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Title in Portuguese: Avaliação das relações entre propriedades de agregados minerais com base nas características do processo de britagem e da rocha de origem
Author: Diógenes, Lara Marques
Advisor(s): Castelo Branco, Verônica Teixeira Franco
Co-advisor(s): Nogueira Neto, José de Araújo
Keywords: Transportes
Mineralogia
Britagem
Solos - Degradação
Agregados
Mineral aggregate
Shape properties
Mineralogy
Crushing
Degradation
Issue Date: 19-Jun-2018
Citation: DIÓGENES, L. M. Relações entre propriedades de agregados minerais com base nas características do processo de britagem e da rocha de origem. 2018. 145 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.
Abstract in Portuguese: O agregado mineral, por ser o componente predominante em diferentes compósitos empregados na Engenharia Civil, é responsável, de modo significativo, pelo comportamento desses materiais. As propriedades de forma das partículas recebem atenção crescente ao longo dos anos, com o desenvolvimento de métodos modernos para sua caracterização, baseados no Processamento Digital de Imagens (PDI). Essas propriedades são influenciadas pelas características da rocha de origem e pelo processo de britagem utilizado no seu beneficiamento. Esses fatores, entretanto, nem sempre são considerados no intuito de obter o agregado mais adequado para cada aplicação a que se destina. O presente trabalho busca investigar as relações existentes entre as propriedades de forma do agregado, o processo de britagem que o gerou, as características da rocha de origem e sua resistência à degradação. Para tanto, agregados gerados por diferentes processos de britagem e oriundos de diferentes rochas foram comparados com relação às características petrográficas, mineralógicas e morfológicas (forma, angularidade e textura superficial), e cada material foi submetido a testes de degradação mecânica (Treton e Micro-Deval), sendo avaliada sua tendência à quebra, à abrasão e ao polimento. A partir dos resultados obtidos, puderam ser construídos diagramas que resumem as principais constatações e que podem auxiliar o processo de produção e de seleção de agregados. Algumas das principais conclusões do trabalho foram: o britador cônico com controle da britagem interparticular mostrou-se mais adequado para gerar agregados graúdos com maior esfericidade e menor angularidade, que podem proporcionar maior trabalhabilidade ao compósito, enquanto o britador de impacto de eixo vertical elevou a angularidade das partículas, garantindo seu intertravamento, característica desejável em algumas aplicações, como misturas asfálticas. O teor de biotita, em agregados de origem granítica/gnáissica, indicou, até certo ponto, fornecer às partículas maior resistência quando submetidas ao choque, maiores perdas de massa e menores perdas de rugosidade superficial quando submetidas ao desgaste. Agregados oriundos de rocha fonolítica, em comparação àqueles de origem granítica/gnáissica apresentam menores perdas de massa e de angularidade com o desgaste, mas maiores perdas de rugosidade superficial. Para agregados miúdos, a rocha de origem fonolítica apresentou menor alongamento e menor angularidade, enquanto rochas de origem granítica/gnáissica formaram partículas com maior angularidade.
Abstract: The mineral aggregate, as it is the predominant component in different composites used in Civil Engineering, is significantly responsible for the behavior of these materials. The shape properties of the particles attract increasing attention over the years, with the development of modern methods for their characterization, based on Digital Image Processing (DIP). These properties are influenced by the rock characteristics and by the crushing process used in the material processing. These factors, however, are not always used in order to obtain the most appropriate aggregate for each intended application. The present work seeks to investigate the relations between the aggregate’s shape properties, the crushing process that generated it, the rock characteristics and its resistance to degradation. For this purpose, aggregates generated by different crushing processes and from different rocks were compared on the basis of the petrographic, mineralogical and morphological characteristics (form, angularity and surface texture), and each material was submitted to mechanical degradation tests (Treton and Micro-Deval), being evaluated its tendency to breakage, abrasion and polishing. From the obtained results, diagrams that summarize the main findings and that may help the production process and selection of aggregates were constructed. Some of the main conclusions of the study were: cone crusher with controlled interparticular crushing proved to be more suitable to generate coarse aggregates with higher sphericity and lower angularity, which may provide better workability to the composite; while the vertical shaft impact crusher raised the particles angularity, ensuring their interlocking, a desirable feature in some applications, such as asphalt mixtures. The biotite content in aggregates of granite / gneiss indicated, to some extent, to provide a greater resistance when the particles were submitted to breakage, higher mass losses and lower surface roughness losses when the particles were subjected to wear. Aggregates from phonolitic rock, in comparison to those of granitic / gneiss origin, have lower losses in mass and in angularity with wear, but greater losses in surface roughness. For fine aggregate, the phonolithic rock presented lower elongation and lower angularity, whereas granite / gnaiss rocks formed particles with higher angularity.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/34523
metadata.dc.type: Dissertação
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