Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Alves, Hebert da Consolação
Orientador(a): Gomes, Guilherme José Cunha
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Escória - metalurgia
Lastro - ferrovias
Porosidade
Intemperismo
Link de acesso: https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20331
Resumo: Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
id UFOP_f6decd887a8e15e2e94d702b5dbfac61
oai_identifier_str oai:repositorio.ufop.br:123456789/20331
network_acronym_str UFOP
network_name_str Repositório Institucional da UFOP
repository_id_str
spelling Alves, Hebert da ConsolaçãoGomes, Guilherme José CunhaFernandes, GilbertoHilário, Ronderson QueirozSanto, Maira da Costa Oliveira LimaGuimarães, Antônio Carlos RodriguesGomes, Guilherme José Cunha2025-06-17T20:00:17Z2025ALVES, Hebert da Consolação. Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário. 2025. 177 f. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2025.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20331Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.A durabilidade do lastro ferroviário é fundamental para a estabilidade e eficiência operacional das ferrovias. No entanto, os processos de intemperismo físico e químico impactam significativamente as propriedades mecânicas e físicas dos materiais utilizados. Este estudo investigou a influência do congelamento e descongelamento (intemperismo físico) e da cristalização salina (intemperismo químico) na porosidade e resistência mecânica do basalto, gnaisse e escória de aciaria LD, analisando seu desempenho ao longo dos ciclos de degradação. Os materiais foram submetidos a ciclos controlados de intemperismo, sendo avaliados quanto à absorção de água, massa específica, resistência ao impacto e abrasão, distribuição de poros (Microtomografia de Raios X – Micro-CT e DFT) e resistência à compressão axial. Os resultados indicaram que os ciclos de congelamento e descongelamento reduziram progressivamente a resistência mecânica, enquanto a cristalização salina promoveu degradação acelerada, especialmente no basalto e na escória. O basalto apresentou inicialmente maior absorção de água e porosidade, enquanto a escória destacou-se pela elevada massa específica. O gnaisse demonstrou maior resistência ao impacto e abrasão. O intemperismo químico intensificou a contaminação e o aumento da porosidade no basalto, enquanto o intemperismo físico afetou mais a escória devido ao seu comportamento expansivo residual. Apesar da melhora no índice de forma da escória ao longo dos ciclos, sua fragmentação comprometeu sua funcionalidade como material de lastro. As análises por Micro-CT e DFT revelaram mudanças significativas na estrutura dos poros, com basalto e escória sendo os materiais mais suscetíveis ao intemperismo. A relação entre porosidade e resistência à compressão axial mostrou-se inversa e não linear, sendo o intemperismo químico o fator mais agressivo. Amostras altamente porosas, como SgCw40 e SgPw75, apresentaram menor resistência, enquanto materiais menos porosos mantiveram maior estabilidade estrutural. Esses resultados ressaltam a importância do monitoramento da porosidade e da seleção criteriosa dos materiais para garantir maior durabilidade e eficiência do lastro ferroviário.The durability of railway ballast is essential for track stability and operational efficiency. However, physical and chemical weathering processes significantly impact the mechanical and physical properties of ballast materials. This study investigated the effects of freeze-thaw cycles (physical weathering) and salt crystallization (chemical weathering) on the porosity and mechanical strength of basalt, gneiss, and LD steel slag, analyzing their performance over multiple degradation cycles. The materials were subjected to controlled weathering cycles and evaluated in terms of water absorption, specific gravity, impact and abrasion resistance, pore distribution (X-ray Microtomography – Micro-CT and DFT), and uniaxial compressive strength. The results indicated that freeze-thaw cycles progressively reduced mechanical strength, while salt crystallization caused accelerated degradation, particularly in basalt and slag. Initially, basalt exhibited the highest water absorption and porosity, whereas slag stood out for its high specific gravity. Gneiss demonstrated superior impact and abrasion resistance. Chemical weathering increased contamination and porosity in basalt, whereas physical weathering had a greater impact on slag due to its residual expansive behavior. Despite an improvement in the shape index of slag over the cycles, its fragmentation compromised its functionality as ballast material. Micro-CT and DFT analyses revealed significant changes in pore structure, with basalt and slag being the most susceptible to weathering. The relationship between porosity and uniaxial compressive strength was found to be inverse and non-linear, with chemical weathering proving to be the most aggressive factor. Highly porous samples, such as SgCw40 and SgPw75, exhibited lower strength, while less porous materials maintained greater structural stability. These findings highlight the importance of porosity monitoringAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 06/06/2025 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.info:eu-repo/semantics/openAccessEscória - metalurgiaLastro - ferroviasPorosidadeIntemperismoEfeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8905https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/86e6e87c-b479-46e3-b60b-d9428eb3b39a/download2f656a26de8af8c32aaacd5e2a33538cMD52falseAnonymousREADORIGINALTESE_EfeitosIntemperismoPorosidade.pdfTESE_EfeitosIntemperismoPorosidade.pdfapplication/pdf6853918https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/c136f124-ec47-4c1c-9033-054d80d05bfa/download020d56e6f4a5c57b904652769d0bfcffMD51trueAnonymousREADTEXTTESE_EfeitosIntemperismoPorosidade.pdf.txtTESE_EfeitosIntemperismoPorosidade.pdf.txtExtracted texttext/plain103626https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/6019712a-8c3c-409c-9c96-b9f23cd0eb8b/downloadfa126d83ec638b397ff19e6357d0a562MD54falseAnonymousREADTHUMBNAILTESE_EfeitosIntemperismoPorosidade.pdf.jpgTESE_EfeitosIntemperismoPorosidade.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg3813https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/c60bbc53-4724-4dbd-ad63-032906b31e97/downloade168a1c8004c314ba4d13df4438a6e03MD55falseAnonymousREADLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-8926https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/1117bc4e-057e-42e7-b3e4-b4ebf5b08746/download6dfd919e2b1c01620b6fbdd30d00db2cMD53falseAnonymousREAD123456789/203312025-06-18 01:31:57.851http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/abertoopen.accessoai:repositorio.ufop.br:123456789/20331https://www.repositorio.ufop.brRepositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332025-06-18T04:31:57Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)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
dc.title.none.fl_str_mv Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
title Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
spellingShingle Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
Alves, Hebert da Consolação
Escória - metalurgia
Lastro - ferrovias
Porosidade
Intemperismo
title_short Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
title_full Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
title_fullStr Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
title_full_unstemmed Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
title_sort Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário.
author Alves, Hebert da Consolação
author_facet Alves, Hebert da Consolação
author_role author
dc.contributor.referee.none.fl_str_mv Gomes, Guilherme José Cunha
Fernandes, Gilberto
Hilário, Ronderson Queiroz
Santo, Maira da Costa Oliveira Lima
Guimarães, Antônio Carlos Rodrigues
dc.contributor.author.fl_str_mv Alves, Hebert da Consolação
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Gomes, Guilherme José Cunha
contributor_str_mv Gomes, Guilherme José Cunha
dc.subject.por.fl_str_mv Escória - metalurgia
Lastro - ferrovias
Porosidade
Intemperismo
topic Escória - metalurgia
Lastro - ferrovias
Porosidade
Intemperismo
description Programa de Pós-Graduação em Geotecnia. Núcleo de Geotecnia, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.
publishDate 2025
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2025-06-17T20:00:17Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2025
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv ALVES, Hebert da Consolação. Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário. 2025. 177 f. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2025.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20331
identifier_str_mv ALVES, Hebert da Consolação. Efeitos do intemperismo na porosidade e no desempenho geomecânico da escoria de aciaria LD e rochas de basalto e gnaisse para aplicação em lastro ferroviário. 2025. 177 f. Tese (Doutorado em Geotecnia) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2025.
url https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20331
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFOP
instname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron:UFOP
instname_str Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
instacron_str UFOP
institution UFOP
reponame_str Repositório Institucional da UFOP
collection Repositório Institucional da UFOP
bitstream.url.fl_str_mv https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/86e6e87c-b479-46e3-b60b-d9428eb3b39a/download
https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/c136f124-ec47-4c1c-9033-054d80d05bfa/download
https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/6019712a-8c3c-409c-9c96-b9f23cd0eb8b/download
https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/c60bbc53-4724-4dbd-ad63-032906b31e97/download
https://www.repositorio.ufop.br/bitstreams/1117bc4e-057e-42e7-b3e4-b4ebf5b08746/download
bitstream.checksum.fl_str_mv 2f656a26de8af8c32aaacd5e2a33538c
020d56e6f4a5c57b904652769d0bfcff
fa126d83ec638b397ff19e6357d0a562
e168a1c8004c314ba4d13df4438a6e03
6dfd919e2b1c01620b6fbdd30d00db2c
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
repository.mail.fl_str_mv repositorio@ufop.edu.br
_version_ 1862724460081053696

Registros relacionados