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Title: Investigação prospectiva da reação do quartzito Itacolomi utilizado em edificações históricas de Ouro Preto e Mariana ao fogo.
Authors: Fransozo, Hélder Luís
metadata.dc.contributor.advisor: Gouveia, Antônio Maria Claret de
Keywords: Engenharia de incêndio
Prevenção de incêndios
Edifícios históricos - conservação e restauro
Materiais - efeitos de alta temperatura
Materiais - propriedades térmicas
Issue Date: 2020
metadata.dc.contributor.referee: Gouveia, Antônio Maria Claret de
Rocha, Ana Maura Araújo
Bezerra, Augusto Cesar da Silva
Resende, Domingos Sávio de
Gandini, Antônio Luciano
Citation: FRANSOZO, Hélder Luís. Investigação prospectiva da reação do quartzito Itacolomi utilizado em edificações históricas de Ouro Preto e Mariana ao fogo. 2020. 336 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Materiais) – Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2020.
Abstract: Essa pesquisa foi desenvolvida objetivando estudar a reação do quartzito Itacolomi ao fogo. Os corpos de prova, como peças de cantaria e dimensões de 20x20x25cm, foram extraídos de sítios explorados em Ouro Preto, no século XVIII. Organizou-se um programa térmico de ensaios com incêndio-padrão com temperaturas de 20 a 1.000°C, segundo a NBR 5628:2001, de modo a investigar o comportamento térmico do quartzito Itacolomi, e observando-se a eventual ocorrência de fissuras e/ou fraturas e avaliar a resistência residual após seu resfriamento natural. Foram utilizadas para isso, as técnicas de análise de microscopia eletrônica de varredura associada a espectroscopia por dispersão de energia, difração de raios X, velocidade de pulso ultrassônico de ondas longitudinais e compressão uniaxial, todas aplicadas a amostras e/ou diretamente nos corpos de prova. Nas análises foram tomados, por base, dados dos incêndios ocorridos em Ouro Preto e Mariana, por envolverem edificações históricas que continham obras em cantaria de quartzito Itacolomi. Para o desenvolvimento da parte experimental, fabricaram-se alguns dos equipamentos utilizados, tais como: forno (Forhelder); sistema de aquisição e registro de temperaturas (chama, forno e corpos de prova); unidade receptora e conversora de sinal, etc. Para visualização das curvas de incêndio, se utilizou do software Infotherm, juntamente com um sistema computacional. No Capítulo 6 de resultados, apresentam-se algumas mudanças significativas que ocorreram em propriedades físicas, mecânicas, petrográficas do quartzito Itacolomi do Salto, do Pocinho e da Estrada Real, após comparação dos dados obtidos, antes e após eles terem sido ensaiados sob altas temperaturas (689,6°C, 644,5°C e 690,8°C), no forno Grion, por ex.: identificação de elementos químicos (O, Si, Al, Fe, Ti, K, Mg, Ce, La, Zr, etc.) e de minerais (mica, quartzo, hematita, zircão, muscovita, etc.), degradação (fissuras e fraturas), resistência à compressão (11,69 a 38,95MPa), integridade física, etc. Após essa investigação prospectiva, pode-se afirmar qual quartzito Itacolomi seria considerado o mais adequado para ser trabalhado visando uma possível substituição de peças de cantaria, eventualmente expostas diretamente ao fogo durante um incêndio.
metadata.dc.description.abstracten: The research presented herein aimed to study the reaction of Itacolomi quartzite to fire. The specimens, such as stonework pieces of dimensions of 20x20x25cm, were extracted from sites explored in Ouro Preto, in the State of Minas Gerais, Brazil, in the 18th century. A thermal program of standard fire tests with temperatures ranging from 10 to 1,000ºC was organized, according to NBR 5628:2001, in order to analyze the thermal behavior of the Itacolomi quartzite, observing the possible occurrence of fissures and/or fractures, as well as to assess residual strength after natural cooling. The scanning electron microscopy analysis techniques associated to energy-dispersive spectroscopy, X-ray diffraction, ultrasonic pulse speed of longitudinal waves and uniaxial compression were used for this purpose, all applied to samples and/or directly to the specimens. In the analysis, data from the fires occurred in Ouro Preto and Mariana were taken as a basis for involving historical buildings that contained Itacolomi quartzite stoneworks. For the development of the experimental part, some of the equipment was manufactured: oven (Forhelder); temperature data acquisition system (flame, oven, and specimens); signal converter and receiver unit, etc. To visualize the fire curves, both Infotherm software and a computer system were used. In Chapter 6, the results present some significant changes in physical, mechanical, and petrographic properties of Itacolomi quartzite from Salto, Pocinho and Estrada Real, when comparing the data before and after they were tested under high temperatures in the Grion oven (689.6°C, 644.5°C and 690.8°C), e.g., the identification of chemical elements (O, Si, Al, Fe, Ti, K, Mg, Ce, La, Zr, etc.) and minerals (mica, quartz, hematite, zircon, muscovite, etc.), degradation (fissures and fractures), compressive strength (from 11.69 to 38.95MPa), physical integrity, etc. After this prospective investigation, it can be said which Itacolomi quartzite would be the most suitable for a possible replacement of stonework pieces in case of direct exposure to fire.
Description: Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
URI: http://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/13101
metadata.dc.rights.license: Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 05/11/2020 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. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.
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