podem representar um custo
elevado às atividades de construção civil. Isso dificulta a disseminação da
incorporação de NTC como uma técnica viável à obtenção de argamassas
enriquecidas com esse material. Nesse contexto, o objetivo desta dissertação é
analisar argamassas produzidas com adição de Nanotubos de Carbono (NTC) de
paredes múltiplas, utilizando a sílica ativa como agente mecânico de dispersão. Por
meio de experimentos, propõe-se que NTC como feitos, sem tratamento químico ou
processo de funcionalização prévio ou aditivos e surfactantes, sejam dispersos em
matrizes cimentícias (argamassa) usando sílica comercial como agente dispersor
natural de maneira a melhorar as propriedades mecânicas da matriz, tais como
resistência à tração e à compressão. Esta pesquisa visa ainda agregar valor à sílica
comercial, contribuindo para a viabilidade ambiental e aspectos de sustentabilidade.
Assim, sílica comercial e NTC como feitos são misturados mecanicamente, em traço
adequado, promovendo desaglomeração e eficaz dispersão de NTC em argamassas
e melhoria nas propriedades mecânicas antes mesmo do período de ativação da sílica
(14 dias). Espera-se que a busca por um método mais simples de dispersão dos NTC
na matriz torne-se adequado para permitir aplicações economicamente viáveis e
eficientes. A partir dos resultados obtidos durante a pesquisa, será possível indicar
um caminho de aplicação da nanotecnologia de forma escalável em áreas de grande
demanda, tal como no setor da construção civil.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia das Construções. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2024-01-01T00:00:00ZProposição de geopolímeros obtidos por meio da ativação ácida do rejeito de barragem de minério de ferro com uso de ácido fosfórico.
http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/18142
Título: Proposição de geopolímeros obtidos por meio da ativação ácida do rejeito de barragem de minério de ferro com uso de ácido fosfórico.
Autor(es): Carvalho, Aldo Ribeiro de
Resumo: O cimento Portland é um dos materiais mais consumidos pela indústria da construção
civil e é responsável pela emissão de elevados teores de CO2. A indústria da
mineração também gera impactos ambientais por meio do grande volume de
subprodutos produzidos e estocados em barragens, que representam risco para a
sociedade em caso de seu rompimento. Assim, uma alternativa que contempla ambas
as indústrias supracitadas é a reintrodução dos rejeitos do beneficiamento de minerais
em processos construtivos. O presente trabalho visa utilizar o Rejeito de Barragem de
Minério de Ferro (RBMF) como precursor geopolimérico ativado com o ácido fosfórico
85%. Para isso, foi caracterizado o RBMF por meio de ensaio de massa específica,
massa unitária, composição granulométrica, superfície específica, teor de finos,
microscopia de varredura eletrônica, fluorescência de raio X, difração de raio X,
análise termogravimétrica, ensaio de perda ao fogo e espectroscopia no infravermelho
com transformada de Fourier. Em seguida, para a produção da matriz, o RBMF foi
beneficiado a partir da moagem em moinho de bolas por 3h, seguido da queima a
600°C por 4h. Então, com o RBMF beneficiado, foi realizada a mistura em uma
argamassadeira com a solução de ácido fosfórico na proporção de 0,3 massa
líquido/massa sólido. Em seguida, foram moldados os corpos de prova e submetidos
à cura térmica a 60° e 80°C. A desmoldagem ocorreu após 7 dias, e os ensaios de
caracterização ocorrem aos 7 e 28 dias. Para caracterizar as matrizes desenvolvidas
foi realizado ensaio de densidade aparente, resistência à compressão, microscopia
de varredura eletrônica, difração de raio X e espectroscopia no infravermelho com
transformada de Fourier. Entre os resultados tem-se que a cura térmica a 60°C
viabiliza matrizes com maior média de resistência à compressão. Infere-se que as
matrizes produzidas são consideradas geopolímeros à base de fosfato e que podem
ser aplicadas, em algumas circunstâncias, na construção civil. Por fim, evidencia-se o
ineditismo desta pesquisa, visto que na literatura conhecida não existem estudos que
desenvolveram geopolímeros a partir do ácido fosfórico com o RBMF.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2023-01-01T00:00:00ZConcretos de rejeito de barragem de minério de ferro : uma investigação de suas propriedades à avaliação do ciclo de vida de soluções de engenharia para blocos segmentais.
http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/18110
Título: Concretos de rejeito de barragem de minério de ferro : uma investigação de suas propriedades à avaliação do ciclo de vida de soluções de engenharia para blocos segmentais.
Autor(es): Weba, Luciana Chaves
Resumo: A mineração e a construção civil são fundamentais para o desenvolvimento econômico global,
porém podem acarretar impactos negativos, como acidentes geotécnicos, emissões de gases de
efeito estufa e degradação ambiental. Ainda, no Brasil, eventos recentes como os rompimentos
das barragens de Mariana e Brumadinho ressaltaram a necessidade de encontrar soluções
sustentáveis para o gerenciamento dos rejeitos provenientes da mineração. Uma possível
alternativa é a utilização de Rejeitos de Barragem de Minério de Ferro (RBMF) como
componente de compósitos cimentícios. Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi investigar
os efeitos da incorporação de RBMF em concretos destinados à produção de blocos segmentais,
utilizados para o paramento de sistemas de contenção de encostas. A análise abordou as
emissões de CO2 e a energia incorporada ao longo do processo produtivo, levando em
consideração dois modelos de blocos (A e B), assim como dois cenários de produção: um na
planta industrial localizada na empresa mineradora e outro em uma planta industrial, na região
metropolitana. Inicialmente, foi realizada uma revisão sistemática abrangente sobre os métodos,
softwares e bancos de dados mais utilizados nas Avaliações do Ciclo de Vida (ACV) de
concretos, bem como sobre o Potencial de Aquecimento Global (PAG) associado ao ciclo de
vida desses materiais. Os resultados confirmaram a alta contribuição da produção de concreto
para o PAG, com variações médias de 160 a 795 kg CO2eq./m3 entre os concretos analisados.
Em seguida, realizou-se uma avaliação das características físicas, mecânicas e ambiental dos
concretos contendo RBMF, com substituições parciais de 25%, 50% e 75% ao total de
agregados miúdos. O concreto com 25% de substituição apresentou resultados físico-mecânicos
satisfatórios. A etapa de produção de matérias-primas foi a mais impactante, contribuindo com
aproximadamente 98% das emissões de CO2 e 86% da energia incorporada. Apesar das
considerações sobre as distâncias de transporte, constatou-se que a fabricação na mineradora
não proporciona ganhos significativos de desempenho ambiental. No entanto, destaca-se que
os blocos do tipo B apresentaram uma redução de cerca de 6%, enquanto o concreto do tipo A
revelou uma diferença de 30% em desempenho mecânico-ambiental em comparação com os
blocos convencionais, destacando o potencial dos concretos com RBMF na produção de blocos
segmentais para a construção civil.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2023-01-01T00:00:00ZIdentificação de anomalias em edifícios industriais com base em técnicas de inteligência artificial e imagens obtidas com veículos aéreos não tripulados.
http://www.repositorio.ufop.br/jspui/handle/123456789/18065
Título: Identificação de anomalias em edifícios industriais com base em técnicas de inteligência artificial e imagens obtidas com veículos aéreos não tripulados.
Autor(es): Santos, Rafael Lemos dos
Resumo: O monitoramento e a inspeção das estruturas garantem segurança aos usuários e representam,
muitas vezes, economia para os órgãos fiscalizadores, que assim podem programar manutenções
corretivas. O desenvolvimento de novas tecnologias tem possibilitado a realização de inspeções de
maneira mais objetiva e menos arriscada para os operadores envolvidos. A detecção de anomalias
visíveis pode ser realizada com o auxílio de algoritmos de inteligência artificial (IA) aplicados a
imagens, dos quais destaca-se a Mask R-CNN (Mask Region based Convolutional Neural
Network), desenvolvido em 2018 e que constitui o algoritmo mais atualizado para a segmentação
por instâncias. Conjuntamente com os Veículos Aéreos Não Tripulados (VANTs), a Mask R-CNN
se torna uma ferramenta poderosa, podendo, assim, acessar as regiões mais remotas de uma
estrutura e fornecer resultados confiáveis. Neste contexto, o presente trabalho se propôs a
desenvolver uma aplicação baseada na Mask R-CNN, buscando o melhor ajuste entre os seus
hiperparâmentros, para a identificação de corrosões em galpões industriais construídos com painéis
sanduíche. O algoritmo para o desenvolvimento da ferramenta foi elaborado com a linguagem de
programação Python, utilizando a biblioteca Detectron2. Bancos de dados rotulados são
extremamente raros e de difícil construção, para solucionar este problema, no âmbito deste
trabalho, coletaram-se imagens com o VANT DJI Mavic Enterprise Advanced que foram rotulados
com o VGG Image Annotator (VIA), formando um inédito dataset com 8400 imagens de corrosões
em painéis sanduíches em alta resolução, que foi dividido em treino, validação e teste. A avaliação
desta solução deu-se pela utilização de métricas consolidadas na IA, como a precisão, o recall e a
precisão média. Como resultado, obteve-se uma ferramenta capaz de otimizar as operações de
inspeção em grandes edifícios industriais, identificando corrosões com precisão e recall de 83 e
85%, respectivamente, e precisão média de 65% com Intersection Over Union de 50% para a
detecção.
Descrição: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. Departamento de Engenharia Civil, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.2022-01-01T00:00:00Z