As matérias primas que abastecem o importante pólo cerâmico da região de São Paulo são originárias de diversas formações geológicas incluídas na Bacia do Paraná. Salientam-se as formações argilosas do Subgrupo Itararé quer pela amplitude de reservas e tipologia das matérias primas extraídas, quer pelas suas características mineralógicas, químicas, físicas e tecnológicas que revelam serem merecedoras de especial relevo, constituindo recursos geológicos importantes capazes de satisfazer as exigências da indústria cerâmica do barro vermelho, em especial dos setores mais exigentes e de maior valor acrescentado. Simultaneamente com uma pormenorizada caracterização realizada nas matérias primas cerâmicas do Subgupo Itararé (Município de Indaiatuba), foi também avaliada a potencialidade de incorporação de resíduos industriais agroalimentares nas massas cerâmicas formuladas com aquelas matérias primas, na perspectiva de minimização dos impactos que a sua descartagem no ambiente provoca, através da conseqüente reutilização e inertização dos mesmos nos produtos cerâmicos produzidos. Estes ensaios foram acompanhados pela avaliação dos impactos ambientais provocados, com relevância para a libertação de poluentes atmosféricos durante o processo, através do controle das emissões gasosas na fase de queima das massas cerâmicas. / The supply of raw material of the important ceramic centre of São Paulo region comes from several geological formations included in the Paraná Basin. The clayey formations of the Itararé Subgroup are both prominent for their ample reserves and the typology of the raw materials extracted and for their mineralogical, chemical, physical and technological features. These important geological resources merit special mention as they are capable of satisfying the requirements of the red-clay ceramic industry, especially those sectors that are more demanding and valuable. This thesis characterizes the ceramic raw materials of the Itararé Subgroup around Indaiatuba, São Paulo, in details and evaluates the potential for the reutilization and inertization of residues from the agricultured and food production of ceramics based on these raw materials as a form of limiting the environmental impact that the disposal of these wastes provokes. Experimental production of such ceramics was followed by the evaluation of environmental impacts, with special attention paid to the release of atmosferic pollutants during the process through the monitoring of gases emitted during the burning of the ceramic masses.

A atenção com que pesquisadores dos vários setores da geologia voltam suas vistas para o maciço de Poços de Caldas prende-se a sua natureza geológica, que consiste, essencialmente, de rochas alcalinas nele se encontram depósitos minerais de valor econômico, provenientes: a) do estágio final de atividade hidrotermal, quando foram depositados, principalmente, minérios de zircônio (caldasito) contendo urânio, concentrações de terras raras e de tório; b) encontram-se também depósitos de alrgilo- minerais de natureza supérgena e hidrotermal e depósitos de bauxito, ambos os tipos provenientes da alteração das rochas alcalinas do planalto. Inicialmente, o interesse pela região do planalto de Poços de Caldas foi de natureza mais acadêmica, por ser constituída por rochas alcalinas e, ainda, por ser a maior ocorrência desse tipo de rocha no Brasil, com cerca de 800 k\'m POT.2\' de área. Atualmente, em face da grande atenção com que tem sido objeto os diferentes tipos de depósitos minerais de valor econômico, o planalto de Poços de Caldas tem sido estudado de maneira mais profunda, o que conduzirá, por certo, a um conhecimento mais detalhado sob vários pontos de vista, visando, assim, um melhor aproveitamento de seus recursos naturais. Sob o ponto de vista tecnológico, o maior interesse pelo planalto de Poços de Caldas se prende ao grande e variado número de depósitos, constituído, principalmente, por depósitos de zircônio contendo urânio, de terras raras e tório, depósitos de bauxitos e de argilas refratárias. Com exceção desse último tipo de depósito, todos os demais já foram estudados, existindo uma boa bibliografia a respeito. O objetivo do presente trabalho é o estudo da composição mineralógica dos depósitos de argilas do planalto de Poços de Caldas e, nos casos em que foi possível, estabelecer o mecanismo da sua formação a partir das rochas alcalinas. / Not available

Neste trabalho foram sintetizadas argilas aniônicas do tipo hidrotalcita com diferentes cátions e ânions pelos métodos de co-precipitação a pH variável e substituição do ânion interlamelar a partir de um precursor previamente calcinado. Os materiais obtidos foram caracterizados através das técnicas de difração de raios X, adsorção de nitrogênio para determinação de área superficial específica, termogravimetria e espectroscopia na região do infravermelho. As argilas aniônicas sintetizadas foram: hidrotalcita, hidróxidos duplos lamelares contendo permanganato, glutamato, cromato, ftalato e hexanitrocobaltato como ânions interlamelares e argilas aniônicas contendo Zn-Al-CO3 e Mg-Fe-CO3. A propriedade conhecida como efeito de memória foi investigada expondo-se ao ar amostras da hidrotalcita submetida a tratamento térmico em 450 e 700 °C. Através de espectroscopia na região do infravermelho observou-se que essas amostras absorveram a umidade e CO2 do ar recuperando a estrutura da hidrotalcita. O processamento a altas pressões foi utilizado no estudo da evolução estrutural da hidrotalcita, usando-se pressões de 2,5; 4,0; 6,0 e 7,7 GPa, e através das análises de difração de raios X e termogravimetria observou-se uma redução no espaçamento basal e que ocorreu fechamento dos poros nas amostras pressionadas. Foram utilizados também meios transmissores de pressão com diferentes hidrostaticidades para se verificar possível amorfização do material e que resultaram na redução no espaçamento basal e variações nas intensidades relativas quando o material estava na forma compacta. Na forma triturada os materiais reproduziram as intensidades relativas da hidrotalcita a pressão atmosférica sendo mais significativa no material em meio mais hidrostático. Não se observou amorfização do material em nenhum dos meios empregados. Estudos com a hidrotalcita e o material resultante do tratamento térmico em 450, 650 e 850 °C também foram realizados em uma única pressão (4,0 GPa) para que fosse investigada a variação na área superficial específica destes materiais. A influência da alta pressão sobre o efeito de memória também foi verificada. Amostras de hidrotalcita e do material tratado termicamente foram pressionadas em 2,5 e 7,7 GPa e, na forma compacta e triturada, ficaram expostas ao ar e em contato com água. As amostras pressionadas foram prejudicadas em seu efeito de memória. Dentre as possíveis aplicações da hidrotalcita foi realizado o estudo de adsorção dos íons cromato e permanganato, dos corantes azul de metileno e vermelho congo e também a clarificação de um efluente real de indústria têxtil. As isotermas de adsorção foram analisadasaplicando-se os modelos de Langmuir e Freundlich. Os estudos mostraram que corantes aniônicos são mais facilmente adsorvidos que os demais corantes e que as argilas calcinadas apresentam maior capacidade de adsorção. Tanto a argila, quanto o material calcinado obtiveram bom desempenho na redução da cor do efluente industrial. / In this work, anionic clays, also called hydrotalcite-like compounds with different cations and anions, were synthesized by two methods: coprecipitation with variable pH and substitution of interlayer anion from a sample previously calcined. The obtained materials were characterized through the techniques of X-ray diffraction, nitrogen adsorption for determination of specific surface area, thermogravimetry and infrared spectroscopy. The anionic clays synthesized were: hydrotalcite, layered double hydroxides containing permanganate, glutamate, chromate, phthalate and hexanitrocobaltate as interlayer anion and anionic clays containing Zn-Al-CO3 and Mg-Fe-CO3. The property known as memory effect has been investigated exposing to air samples of the hydrotalcite submitted to thermal treatment in 450 and 700 °C. By infrared spectroscopy it was observed that these samples had absorbed humidity and CO2 from the air, having recouped the structure of the hydrotalcite. The processing at high pressures 2.5; 4.0; 6.0 and 7.7 GPa was used for the study of the structural evolution of the hydrotalcite. The analyses by X-ray diffraction and thermogravimetry showed a reduction in the basal spacement and the closing of the pores in the pressured samples.Pressure-transmitting media with different hydrostaticity were also used to verify a possible amorphization of the material they resulted a reduction in the basal spacement and variations in the relative intensities when the material was in the compact form. In the triturated form the materials had reproduced the relative intensities of the hydrotalcite at atmospheric pressure being more significant in the medium material with more hydrostaticity. The hydrotalcite and the material produced by thermal treatment at 450, 650 and 850 °C had been also carried through at pressure of 4,0 GPa in order to investigate the variation in the specific surface area of these materials. The influence of the high pressure on the memory effect was also verified. Samples of hydrotalcite and the thermal treated material were pressed at 2.5 and 7.7 GPa. After that, the compact and the triturated form, were exposed to air and placed contact with water. The pressed samples had been partially lost its effect of memory. Among the possible applications of the hydrotalcite it was investigated the adsorption of ions chromate and permanganate, and the adsorption of methylene blue and congo red dyes. The clarification of an effluent of textile industry was also performed. The adsorption isotherms were analyzed using the models of Langmuir and Freundlich. The studies showed that anionics dyes were more easily adsorved than the others dyes and that calcined clays showed greater adsorption capacity.

Neste trabalho foram sintetizadas argilas aniônicas do tipo hidrotalcita com diferentes cátions e ânions pelos métodos de co-precipitação a pH variável e substituição do ânion interlamelar a partir de um precursor previamente calcinado. Os materiais obtidos foram caracterizados através das técnicas de difração de raios X, adsorção de nitrogênio para determinação de área superficial específica, termogravimetria e espectroscopia na região do infravermelho. As argilas aniônicas sintetizadas foram: hidrotalcita, hidróxidos duplos lamelares contendo permanganato, glutamato, cromato, ftalato e hexanitrocobaltato como ânions interlamelares e argilas aniônicas contendo Zn-Al-CO3 e Mg-Fe-CO3. A propriedade conhecida como efeito de memória foi investigada expondo-se ao ar amostras da hidrotalcita submetida a tratamento térmico em 450 e 700 °C. Através de espectroscopia na região do infravermelho observou-se que essas amostras absorveram a umidade e CO2 do ar recuperando a estrutura da hidrotalcita. O processamento a altas pressões foi utilizado no estudo da evolução estrutural da hidrotalcita, usando-se pressões de 2,5; 4,0; 6,0 e 7,7 GPa, e através das análises de difração de raios X e termogravimetria observou-se uma redução no espaçamento basal e que ocorreu fechamento dos poros nas amostras pressionadas. Foram utilizados também meios transmissores de pressão com diferentes hidrostaticidades para se verificar possível amorfização do material e que resultaram na redução no espaçamento basal e variações nas intensidades relativas quando o material estava na forma compacta. Na forma triturada os materiais reproduziram as intensidades relativas da hidrotalcita a pressão atmosférica sendo mais significativa no material em meio mais hidrostático. Não se observou amorfização do material em nenhum dos meios empregados. Estudos com a hidrotalcita e o material resultante do tratamento térmico em 450, 650 e 850 °C também foram realizados em uma única pressão (4,0 GPa) para que fosse investigada a variação na área superficial específica destes materiais. A influência da alta pressão sobre o efeito de memória também foi verificada. Amostras de hidrotalcita e do material tratado termicamente foram pressionadas em 2,5 e 7,7 GPa e, na forma compacta e triturada, ficaram expostas ao ar e em contato com água. As amostras pressionadas foram prejudicadas em seu efeito de memória. Dentre as possíveis aplicações da hidrotalcita foi realizado o estudo de adsorção dos íons cromato e permanganato, dos corantes azul de metileno e vermelho congo e também a clarificação de um efluente real de indústria têxtil. As isotermas de adsorção foram analisadasaplicando-se os modelos de Langmuir e Freundlich. Os estudos mostraram que corantes aniônicos são mais facilmente adsorvidos que os demais corantes e que as argilas calcinadas apresentam maior capacidade de adsorção. Tanto a argila, quanto o material calcinado obtiveram bom desempenho na redução da cor do efluente industrial. / In this work, anionic clays, also called hydrotalcite-like compounds with different cations and anions, were synthesized by two methods: coprecipitation with variable pH and substitution of interlayer anion from a sample previously calcined. The obtained materials were characterized through the techniques of X-ray diffraction, nitrogen adsorption for determination of specific surface area, thermogravimetry and infrared spectroscopy. The anionic clays synthesized were: hydrotalcite, layered double hydroxides containing permanganate, glutamate, chromate, phthalate and hexanitrocobaltate as interlayer anion and anionic clays containing Zn-Al-CO3 and Mg-Fe-CO3. The property known as memory effect has been investigated exposing to air samples of the hydrotalcite submitted to thermal treatment in 450 and 700 °C. By infrared spectroscopy it was observed that these samples had absorbed humidity and CO2 from the air, having recouped the structure of the hydrotalcite. The processing at high pressures 2.5; 4.0; 6.0 and 7.7 GPa was used for the study of the structural evolution of the hydrotalcite. The analyses by X-ray diffraction and thermogravimetry showed a reduction in the basal spacement and the closing of the pores in the pressured samples.Pressure-transmitting media with different hydrostaticity were also used to verify a possible amorphization of the material they resulted a reduction in the basal spacement and variations in the relative intensities when the material was in the compact form. In the triturated form the materials had reproduced the relative intensities of the hydrotalcite at atmospheric pressure being more significant in the medium material with more hydrostaticity. The hydrotalcite and the material produced by thermal treatment at 450, 650 and 850 °C had been also carried through at pressure of 4,0 GPa in order to investigate the variation in the specific surface area of these materials. The influence of the high pressure on the memory effect was also verified. Samples of hydrotalcite and the thermal treated material were pressed at 2.5 and 7.7 GPa. After that, the compact and the triturated form, were exposed to air and placed contact with water. The pressed samples had been partially lost its effect of memory. Among the possible applications of the hydrotalcite it was investigated the adsorption of ions chromate and permanganate, and the adsorption of methylene blue and congo red dyes. The clarification of an effluent of textile industry was also performed. The adsorption isotherms were analyzed using the models of Langmuir and Freundlich. The studies showed that anionics dyes were more easily adsorved than the others dyes and that calcined clays showed greater adsorption capacity.

Neste trabalho foram sintetizadas argilas aniônicas do tipo hidrotalcita com diferentes cátions e ânions pelos métodos de co-precipitação a pH variável e substituição do ânion interlamelar a partir de um precursor previamente calcinado. Os materiais obtidos foram caracterizados através das técnicas de difração de raios X, adsorção de nitrogênio para determinação de área superficial específica, termogravimetria e espectroscopia na região do infravermelho. As argilas aniônicas sintetizadas foram: hidrotalcita, hidróxidos duplos lamelares contendo permanganato, glutamato, cromato, ftalato e hexanitrocobaltato como ânions interlamelares e argilas aniônicas contendo Zn-Al-CO3 e Mg-Fe-CO3. A propriedade conhecida como efeito de memória foi investigada expondo-se ao ar amostras da hidrotalcita submetida a tratamento térmico em 450 e 700 °C. Através de espectroscopia na região do infravermelho observou-se que essas amostras absorveram a umidade e CO2 do ar recuperando a estrutura da hidrotalcita. O processamento a altas pressões foi utilizado no estudo da evolução estrutural da hidrotalcita, usando-se pressões de 2,5; 4,0; 6,0 e 7,7 GPa, e através das análises de difração de raios X e termogravimetria observou-se uma redução no espaçamento basal e que ocorreu fechamento dos poros nas amostras pressionadas. Foram utilizados também meios transmissores de pressão com diferentes hidrostaticidades para se verificar possível amorfização do material e que resultaram na redução no espaçamento basal e variações nas intensidades relativas quando o material estava na forma compacta. Na forma triturada os materiais reproduziram as intensidades relativas da hidrotalcita a pressão atmosférica sendo mais significativa no material em meio mais hidrostático. Não se observou amorfização do material em nenhum dos meios empregados. Estudos com a hidrotalcita e o material resultante do tratamento térmico em 450, 650 e 850 °C também foram realizados em uma única pressão (4,0 GPa) para que fosse investigada a variação na área superficial específica destes materiais. A influência da alta pressão sobre o efeito de memória também foi verificada. Amostras de hidrotalcita e do material tratado termicamente foram pressionadas em 2,5 e 7,7 GPa e, na forma compacta e triturada, ficaram expostas ao ar e em contato com água. As amostras pressionadas foram prejudicadas em seu efeito de memória. Dentre as possíveis aplicações da hidrotalcita foi realizado o estudo de adsorção dos íons cromato e permanganato, dos corantes azul de metileno e vermelho congo e também a clarificação de um efluente real de indústria têxtil. As isotermas de adsorção foram analisadasaplicando-se os modelos de Langmuir e Freundlich. Os estudos mostraram que corantes aniônicos são mais facilmente adsorvidos que os demais corantes e que as argilas calcinadas apresentam maior capacidade de adsorção. Tanto a argila, quanto o material calcinado obtiveram bom desempenho na redução da cor do efluente industrial. / In this work, anionic clays, also called hydrotalcite-like compounds with different cations and anions, were synthesized by two methods: coprecipitation with variable pH and substitution of interlayer anion from a sample previously calcined. The obtained materials were characterized through the techniques of X-ray diffraction, nitrogen adsorption for determination of specific surface area, thermogravimetry and infrared spectroscopy. The anionic clays synthesized were: hydrotalcite, layered double hydroxides containing permanganate, glutamate, chromate, phthalate and hexanitrocobaltate as interlayer anion and anionic clays containing Zn-Al-CO3 and Mg-Fe-CO3. The property known as memory effect has been investigated exposing to air samples of the hydrotalcite submitted to thermal treatment in 450 and 700 °C. By infrared spectroscopy it was observed that these samples had absorbed humidity and CO2 from the air, having recouped the structure of the hydrotalcite. The processing at high pressures 2.5; 4.0; 6.0 and 7.7 GPa was used for the study of the structural evolution of the hydrotalcite. The analyses by X-ray diffraction and thermogravimetry showed a reduction in the basal spacement and the closing of the pores in the pressured samples.Pressure-transmitting media with different hydrostaticity were also used to verify a possible amorphization of the material they resulted a reduction in the basal spacement and variations in the relative intensities when the material was in the compact form. In the triturated form the materials had reproduced the relative intensities of the hydrotalcite at atmospheric pressure being more significant in the medium material with more hydrostaticity. The hydrotalcite and the material produced by thermal treatment at 450, 650 and 850 °C had been also carried through at pressure of 4,0 GPa in order to investigate the variation in the specific surface area of these materials. The influence of the high pressure on the memory effect was also verified. Samples of hydrotalcite and the thermal treated material were pressed at 2.5 and 7.7 GPa. After that, the compact and the triturated form, were exposed to air and placed contact with water. The pressed samples had been partially lost its effect of memory. Among the possible applications of the hydrotalcite it was investigated the adsorption of ions chromate and permanganate, and the adsorption of methylene blue and congo red dyes. The clarification of an effluent of textile industry was also performed. The adsorption isotherms were analyzed using the models of Langmuir and Freundlich. The studies showed that anionics dyes were more easily adsorved than the others dyes and that calcined clays showed greater adsorption capacity.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito à obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / As placascerâmicas com frequência são recobertas com esmaltes. Entre a base e a cobertura vítrea está o engobe que possui uma composição intermediária a estas duas camadas.Na composição dos engobes a fração plástica é formada principalmente por argilas claras e de boa plasticidade, que possam sinterizar de forma adequada dentro da composição durante a queima. Porém,argilascom boa plasticidade possuemem suas composições diferentes minerais, como o quartzo, que tendem a prejudicar a opacidade e óxidos cromóforos,que reduzem a alvura. O objetivo do trabalho foi o de conhecer o efeito da ativação mecânica no caulim e utilizar amostras de caulins ativados como fonte de material plástico para a formulação dengobe.Para isso foramobtidas amostras de caulim ativadaspor moagem de alta energia, com rotação de 500 rpm e com esferas de zircônia de 0,3mm nos tempos de 1 e 4 h. Estas amostras foram caracterizadas medindoàárea de superfícieespecífica, tamanho de partícula, cristalografiae calorimetria de varredura. Emuma etapa seguinte, com base em um engobe de referência(F.REF), foram formuladas três composições de engobesubstituindo a argila ball claypor:caulim não ativado (F.15C.0AT), caulim ativado com 1 h(F15C.1AT) e caulim ativadocom 4 h(F.15C.4AT).Para os corpos de prova secos,foram realizados ostestes deresistênciamecânicaa tração por compressão diametrale densidadeaparente. Foram obtidos corpos de prova queimados em1110, 1130, 1150 e 1170ºC e realizado os testes deabsorção, densidadeaparenteeespectrofometria.Para os corpos de prova queimados a 1130ºC foi realizada a análise cristalográfica, análise no microscópio eletrônicode varredurae determinado a densidade real. A ativação mecânica aumentou a área de superfície específicado caulim de 4,6 para 25 m²/g após1 hde moagem e para 46,1 m²/g com4 hde moagem, reduziu opercentual acumulado detamanho de partícula de 3% abaixo de 1µm para 96% abaixo de 1 µm em ambos os casos. Esse processamentotornouo caulim mais amorfo e causouefeitos sobre a decomposição da hidroxila. A composição F.15C.4AT obteve resistência mecânica a secomédiaigual a 0,68 MPa contra 0,18 MPa da F.REF. A F.15C.4AT obteve o menor valor de densidade relativa (0,84 contra 0,87 da F.15C.0AT) causada pelo aumento de porosidade fechada facilitada pela maiorfundência. As composições com caulim aumentaram a alvura e obtiveram uma microestrutura com maior formação de fases de cálcio.

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:48:27Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2052_1.pdf: 3047874 bytes, checksum: c3e66c5401db67744fc2025e484bd9ad (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A aplicação da técnica de Imagens por Ressonância Magnética Nuclear (RMN) foi utilizada para a investigação de algumas das propriedades de três materiais de interesse: zeólitas, celulose (como filtros de papel) e Nafluorohectorita. Em todos estes três sistemas, exploramos as propriedades de difusão das moléculas de água em presença destes materiais, seja em solução salina, como no caso das fluorohectoritas ou pela penetração da água em amostras sólidas prensadas, como no caso das zeólitas e dos filtros de papel, na tentativa de buscar mais informações sobre efeitos de interações entre plaquetas, características estruturais das argilas, difusividade de transporte, etc. Duas técnicas distintas de Imagens por RMN foram utilizadas para a realização das medidas. Nenhuma destas técnicas foi anteriormente utilizada para investigar os sistemas que nos propomos a estudar. Um exemplo é a obtenção dos perfis de concentração de água em materiais com comportamento anômalo subdifusivo e determinação dos valores de difusividade em função da concentração. Outra originalidade desta tese é a utilização de Imagens por RMN para investigar as diferentes orientações das partículas de argila em uma mesma amostra, na qual a formação de fases e o efeito de ancoragem das partículas nas paredes do recipiente foram observados devido à diferença nos valores dos coeficientes de autodifusão da água para cada orientação ou ordenamento das partículas

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo886_1.pdf: 3664675 bytes, checksum: f2753ef569fe7b9b14d6fb966990cbf2 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Moléculas de água podem ser absorvidas por lamelas de argilas do tipo smectitas formando camadas de moléculas ordenadas interlamelar, em que o número de camadas e a dimensão do espaço interlamelar dependem da umidade relativa do ambiente. Essa propriedade físico-química foi abordada neste trabalho através de medidas de ressonância magnética nuclear no estado sólido complementadas por medidas de difração de raios-X. Neste trabalho utilizou-se a argila sintética fluorhectorita, um análogo da argila natural hectorita, em que os grupos OH da hectorita são substituídos por átomos de flúor. A utilização desta argila permitiu que o sinal de ressonância magnética nuclear de 1H fosse atribuído exclusivamente às moléculas de água absorvidas visto que a fluorhectorita não possui átomos de hidrogênios. Os experimentos de ressonância magnética nuclear foram feitos observando os núcleos de 1H e 7Li. No primeiro caso, os espectros observados eram puramente dipolares e a dependência da interação dipolar com a umidade relativa e a temperatura foram avaliados. No caso dos espectros de 7Li, esses eram puramente quadrupolares e considerações sobre a simetria do gradiente de campo elétrico no núcleo de lítio e sua dependência com a umidade relativa foram checados. Os resultados de difração de raios-X foram úteis na observação dos estados de hidratação. Duas amostras de fluorhectorita foram utilizadas: Na- e Li-fluorhectorita. Na primeira amostra, dois estados de hidratação, com distâncias interlamelares diferentes, foram observados. Na segunda, foram observadas três regiões com três distâncias interlamelares distintas. Esses experimentos foram realizados em função da variação da umidade relativa. A partir da observação do dubleto de Pake nos espectros de 1H em função da umidade relativa e da temperatura, foi possível extrair informações sobre a geometria e a dinâmica das moléculas de água intercaladas. Quanto a geometria confirmou-se que as moléculas água estão arranjadas com uma das ligações O-H perpendicular ao plano das lamelas de fluorhectorita. Entretanto, as moléculas não estão fixas, mas executam V movimento rotacional em torno de um eixo fixo, perpendicular ao plano das lamelas, a uma taxa da ordem de pelo menos 20 microsegundos. Ainda, constatou-se que os hidrogênios das moléculas de água estão em troca química com moléculas vizinhas e esse fenômeno pode ter um papel crucial na condutividade elétrica das argilas no regime de baixa hidratação. Por fim, a dinâmica dos íons lítio intercalados na Li-fluorhectorita foi checada através da variação da umidade relativa. Os espectros de 7Li mostraram que o gradiente de campo elétrico no núcleo de lítio tem simetria cilíndrica e que é bastante sensível ao deslocamento da distância interlamelar

Made available in DSpace on 2018-08-23T22:04:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12486_LETÍCIA GARCIA CREVELIN.pdf: 2749999 bytes, checksum: 2ec53d555d2a181115a34103f050ec02 (MD5) Previous issue date: 2018-05-28 / No presente trabalho destaca-se a importância de especificar o procedimento e equipamento utilizado para determinar o limite de liquidez, LL, de um solo argiloso. Foram comparados os resultados de LL determinados pelo método de percussão proposto por Casagrande, LLc, e pelo método do cone de penetração, LLp, medidos por diferentes operadores e em diferentes laboratórios em solos argilosos de distintas mineralogias e origens geológicas. Os LLp foram determinados de acordo com a norma britânica (penetração de 20 mm) e os valores de LLc foram determinados utilizando aparelho de Casagrande de diferentes durezas. Foram avaliados oito grupos de pares de dados de LLc e LLp, agrupados em função da dureza da base do aparelho de percussão, mineralogia e valor de LL dos solos argilosos. Através da regressão linear simples os resultados experimentais mostram que as correlações entre os dois métodos variam com a mineralogia do solo argiloso e a dureza da base do aparelho à percussão. Os resultados de limite de liquidez obtidos para as caulinitas e ilitas ou solos com baixo LL indicaram LLp > LLc. Os valores de LL das montmorilonitas ou solos com alto valor de LL indicaram maior dispersão nas correlações entre os dois métodos e LLp < LLc. Os testes estatísticos dos resíduos mostraram que, apesar dos elevados valores dos coeficientes de determinação obtidos, algumas correlações lineares definidas neste trabalho não são válidas ou devem ser utilizadas com cautela. As correlações foram válidas para as montmorilonitas (para teor de argila maior que 30%) e para os solos argilosos de diversas mineralogias com LL entre 20 e 80%, sendo esta apenas para aparelho de percussão de base dura. Ressalta-se que este estudo busca estimular a avaliação crítica das correlações previamente publicadas e das que futuramente serão elaboradas, e não esgotar o assunto acerca da obtenção de correlações entre ensaios geotécnicos. Palavras-chave: Limite de liquidez, plasticidade das argilas, cone de penetração, concha de Casagrande, correlações

A região de Franca está localizada na borda nordeste da Bacia do Paraná no Estado de São Paulo. As suas unidades geológicas, representadas por rochas vulcânicas e sedimentares, comportam diversas ocorrências de argilas esmectíticas, concentradas principalmente nas áreas de Restinga, Pedregulho e Serra da Faquinha. Os trabalhos realizados tiveram por finalidade a caracterização dessas argilas, quanto aos aspectos relacionados com a geologia, geomorfologia, tipos de depósitos e características tecnológicas, bem como a avaliação de suas reservas. Para tanto, foram efetuadas várias atividades técnicas em campo e em laboratórios do IPT, tais como levantamento geológico, sondagem e amostragem, análises e ensaios tecnológicos preliminares. Os estudos permitiram identificar dois tipos distintos de depósitos de argilas: residual e sedimentar. O jazimento residual está associado à alteração de derrames de basaltos da Formação Serra Geral, localizados na Serra da Faquinha (NE de Franca). O jazimento sedimentar está relacionado com a sequência suprabasáltica (Unidade Franca) correspondendo aos depósitos de lamitos e lamitos arenosos que ocorrem em Restinga (SW de Franca) e Pedregulho (N de Franca), respectivamente. Os ensaios de caracterização tecnológica revelaram que as argilas poderão ter diversas aplicações industriais, preferencialmente como argila ativada para descoramento de óleos vegetais. Quanto às reservas, os depósitos mais importantes foram avaliados em torno de 440.000 t de material argiloso composto essencialmente por argilas do grupo das esmectitas. / The region of Franca is located on the northeastern border of Paraná basin in the State of São Paulo. The geological units of Paraná basin are formed by volcanic and sedimentary rocks where several smectite clay occurences, mainly in Restinga are placed, Pedregulho and Serra da Faquinha. The subjects of this work were the caracterization of the clay occurences, and their relationship with geological and geomorphological evolution, deposit types, and technological characteristics, as well as the reserves evaluation. A great deal of technical activities were done, such as geological mapping, shallow wells and sampling, and laboratorial analysis and experiments. Through geological studies two different types of clay deposits: residual and sedimentary could be identified. The residual ore deposit is related to weathered basaltic rocks of Serra Geral formation, sited at Serra da Faquinha (NE of Franca). The sedimentary ore deposits are related to post-basaltic sedimentary sequence (Unidade Franca) and occur as mudstones and sandy mudstones in Restinga (SW of Franca) and Pedregulho (North of Franca), respectively. The technological characterization has shown that the clays can be used in several fields, mainly as activated clay for decoloring vegetable oils. As far as the reserves are concerned the best quality deposit was evaluated at around 440,000 tons of clayey material compound essentially by smectites.