Compósitos são materiais híbridos que resultam de associações de, pelo menos, dois tipos deferentes de materiais. O desenvolvimento da sociedade humana somente atingiu o estágio atual utilizando-se de compósitos de todo o tipo de misturas de materiais. Além disso, o desenvolvimento de compósitos com partículas cada vez menores de fase reforçante com o passar das décadas, ou precisamente, dos séculos foram as principais razões do alcance do \"estado da arte\" da ciência dos compósitos. Com relação à ciência dos compósitos, os nanocompósitos são a grande descoberta do último meio século. Seguindo tendências dos estudos na área dos compósitos, este trabalho foca obter nanocompósitos de elastômero SBR (matriz elastomérica) com argilas tratadas e não tratadas. Além disso, a avaliação de propriedades mecânicas, térmicas, reológicas, de cura, em solução e propriedades de difração de raios-X são outro alvo deste trabalho. Os compósitos foram preparados com equipamentos tradicionais de processamento de elastômeros e, depois disso, suas propriedades foram avaliadas. Considerando propriedades em difração de raios-X, somente o compósito com Cloisite 20A mostrou estrutura intercalada. Os compósitos com argilas tratadas mostraram um melhor perfil geral de propriedades, com destaque novamente para o compósito com Cloisite 20A. Todos os compósitos com argilas tratadas mostraram um menor tempo de cura. Esse comportamento se deve à presença dos sais de tratamento orgânicos dos argilominerais que modificam a densidade de ligações cruzadas e a velocidade de cura. As melhores propriedades do compósito contendo Cloisite 20A, considerando que este foi o único a demonstrar estrutura intercalada, nos permitem concluir que um nanocompósito foi obtido nesta situação. / Composites are hybrid materials which result from associations of, at least, two different kind of materials. The human society development only achieved the current stage using composites of all type of materials mixing. Besides this, the achievement of composites with smaller particles of reinforcing phases along the decades or, precisely, along centuries were the main reasons to reach the current \"state of art\" of composites science. Regarded to composites science, the nanocomposites are the major breakthrough of the last half century. Following the trends of composites science study, this work is focused on obtain nanocomposites of SBR elastomer (rubber matrix) with treated and untreated clays. In addition to this, the evaluation of mechanical, thermal, reological, rubber cure, solution stability and X-Ray diffraction properties are other main target of this work. The composites were prepared with traditional equipments of rubber processing an after the properties were measured. Considering the X-Ray diffraction properties of obtained composites, only the composite with the organoclay Cloisite 20A showed an intercalated structure. The composites containing treated clays demonstrated the better mechanical, thermal and solution stability properties, with a special highlight to the composite containing Cloisite 20A. All composites obtained with organoclays showed lower cure time. This behavior is a result of organic treatment salts of organoclays presence that is able to modify crosslink density and the cure velocity. The better properties of composite containing Cloisite 20A, considering that this composite was the only one that showed intercalated structure, enable us to conclude that a nanocomposite was obtained in this situation.

Neste trabalho foi realizado um estudo das interações entre o corante catiônico azul de metileno com partículas de argilas em suspensão aquosa, visando detectar processos de migração de moléculas de corante entre partículas de argila. Até o momento as interações entre moléculas de corante e partículas de argila vem sendo descritas tendo-se em conta dois processos, um deles devido a adsorção de moléculas de corante nas superfícies externas e migração do corante para a região interlamelar, e outro devido as interações partícula-partícula, onde as interações entre as partículas de argila levam a formação de aglomerados de partículas, com o corante aprisionado nas regiões internas formadas. Há fortes indícios da ocorrência da migração de moléculas de corante entre partículas de argila, porém não houve detecção direta deste processo. No presente trabalho, foi idealizada uma metodologia que permitiu detectar variações espectrais, as quais podem ser atribuídas ao processo de migração de corante entre partículas de argila. A metodologia empregada consistiu na adição de suspensão de argila à suspensão argila-corante. Foram realizadas medidas espectrofotométricas na região do visível, em função do tempo, a partir do instante em que as suspensões são misturadas. Os espectros determinados para as amostras foram comparadas com os espectros determinados para a amostra de referência, a qual foi preparada pela adição de água a suspensão corante argila. Os resultados mostraram que as amostras e a referência apresentam comportamento espectral distinto, este comportamento pode ser atribuídos a migração de moléculas de corante entre partículas de argila. De forma geral, verificou-se que a migração do corante entre partículas ocorre preferencialmente para as partículas da argila SWy-1, pois esta argila apresenta a região interlamelar disponível para a adsorção das moléculas de AM, onde ocorre a protonação da molécula do corante, tornado-a mais estável. Os experimentos utilizando membrana de diálise mostraram que quando as suspensões estão isoladas pela membrana a migração das moléculas de corante entre partículas de argila não ocorre, é necessário uma interação ou contato entre as partículas para que a migração ocorra. / In the present work, studies on the interaction between the cationic dye methylene blue and clay particles in aqueous suspension are presented, aiming to detect migration processes of dyes molecules between clay particles. Up to now, the interaction between dye molecules and clay particles is described considering mainly two processes, one due to the adsorption of the dye molecules onto the outer surfaces of the clay particles, and subsequent migration toward the inner surfaces of the clay tactoids. The other process involves particle-particle interaction; the interaction between clay particles promotes particle agglomeration, with dye molecules being trapped in the internal sites formed between particles. There are strong evidences that dye molecules can exchange between dye coated particles, and in the present study a methodology was idealized to detect spectral changes, which could be attributed to migration of dye molecules between clay particles. According to the methodology used, clay particles were added to a dye-clay suspension and spectrophotometric measurements in the visible region was taken after different time intervals. The results were compared with reference spectra, determined for samples prepared adding water to the clay-dye suspension. The results showed that the spectral behavior of the samples and the reference were different, and this behavior can be attributed to the migration of adsorbed dye molecules between clay particles. It was observed that migration occurs preferentially in a direction towards the SWy-1 clay particles. The clay SWy-1 has interlamellar surfaces available to the dye adsorption. In the interlamellar region there are acids sites, where the dyes molecules are protonated. The protonation of dye molecules stabilize the adsorbed molecules. The experiments using dialysis membrane showed that when the particles are isolated by a membrane, the migration between clay particles do not occur, indicating that a close contact or interaction between the clay particles is necessary to the migration occur.

Com o objetivo de levantar dados sobre sua mineralogia, geologia e atualizar informações sobre suas propriedades cerâmicas, as argilas da região da Bacia do Alto Tietê foram estudadas através de análises granulométricas, análises químicas, análises térmicas diferenciais, difração de raios X e ensaios cerâmicos. A partir dos dados obtidos, pode-se concluir que os sedimentos são constituídos por argilomineral do grupo da caolinita, micas, quartzo e gibbsita. A gibbsita parece ser mineral autigênico, pois não aparece nas litologias adjacentes, além de ocorrer intimamente misturado ao mineral caolinita nas frações abaixo de 0,002 mm. As amostras mais ricas no mineral gibbsita localizam-se numa das maiores várzeas da bacia. As amostras mais pobres no mineral gibbsita estão localizadas nas bordas da bacia, área de pequenas várzeas. A morfoscopia dos grãos da fração areia, angulosos e pouco arredondados, constituída principalmente por quartzo e micas, a ausência de estratificação e de estruturas sedimentares, sugerem a ocorrência de apenas um ciclo deposicional para os sedimentos estudados, que litologicamente se caracterizam como argilas sílticas ou arenosas. Do ponto de vista cerâmico, os materiais podem ser classificados como argilas refratárias. As mais aluminosas são indicadas para a fabricação de chamotas para refratários sílico-aluminosos, e ocorrem preferencialmente na região de grandes várzeas. Dois horizontes classificados como \"areia-siltico-argilosa\", por beneficiamento em peneiras U.S.S. 325 (abertura 0,044 mm) produziram materiais cujo comportamento frente aos ensaios cerâmicos, permite indicá-los como fonte alternativa de argilominerais para a indústria de cerâmica branca, ou como ligantes para chamota refratária. / The clays from the High Tietê River Basin were studied by means of grain size analysis, chemical analysis differential thermal analysis, X ray diffraction analysis and ceramic tests. This study was carried out aiming at the collection of data about their mineralogical and geological characteristics and in order to bring up-to-date information about their ceramic properties. The data showed that the sediments consist of clay minerals of the kaolinite group, mica, quartz and gibbsite. The latter one seems to be an authigenic mineral as it does not occur in the adjacent lithology. Besides, it is intimately aggregated to kaolinite in fractions under 0.002 mm. The richest samples of gibbsite can be found in the larger meadow areas of the basin. The poorest samples occur in the basin edges, in smaller meadow areas. The morphoscopy of the sand fraction grains - consisting mainly of quartz and mica - which shows angular and not always rounded grains, and the lack of stratification and sedimentary structures suggest the occurrence of just one deposition cycle for the studied sediments. These sediments are lithologically considered as silty clays or sandy clays. Under a ceramic point of view, the studied materials can be classified as refractory clays. The ones with a higher alumina content are used in the making of chamotte for silica-aluminous refractories and occur preferably in the larger meadow areas. The ones with less alumina content can be used as a bonding agent in chamotte or as a component of white-ware batches. They occur in the smaller meadow areas. Two samples classified as \"silty-clay-sands\", after passing through U.S.S. 325 (0.44 mm. opening) mesh sieves, produced raw materials which, after undergoing ceramic tests, can be characterized as an alternative source of clay minerals for whiteware industries or as a bonding agent for refractory chamotte.

A Bacia de Fonseca, de idade eocênica, localiza-se na borda leste do Quadrilátero Ferrífero, Minas Gerais e compreende os depósitos continentais da Formação Fonseca. Os objetivos deste estudo foram a análise da evolução geológica da Bacia de Fonseca no Cenozóico e a mineralogia e petrografia detalhada dos seus depósitos sedimentares com enfoque nos argilominerais da Formação Fonseca. Os trabalhos geológicos levaram à redefinição da área da Bacia de Fonseca, cujos sedimentos apresentam ocorrência mais restrita do que anteriormente representada nos mapas geológicos da região. O levantamento de seções colunares resultou na apresentação de uma nova seção-tipo para a Formação Fonseca, cuja espessura é menor do que anteriormente admitida. Na redefinição da Formação Fonseca foram ainda excluídos os depósitos da Chapada de Canga desta formação. Os sedimentos da Formação Fonseca são de natureza argilosa e arenosa, maciços a estratificados/laminados, apresentando marcada granodecrescência ascendente. Esses sedimentos foram depositados sob condições de calmaria tectônica e provável clima úmido, em sistema fluvial meandrante. A Formação Fonseca assenta-se sobre rochas arqueanas do embasamento do Quadrilátero Ferrífero, sendo recoberta por depósitos rudáceos da Chapada de Canga. Estes foram redefinidos como Formação Chapada de Canga, sobrepostos discordantemente à Formação Fonseca ou ainda, regionalmente, em contatos diretos sobre o embasamento pré-cambriano. Os sedimentos da Formação Fonseca encontram-se falhados por eventos tectônicos trativos que atuaram na área após a sedimentação, reativando estruturas preexistentes do embasamento pré-cambriano. Os sedimentos da Formação Chapada de Canga também foram afetados por tectônica trativa, sin- a pós-sediemntar. Os argilominerais da Formação Fonseca foram caracterizados por diferentes métodos, incluindo análises granulométricas, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão com difração de elétrons, análises térmicas, capacidade de troca catiônica e, geoquimicamente, por fluorescência de raios X. Os resultados foram analisados quanto à gênese e significado ambiental dos argilominerais no contexto do ciclo das argilas (erosão, transporte, deposição e diagênese) e quanto à sua relação com a evolução geológica e paleoclimática da bacia. Os argilominerais encontrados pertencem aos grupos da caulinita, mica e, de forma rara, da esmectita. A caulinita, em parte, e a mica ocorrem como grãos detríticos provenientes de solos das rochas arqueanas da região. Os sedimentos sofreram algum soterramento e a atuação de processos diagenéticos promoveu a neoformação de caulinita em texturas vermiforme e de \"livros\", além de esmectita, que apresenta-se como grãos placóides ou com forma de \"penas\". A ação do intemperismo acarretou a alteração dos grãos de mica, originando illita nas bordas dos grãos detríticos de mica e dispersa na matriz argilosa caulinítica dos sediemntos. Em termos de resposta dos argilominerais aos métodos analíticos empregados, ressalta-se o comportamento típico da caulinita, ainda que de moderada ordenação estrutural, mica e esmectita, frente aos estudos com difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e análises térmicas. No entanto, observa-se propriedades atípicas de capacidade de troca catiônica, na qual os resultados obtidos foram mais elevados do que os esperados, o que também se explica mais provavelmente pela baixa cristalinidade e/ou desordem estrutural da caulinita. Os estudos geoquímicos apontaram valores mais elevados para alguns dos elementos analisados (Ba, Cr, Fe, Ti, Zr e V) e baixos teores de \'K IND. 2\'O, os quais foram correlacionados, respectivamente, às áreas-fonte (Ba e Zr), aos argilominerais principais (Fe, Cr, V) e aos processos intempéricos (\'K IND. 2\'O e Ti) que atuaram na área fonte dos sedimentos. / The Fonseca Basin, of Eocene age, is located at the eastern edge of the Quadrilátero Ferrífero (\"Iron Quadrangle\") in the state of Minas Gerais, Brazil and comprises typically continental sediments of the Fonseca Formation. The present study focusses on the detail mineralogy and petrography of the clay minerals of the Fonseca Formation and their significance in the geological evolution of the basin during the Cenozoic. Geological mapping has led to the redefinition of the area of the Fonseca Basin based on the distribution of the Fonseca Formation, which showed a much more restricted area of occurence than previously represented in geological maps. Detailed studies of lithological columns resulted in the establishment of a new type-section of substantially reduced thickness for the Fonseca Formation. The rudaceous Chapada de Canga deposits have been excluded from the redefined Fonseca Formation. The Fonseca Formation is predominantly argillaceous to arenaceous, massive or stratified/laminated and shows markedly fining-upward grain size. These sediments werw deposited during tectonic calm within a meandering fluvial system probably in a humid climate. The Fonseca Formation rests upon Archean basement rocks of the Quadrilátero Ferrífero and is covered in places by the Chapada de Canga deposits. These have been redefined as the Chapada de Canga Formation, which rests in direct contact upon the Fonseca Formation and, more regionally, upon Precambrian basement rocks. The sediments of the Fonseca Formation were faulted by post-sedimentary events of tractive tectonics that affected the area, reactivating preexisting structures of the Precambrian basement. The sediments of the Chapada de Canga Formation have also been affected by syn- to post-sedimentary tractive tectonics. As a result, sedimentary dikes have formed locally. The clay minerals of the Fonseca Formation have been characterized by grain size analyses, X-ray diffraction, scanning electron microscopy, , transmission electron microscopy and electron diffraction, thermal analyses (DTA/TGA), cationic exchange capacity and X-ray fluorescent analytical geochemistry. The results have been interpreted with respect to the genesis and environmental significance of the clay minerals in the context of the cycle of the clays (weathering, erosion, transport, deposition and diagenesis) and their relationships to the geological and paleoclimatic evolution of the Fonseca Basin. The analysed minerals of the Fonseca Formation include members of the kaolinite, mica, and more rarely, smectite groups. Part of the kaolinite and mica occurs as detrital grains derived from soils of Archean rocks in region. Burial and diagenesis resulted in the neoformation of kaolinite mainly as piles of platelets (\"face-to-face-texture\") but also as wormlike aggregates, and of minor smectite as irregular-platy or \"feather\"-like crystals. Weathering altered the mica and caused the neoformation of illite that occurs both along the borders of detrital mica grains and finely dispersed within the kaolinite-dominated argillaceous matrix of the sediments. In the analyses employed in this study, the response of the clay minerals was typical for kaolinite (in spite of its only moderate structural ordering), mica, and smectite for the X-ray diffraction, scanning electron microscopy and thermal analyses. However, atypical, higher than expected, cation exchange capacities were observed. These most probably can be explained, too, by the low crystallinity and/or structural disorder of the kaolinite. Geochemical studies indicated higher concentrations of some of the analyses major and trace elements (Ba, Cr, Fe, Ti, Zr and V) and low \'K IND. 2\'O content; these were correlated, respectively, with the source areas (Ba, Zr), the main clay minerals (Fe, Cr, V), and the weathering processes (\'K IND. 2\'O and Ti) that acted upon the source area of the sediments.

As argilas da região de Uberaba, MG, foram estudadas tendo como objetivo contribuir para o conhecimento de sua gênese, mineralogia e aplicações tecnológicas em cerâmica de materiais refratários. Inicialmente foram identificadas duas áreas de argilas refratárias, uma com maior, e a outra com menor teor de alumina. Em função da análise de documentos, tais como pedidos de licença de lavra junto ao DNPM, planos de mineração e respectivos mapas e croquis das empresas que se utilizam dessas argilas, de informações fornecidas pelos mineradores de argilas refratárias, e de observações no campo das ocorrências, coletaram-se amostras de três bacias denominadas: Boa Esperança, Caraço e Tijuco. As amostras foram estudadas por meio de análises granulométricas, microscopia óptica dos resíduos leves e pesados, difração de raios X, análises térmicas: diferencial e termogravimétrica, análises químicas, microscopia eletrônica de varredura da fração argila e ensaios cerâmicos: módulo de ruptura à flexão, absorção de água, porosidade aparente, em corpos de prova prensados, cone pirométrico, e consumo de defloculante. Os resultados das análises granulométricas sugerem que nas três bacias predominou um ambiente de baixa energia, com regime de sedimentação em águas calmas, provavelmente produto de planícies de inundação. Os sedimentos são constituídos basicamente pelos minerais caulinita, gibbsita, quartzo, mais raramente micas. A presença de quartzo com baixo grau de arredondamento e esfericidade sugere a possibilidade da contribuição de rochas próximas. Os minerais pesados, zircão, turmalina e rutilo, com elevado grau de esfericidade e arredondamento, parecem indicar que as argilas teriam se originado pelo retrabalhamento de rochas sedimentares. Já a presença de cianita (majoritário), estaurolita e sillimanita, com baixo grau de esfericidade e arredondamento, evidenciam a contribuição de rochas metamórficas. Do ponto de vista cerâmico, os materiais estudados podem ser classificados como argilas refratárias. As mais aluminosas são indicadas para a fabricação de chamotes para refratários sílicoaluminosos a aluminosos, ocorrem preferencialmente na região de Caraço e Tijuco. As menos aluminosas podem ser utilizadas como argilas ligantes para chamotas ou como componentes de massas para cerâmica branca, típicas da área de Boa Esperança. Estas podem ser utilizadas, quando o teor de gibbsita na composição não exceder a 14%, por processos via úmida (colagem). As mais aluminosas, além do consumo elevado do defloculante, tem comportamento tixotrópico em suspensão aquosa, não sendo recomendadas para produção de materiais refratários por colagem. / The main goal of the study of the clays from Uberaba, Minas Gerais State, Brazil, was to contribute to the knowledge of their origin, their mineralogical constitution and their technological applications in refractory products. First two different areas containing refractory clays were identified, one presenting a higher alumina content and the other one presenting a lower alumina content. From the analysis of different document sources such as licensing requests for mining from DNPM; mining plans with maps and croquis from the companies which use these clays; information provided by miners of refractory clays and field investigations, samples were collected in the three basins named Boa Esperança, Caraço and Tijuco. The samples were studied by means of grain sized analyses, optic microscopy of the light and heavy residues, X rays diffraction analysis, differential and thermogravimetric thermal analysis, scanning electron microscopic, chemical analysis and ceramic tests, including flexural strength, water absorption, apparent porosity, in pressed bodies of test, and pyrometric cones and deffloculant consumption. The results of the grain sized analyses suggest, for the three basins, an environment of low energy, with a sedimentation regimen of calm waters, probably flooding plain. The sediments are constituted mainly by caulinita, gibbsite, quartz and more rare mica. The presence of quartz, with low degree of rounding and sphericity suggest the contribution of nearby rocks. The heavy minerals, zircon, tourmaline and rutile, with high degree of sphericity and rounding, seems to indicate that the refractories clays were originated from reworked sedimentary rocks. On the other hand, cyanite (majority), estaurolite and sillimanite, with low degree of sphericity and rounding, evidenciate contribution from metamorphic rocks. From a ceramic point of view, the studied materials may be classified as refractory clays. The ones with higher contents of alumina are indicated for the production of chamottes for silica-alumina and alumina refractory products and are found preferably in the Caraço and Tijuco area. The less aluminous ones may be used as binding clays for chamottes or as components of sanitaryware slip, and are typical in the Boa Esperança area. They may be used in wet processes (slip casting) when the gibbsite content is lower than 14%. The ones with higher contents of alumina, besides the high deffloculant consumption, present a thixotropic behavior in aqueous suspensions. Thus, its use is not recommended for the making of refractory products by slip casting.

A necessidade de materiais modernos, isto é, com características diferenciadas, é cada vez maior e tornou muito grande a pesquisa por novos materiais. Nos últimos anos materiais carbonáceos têm sido utilizados na sorção em estações de tratamento de águas residuais. A desvantagem apresentada por esses materiais é o seu alto custo. Para a obtenção dos nanocompósitos, utilizaram-se materiais de baixo custo: argila chocolate proveniente do Estado da Paraíba, Brasil, amido de milho e sacarose. Para diminuir o custo do carvão ativado estudaram-se compostos do mesmo com bentonita. As amostras foram tratadas termicamente a 110ºC, 350 ºC, 500ºC, 700ºC e 900ºC. Os materiais obtidos foram estudados por Difração de raios X - DRX, Análises Térmicas e microscopia eletrônica de varredura MEV. Foi avaliada a sua capacidade de sorção de azul de metileno. Obteve-se nanocompósitos para todas as concentrações de amido e para concentrações iniciais de 5% e 10% de sacarose. Os materiais que apresentaram melhor capacidade de sorção foram os formados pela argila e carvão ativado em pó. Percebeu-se, também, a influência da temperatura de secagem da argila. À medida que aumenta a temperatura, a capacidade de sorção diminui. Os valores de adsorção obtidos com as amostras contendo amido de milho foram em torno de 200mg/g de sorvente e, no caso do carvão ativado em torno de 400mg/g, mas os materiais derivados de amido podem apresentar potencial de uso devido ao baixo custo do amido com relação ao carvão ativo. / The need of modern materials, that is, with differentiated characteristics, is bigger every time and it turned very big the research for new materials. In the recent years carbonaceous material has been used to sorption action in sorption stations in wastewater treatment plant. The disadvantage presented by those materials is its high cost. For the attainment of the nanocomposite, they had been used low cost material: clay chocolate from the State of the Paraíba, Brazil, corn starch and sucrose. To decrease the cost of the activated coal they were studied composites of the same with bentonite. Samples had been thermally treated by 110ºC, 350 ºC, 500ºC, 700ºC and 900ºC. The gotten materials had been studied by X Ray Difraction - DRX, Thermal Analyses and scanning electronic microscopy - MEV. It was assessed for its ability to sorption of methylene blue. It was obtained nanocomposite for all the concentrations of starch and for initial concentrations of 5% and 10% of sucrose. The materials that presented better sorption capacity were formed them by the clay and powdered activated coal. It was noticed, too, the influence of temperature for drying the clay. As the temperature increases, the ability to sorption decreases. The adsorption values obtained with the samples contend corn starch they were about of 200 mg/g of sorptive and, in the case of the coal activated about of 400 mg/g, but the derived materials of starch can present potential of use due to the low cost of the starch with relationship to the active coal.

As argilas da região de Uberaba, MG, foram estudadas tendo como objetivo contribuir para o conhecimento de sua gênese, mineralogia e aplicações tecnológicas em cerâmica de materiais refratários. Inicialmente foram identificadas duas áreas de argilas refratárias, uma com maior, e a outra com menor teor de alumina. Em função da análise de documentos, tais como pedidos de licença de lavra junto ao DNPM, planos de mineração e respectivos mapas e croquis das empresas que se utilizam dessas argilas, de informações fornecidas pelos mineradores de argilas refratárias, e de observações no campo das ocorrências, coletaram-se amostras de três bacias denominadas: Boa Esperança, Caraço e Tijuco. As amostras foram estudadas por meio de análises granulométricas, microscopia óptica dos resíduos leves e pesados, difração de raios X, análises térmicas: diferencial e termogravimétrica, análises químicas, microscopia eletrônica de varredura da fração argila e ensaios cerâmicos: módulo de ruptura à flexão, absorção de água, porosidade aparente, em corpos de prova prensados, cone pirométrico, e consumo de defloculante. Os resultados das análises granulométricas sugerem que nas três bacias predominou um ambiente de baixa energia, com regime de sedimentação em águas calmas, provavelmente produto de planícies de inundação. Os sedimentos são constituídos basicamente pelos minerais caulinita, gibbsita, quartzo, mais raramente micas. A presença de quartzo com baixo grau de arredondamento e esfericidade sugere a possibilidade da contribuição de rochas próximas. Os minerais pesados, zircão, turmalina e rutilo, com elevado grau de esfericidade e arredondamento, parecem indicar que as argilas teriam se originado pelo retrabalhamento de rochas sedimentares. Já a presença de cianita (majoritário), estaurolita e sillimanita, com baixo grau de esfericidade e arredondamento, evidenciam a contribuição de rochas metamórficas. Do ponto de vista cerâmico, os materiais estudados podem ser classificados como argilas refratárias. As mais aluminosas são indicadas para a fabricação de chamotes para refratários sílicoaluminosos a aluminosos, ocorrem preferencialmente na região de Caraço e Tijuco. As menos aluminosas podem ser utilizadas como argilas ligantes para chamotas ou como componentes de massas para cerâmica branca, típicas da área de Boa Esperança. Estas podem ser utilizadas, quando o teor de gibbsita na composição não exceder a 14%, por processos via úmida (colagem). As mais aluminosas, além do consumo elevado do defloculante, tem comportamento tixotrópico em suspensão aquosa, não sendo recomendadas para produção de materiais refratários por colagem. / The main goal of the study of the clays from Uberaba, Minas Gerais State, Brazil, was to contribute to the knowledge of their origin, their mineralogical constitution and their technological applications in refractory products. First two different areas containing refractory clays were identified, one presenting a higher alumina content and the other one presenting a lower alumina content. From the analysis of different document sources such as licensing requests for mining from DNPM; mining plans with maps and croquis from the companies which use these clays; information provided by miners of refractory clays and field investigations, samples were collected in the three basins named Boa Esperança, Caraço and Tijuco. The samples were studied by means of grain sized analyses, optic microscopy of the light and heavy residues, X rays diffraction analysis, differential and thermogravimetric thermal analysis, scanning electron microscopic, chemical analysis and ceramic tests, including flexural strength, water absorption, apparent porosity, in pressed bodies of test, and pyrometric cones and deffloculant consumption. The results of the grain sized analyses suggest, for the three basins, an environment of low energy, with a sedimentation regimen of calm waters, probably flooding plain. The sediments are constituted mainly by caulinita, gibbsite, quartz and more rare mica. The presence of quartz, with low degree of rounding and sphericity suggest the contribution of nearby rocks. The heavy minerals, zircon, tourmaline and rutile, with high degree of sphericity and rounding, seems to indicate that the refractories clays were originated from reworked sedimentary rocks. On the other hand, cyanite (majority), estaurolite and sillimanite, with low degree of sphericity and rounding, evidenciate contribution from metamorphic rocks. From a ceramic point of view, the studied materials may be classified as refractory clays. The ones with higher contents of alumina are indicated for the production of chamottes for silica-alumina and alumina refractory products and are found preferably in the Caraço and Tijuco area. The less aluminous ones may be used as binding clays for chamottes or as components of sanitaryware slip, and are typical in the Boa Esperança area. They may be used in wet processes (slip casting) when the gibbsite content is lower than 14%. The ones with higher contents of alumina, besides the high deffloculant consumption, present a thixotropic behavior in aqueous suspensions. Thus, its use is not recommended for the making of refractory products by slip casting.

A necessidade de materiais modernos, isto é, com características diferenciadas, é cada vez maior e tornou muito grande a pesquisa por novos materiais. Nos últimos anos materiais carbonáceos têm sido utilizados na sorção em estações de tratamento de águas residuais. A desvantagem apresentada por esses materiais é o seu alto custo. Para a obtenção dos nanocompósitos, utilizaram-se materiais de baixo custo: argila chocolate proveniente do Estado da Paraíba, Brasil, amido de milho e sacarose. Para diminuir o custo do carvão ativado estudaram-se compostos do mesmo com bentonita. As amostras foram tratadas termicamente a 110ºC, 350 ºC, 500ºC, 700ºC e 900ºC. Os materiais obtidos foram estudados por Difração de raios X - DRX, Análises Térmicas e microscopia eletrônica de varredura MEV. Foi avaliada a sua capacidade de sorção de azul de metileno. Obteve-se nanocompósitos para todas as concentrações de amido e para concentrações iniciais de 5% e 10% de sacarose. Os materiais que apresentaram melhor capacidade de sorção foram os formados pela argila e carvão ativado em pó. Percebeu-se, também, a influência da temperatura de secagem da argila. À medida que aumenta a temperatura, a capacidade de sorção diminui. Os valores de adsorção obtidos com as amostras contendo amido de milho foram em torno de 200mg/g de sorvente e, no caso do carvão ativado em torno de 400mg/g, mas os materiais derivados de amido podem apresentar potencial de uso devido ao baixo custo do amido com relação ao carvão ativo. / The need of modern materials, that is, with differentiated characteristics, is bigger every time and it turned very big the research for new materials. In the recent years carbonaceous material has been used to sorption action in sorption stations in wastewater treatment plant. The disadvantage presented by those materials is its high cost. For the attainment of the nanocomposite, they had been used low cost material: clay chocolate from the State of the Paraíba, Brazil, corn starch and sucrose. To decrease the cost of the activated coal they were studied composites of the same with bentonite. Samples had been thermally treated by 110ºC, 350 ºC, 500ºC, 700ºC and 900ºC. The gotten materials had been studied by X Ray Difraction - DRX, Thermal Analyses and scanning electronic microscopy - MEV. It was assessed for its ability to sorption of methylene blue. It was obtained nanocomposite for all the concentrations of starch and for initial concentrations of 5% and 10% of sucrose. The materials that presented better sorption capacity were formed them by the clay and powdered activated coal. It was noticed, too, the influence of temperature for drying the clay. As the temperature increases, the ability to sorption decreases. The adsorption values obtained with the samples contend corn starch they were about of 200 mg/g of sorptive and, in the case of the coal activated about of 400 mg/g, but the derived materials of starch can present potential of use due to the low cost of the starch with relationship to the active coal.

São propostas modificações em um modelo hipoplástico buscando representar o comportamento mecânico de argilas sobreadensadas. São introduzidos no modelo a razão de sobreadensamento, o intercepto de coesão e índices que representam características do trecho sobreadensado, resultando em parâmetros com claro sentido físico e de fácil determinação. A equação constitutiva é então calibrada com parâmetros de solos sobreadensados e a capacidade dos modelos de representar o comportamento de dois solos em particular é verificada, confrontando as previsões teóricas com resultados experimentais em diversas situações de carregamento e para uma larga faixa de razões de sobreadensamento. Verifica-se que as modificações introduzidas no modelo hipoplástico contemplam avanços significativos na representação dos efeitos do sobreadensamento, como a curvatura da envoltória de resistência no trecho sobreadensado, o aumento do módulo de deformabilidade com o grau de sobreadensamento, diferente rigidez no carregamento e no recarregamento, o aumento das tensões desviadoras de ruptura em solos sobreadensados, a diminuição da tendência à contração volumétrica com o aumento da razão de sobreadensamento, chegando à expansão volumétrica, e, nas solicitações não-drenadas, pressão neutra negativa quando o solo encontra-se fortemente sobreadensado. / Modifications in a hypoplastic model are proposed intending to represent the mechanical behavior of overconsolidated clays. The overconsolidation ratio, the cohesion intercept and indices that represent overconsolidation characteristics are introduced in the model, resulting in parameters with a clear physical meaning and of easy to determine. The constitutive equation is then calibrated with parameters of overconsolidated soils and the capacity of the models of representing the behavior of two soils in particular is checked, confronting the theoretical predictions with experimental results in several loading situations and in a wide overconsolidation ratio range. It is verified that the modifications introduced into hypoplastic model contemplates significant advances in the representation of the effects of overconsolidation, like the curvature of the strength envelope in the overconsolidation region, the increase of the deformability modulus with the overconsolitadion ratio, different stiffness in loading and reloading, the increase of the deviator stress at failure in overconsolidated soils, presenting peak deviator stress, a decrease of the tendency to volumetric contraction with the increase of the overconsolidation ratio, including to the volumetric expansion, and, in undrained tests, negative pore pressure when the soil is heavily overconsolidated.

Este trabalho apresenta os resultados obtidos em investigação realizada na região de Itaú de Minas, MG, visando identificar, avaliar e caracterizar tecnologicamente um depósito de argila para aplicação como aditivo pozolânico na fabricação de cimento. Os estudos foram balizados por aspectos geológicos e econômicos, estes restringindo a área de investigação a um raio pré-determinado de 50 km do complexo industrial existente na região. A princípio considerou-se a necessidade de ativação dos materiais pesquisados por tratamento térmico e adotou-se que após o tratamento deveriam apresentar coloração similar ao cimento tradicional. Dos levantamentos efetuados no entorno do empreendimento, foi priorizado para caracterização tecnológica o alvo designado Depósito do Eucalipto, na área da jazida de calcário e que atendia aos requisitos legais e econômicos. Na etapa de campo, prevaleceram técnicas tradicionais para levantamento de dados, envolvendo sondagem rotativa, escavação e amostragem em trincheiras e mapeamento superficial. Na etapa de laboratório foram realizadas análises químicas via fluorescência de raio x, que serviram de base na seleção das amostras para caracterização via análise termodiferencial e termogravimétricas, distribuição granulométrica, identificação mineralógica por difração de raios x e ensaios de aplicação. Com objetivo de dimensionar o recurso, foi realizada uma avaliação volumétrica através de métodos computacionais, levando em consideração, principalmente, a cor das argilas. Estimou-se um montante para uso direto como pozolanas de 478.000 t entre alteritas e argilas sedimentares de colorações claras e 500.000 t entre material coluvionar e alteritas coradas. As alteritas fazem parte de sericita filitos, que sobrepõem tectonicamente a jazida de calcário. Possuem coloração em tons amarelados e brancos e são constituídas basicamente de quartzo, caulinita e muscovita. Texturalmente são untuosas ao tato, friáveis e de fácil moagem. Quimicamente apresentam características silico-aluminosas (média de 65,5% \'SiO IND.2\', 20,6% \'Al IND.2\'\'O IND.3\', 2,3%). Mostram-se reativas com cal (7 Mpa a 7 dias) e cimento (29,7 Mpa a 3 dias) superando o limite mínimo especificado pela norma brasileira. Fazem necessárias misturas controladas para melhor aproveitamento no processamento industrial. As argilas de provável origem sedimentar ocorrem em pequenas lentes imersas nas alteritas. Possuem coloração em tons cinza e brancos e são constituídas basicamente de caulinita e quartzo. Texturalmente possuem aspecto compacto, com pequenos grânulos de quartzo em sua matriz, restritas concreções ferruginosas e boa porosidade. Quimicamente apresentam características aluminosas (média de 51,2% \'SiO IND.2\', 31,10% \'Al IND.2\'\'O IND.3\'). Mostram-se altamente reativas com cal (20 Mpa) quando calcinadas, constituindo-se no principal minério. As argilas coluvionares ocorrem no depósito estudado e em grande extensão na região, variando em dezenas de metros em profundidade, sendo que possuem coloração em tons vermelhos a roxo e são constituídas por quartzo, caulinita e gibbsita. Mostram reatividade com cal (9,3 Mpa), constituindo uma opção para fabricação de cimentos corados como já produzidos em outra unidade do industrial. Podem ser aproveitadas como corretivos de ferro em substituição parcial do minério de ferro atualmente utilizado. A caracterização pozolânica foi realizada através da determinação dos índices de atividade pozolânica com cal e com cimento, utilizando amostras calcinadas nas temperaturas 700, 800, 900°C em laboratório e entre 750-800°C em escala industrial. Os resultados obtidos indicaram que esses materiais apresentam grande potencialidade de aplicação no setor cimenteiro. / This work presents the results obtained in a mineral research developed in the region of Itaú de Minas, MG, aiming to identify, evaluate the resources and characterize a clay deposit for application as pozolanic additive in cement manufacture. The studies have been conducted based on geologic and economic aspects, these confining the investigation area to 50 km radius from the industrial complex. It was considered the needing of materials thermal activation and tradicional cement similar color after treatment. The research indicated a potential target neighboring the calcareous mine, named Eucalipto Deposit, which attained legal and economical requirements and was selected for technological characterization. For field work traditional techniques were applied to data collection, meaning auger drilling, trench excavation and sampling as well as geological mapping. In the laboratory activities chemical analysis by X ray spectrometry were developed that were used as base for samples selection to be characterized using diferential termo analysis plus diferential gravimetric analysis, grain size distribution mineralogical identification by X ray diffraction and technological application tests. A preliminary mineral resources evaluation essentially based on the clay color was run applying computational methods. A total amount of 478000 t of materials to be directly applied as pozolan was defined, comprising light colored alterites and sedimentary clays, plus 500000 t of colluvium material and colored alterites. The alterites came from sericite phyllites that tectonically overlaid the calcareous orebody. They have white and yellowish colors being constituted mainly by quartz, kaolinite and muscovite. Their texture is unctuous in hand touch; they are friable and easily comminuted. Chemically are composed mainly by silica and alumina (media of 65.5% \'SiO IND.2\' and 20.6% \'Al IND.2\'\'O IND.3\'). The tested samples showed pozoloanic reactivity with lime (7Mpa, 7 days) and cement (29.7 Mpa, 3 days) higher than the required Brazilian standardized limits. Some blending should be necessary to reach better profiting in industrial processing. The clays of probable sedimentary origin occur in small lens being immerse in the alterites body. Their color is grey to white and they are constituted basically by kaolinite and quartz. They have a compact texture with small quartz grains in the clayed matrix as well as few ferruginous concretions; they show a good porosity. Their chemical composition also is silico-aluminous (media 51.2% \'SiO IND.2\' and 33.1% \'Al IND.2\'\'O IND.3\'). After burning they became highly reactive (20 Mpa) and represent the main ore. The clays associated with the colluvium are significant in the studied deposit as well as widespread in the all region, where can reach several meters depth, they are reddish to violet colored and are constituted by quartz, kaolinite and gibbsite. They showed reactivity with lime (9.3 Mpa) and so could be an option for special colored cement manufacturing that is already industrially produced in another place. They can also be profitable for cement raw mix iron grade correction partially substituting the iron ore actually used. The pozolanic characterization was based on pozolanic activity with lime and cement indexes, and the tests comprised samples burned in the laboratory applying temperatures of 700, 800 and 900°C and also in industrial furnace in the temperature range of 600 to 800°C. The results indicated a high potential for the cement sector application.