Submitted by Gábia Leite (gabya.leite@gmail.com) on 2016-06-24T14:18:30Z No. of bitstreams: 1 Disertação - Igor Bezerra de Lima.pdf: 10135025 bytes, checksum: 6dcc01b54021bb0e5bdf45a71ff06eb9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-05T15:06:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disertação - Igor Bezerra de Lima.pdf: 10135025 bytes, checksum: 6dcc01b54021bb0e5bdf45a71ff06eb9 (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2016-07-05T15:09:19Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Disertação - Igor Bezerra de Lima.pdf: 10135025 bytes, checksum: 6dcc01b54021bb0e5bdf45a71ff06eb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-05T15:09:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disertação - Igor Bezerra de Lima.pdf: 10135025 bytes, checksum: 6dcc01b54021bb0e5bdf45a71ff06eb9 (MD5) Previous issue date: 2015-08-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This project appeared by the necessity of cut prices in the production of petroleum and gas, to do that we choose one of the most expensive phases, the well drilling. The drilling fluid is directly involved in the price of drilling and it act in many functions, the main component of a water based fluid is the bentonite. This work is about a characterization of new lowland clay found at sedimentation plain of metropolitan region of Manaus, in the state of Amazonas, to use with well drilling fluids. The samples was characterized by Particle Size, Density, X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Fluorescence, Thermal Analysis (TG/DTA), Cation Exchange Capacity (CEC), Specific Area, Infrared Spectroscopy (FTIR) and Rheology. The main constituent of the five samples is kaolinite, illite and quartz, however, a mottled sample of the lowland region of Ariaú River showed montmorillonite in its composition, and the results were promising when compared with raw clay commonly used on processing industries, pointing to new academic or industrial studies. / Este projeto surgiu pela necessidade de redução de custos de uma das atividades mais onerosas da produção de petróleo e gás: a própria perfuração do poço. Um fator que influencia diretamente o custo da perfuração é a utilização do fluido de perfuração, por desenvolver inúmeras funções, e o principal constituinte dos fluidos a base de água é a bentonita. Este trabalho foi baseado na caracterização de uma nova argila de várzea encontrada nas planícies de sedimentação da região metropolitana de Manaus, no estado do Amazonas, para o uso como fluido estabilizante de perfurações de poços tubulares. A caracterização foi realizada através dos ensaios de Granulometria, Massa específica, Difração de Raios-X (DRX), Fluorescência de Raios-X, Análise térmica (TG/DTG), Capacidade de troca de cátions (CTC), Área Específica, Espectroscopia de Infrevermelho (FTIR) e Reologia. Os resultados mostraram que as cinco amostras naturais são compostas basicamente de caulinita, ilita e quartzo, entretanto, uma amostra mosqueada da região de várzea do rio Ariaú apresentou montmorilonita em sua composição, e obteve resultados promissores quando comparados com argilas brutas utilizadas na indústria de beneficiamento, indicando seu possível uso em novos estudos, para fins acadêmicos e industriais.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:07:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo6982_1.pdf: 3416304 bytes, checksum: b1d9e5cb8afa1260c5b07c7ecd57551d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 1991 / As argilas que capeiam o horizonte de gipsita da bacia sedimentar do Araripe são constituídas por uma assembléia mineral diversificada, onde participam, além de argilominerais (predominantes), uma fração detrítica grosseira composta essencialmente por quartzo, feldspatos e, principalmente, por calcita e gipsita. Os argilominerais presentes nessas argilas pertencem aos grupos das esmectitas, das micas e da caulinita. As viscosidades aparente e plástica, medidas em dispersões aquosas na concentração de 6% de argilas tratadas com carbonato de sódio, apresentaram valores abaixo dos especificados pela Petrobrás, para uso como agente tixotrópico em fluidos de perfuração de poços. A diálise dessas dispersões de argilas sódicas não proporcionou melhoria nas propriedades reológicas medidas. Algumas argilas apresentam propriedades adsortivas após ativação ácida, permitindo que sejam utilizadas como agente descorante de óleo de soja.

Orientador: Cesar Costapinto Santana / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-20T03:48:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sueyoshi_KennyHiroyassu_M.pdf: 16765508 bytes, checksum: 40833909580f433eff31bdb155fac71f (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Suspensões de argilas aditivadas com polímeros e eletrólitos têm uso COITentena perfuração de poços de petróleo. A fonnulação e manutenção de suas características é fator essencial para o sucesso de uma operação de perfuração, sobretudo as que se referem à propriedades reológicas e estabilidade fisico-química. Este trabalho propõe um estudo mais detalhado de suas propriedades fisico-químicas levando-se em conta o nível de floculação destas suspensões, que depende de parâmetros como a distribuição das cargas elétricas e tamanho das partículas. Para tanto, foram efetuadas medidas de mobilidade eletroforética (potencial zeta) juntamente com as propriedades reológicas. Estes fluidos apresentam comportamento não-newtoniano, cujo modelo reológico que mais se adequa é o de Herschel-Bulkley. O estudo conjunto das propriedades reológicas e eletrocinéticas visam interpretar o comportamento macroscópico dessas suspensões com base em dados experimentais relacionados com a estrutura e estabilidade das mesmas. São avaliados também o efeito da variação do pH, concentração de poliacrilamida e de NaCI nestas propriedades. São apresentados ainda alguns resultados de medidas de propriedades viscoelásticas destes fluidos / Abstract: Suspensions of clay with polymers and electrolytes have a large use in drilling of petroleum wells. The formulation and maintenance of his characteristics are essencial factor to the sucessful of a drilling operation, mainly that refer to rheological properties and physical-chemistry stabilities. This work proposes more detailer study of his physical-chemistry properties considering the level of floculation of that suspensions, that depends on electrical charge distribution and size of particles. In this way, were accomplish measurements of electrophoretic mobility (zeta potential) and rheological properties. This fluids presents non-newtonian behaviour, and the rheological model that is more appropriate is the Herschel-Bulkley's model. The study in association of rheological and electrokinetic properties have the objective of interpret the macroscopic behaviour of this suspensions supported in experiments relationship between his structure and stability. The effect of pH, amount of polyacrylamide and NaCI, are analyzed in that properties. Some measurements of viscoelastic properties are also introduced. / Mestrado / Mestre em Engenharia de Petróleo

Una de las principales características de los suelos arenosos es su baja capacidad resistente y su falta de cohesión entre los granos, debido a su bajo contenido en partículas finas, lo que los convierte en un material con limitaciones para el campo de la construcción. Por ello, el objetivo principal de esta investigación es evaluar la influencia de la bentonita sódica en la mejora de las propiedades mecánicas de las arenas para que pueda ser utilizada como estabilizante de subrasantes en proyectos de carreteras. Como parte del desarrollo del objetivo, se evaluarán sus propiedades mecánicas, las cuales se determinarán mediante ensayos de compactación, CBR y expansividad. Las muestras experimentales fueron con adiciones de 4%, 8%, 12% y 16% de bentonita. Asimismo, se realizó la caracterización del material natural a través de ensayos físicos como Granulometría, Limites y Clasificación. Los resultados que se trataba de una arena pobremente graduada (SP) o suelo tipo A-3. Por otro lado, mostraron un aumento de su densidad seca máxima de 1,642 g/cm3 a 1,999 g/cm3 y del valor CBR, de 9,76% a 19,06%, los cuales se obtuvieron para una adición del 12%. De la misma manera, se presentó un aumento en la expansión de 0mm a 2.5mm con la adición del 16%.

Los suelos arenosos se presentan como ciertas limitaciones para la construcción, debido a su baja capacidad de soporte y su baja cohesión de los granos. Por esta razón, la presente investigación tiene como objetivo principal el mejoramiento de las propiedades mecánicas en arenas de duna y playa, usando bentonita sódica, para que sean usados en suelos formados por estos materiales. Para el estudio se utilizó la muestra patrón de arenas de duna y playa, así como la muestra experimental con porcentajes de 4%, 8%, 12% y 16% de bentonita, donde se realizaron ensayos físicos como Granulometría, Clasificación ZUCS-AASHTO y Limites de plasticidad. También se realizaron ensayos mecánicos como Proctor Modificado, CBR y Expansividad. Como parte de los resultados, el valor de MDS aumentó de 1.642 g/cm3 a 1.999 g/cm3. Asimismo, hubo una mejora de CBR, obteniéndose un aumento de 9.76% a 19.06% para arenas de playa, y 9.65% hasta 19.04% en arenas de duna, siendo para ambos casos el 12% el más optimo. Por otro lado, se realizó una comparación económica del material, siendo más rentable utilizar bentonita sódica para estabilizar arenas, en comparación con materiales como el cemento y la cal. Asimismo, se realizó el diseño del pavimento convencional con el estabilizado, habiendo una reducción en los espesores del pavimento, permitiendo una mejora en los costos del proyecto. Finalmente, se proporcionó especificaciones técnicas para el uso de la bentonita sódica en mejoramiento de subrasantes, desde su dosificación hasta el proceso constructivo.

Actualmente, la utilización de energía atómica representa un 16 % del total de la energía que se produce a nivel mundial. Uno de los mayores problemas que afronta su utilización, es encontrar una solución segura para almacenar los residuos resultantes del proceso de producción de energía.Una de las propuestas más estudiada y aceptada como solución a este problema, es la construcción de depósitos subterráneos donde mantener el residuo aislado durante el resto de su vida activa, ENRESA (2000), Reseal (2000). PRACLAY (1998). Estos depósitos se han diseñado siguiendo el criterio de multibarreras: conjunto de barreras independientes y redundantes que mantienen el residuo aislado. Los residuos se disponen, dentro de contenedores metálicos, en nichos horizontales o verticales, excavados en la roca. Para ellenar el espacio entre la roca y el contenedor metálico se busca un material que representa una verdadera barrera aislante, denominada, barrera de ingeniería. Estos materiales están constituidos mayormente por bentonita.El Proyecto EB, propone el estudio de un nuevo concepto de almacenamiento subterráneo para residuos radioactivos de larga actividad. El residuo se dispone dentro de contenedores metálicos alojados en nichos horizontales excavados en una roca arcillosa (Opalinus clay), y como material aislante, se utiliza una combinación de bloques y pellets de bentonita compactada. Ambos materiales se fabrican a partir de una misma bentonita, la bentonita Febex, ENRESA (2000).La presente tesis doctoral, está asociada a los trabajos experimentales de caracterización del comportamiento hidromecánico de la muestras de pellets, realizados en el marco del proyecto EB. Para poder estudiar los aspectos más relevantes de la respuesta del material es necesario combinar distintas técnicas experimentales para el control de la succión (Romero, 2001) y adecuar las distintas metodologías de ensayo.Los trabajos de tesis se realizaron en tres etapas fundamentales: Una primera etapa en la que se estudiaron las características estructurales de las mezclas de pellets de bentonita. Se prepararon muestras con distintas densidades secas y se realizaron ensayos de porosimetrías de mercurio (MIP) y ensayos de infiltración.Una vez finalizada esta primera etapa, se definió una metodología de trabajo y se llevaron adelante los distintos ensayos del programa experimental. En esta etapa se describen las distintas técnicas y equipos experimentales y se presentan los resultados obtenidos en los distintos ensayos divididos en tres grupos; ensayos de caracterización del comportamiento hidráulico, en segundo lugar ensayos de expansión, hinchamiento y compresibilidad con control de la succión y finalmente los ensayos realizados para estudiar la influencia del tipo de transferencia de agua y ritmo de mojado en el comportamiento del material.En la última etapa, se plantearon las bases conceptuales y leyes constitutivas de un modelo adecuado para materiales expansivos (Modelo BExM, Gens & Alonso (1992) y Alonso et al. (1999)). El modelo se implementó en un código numérico utilizando la técnica de diferencias finitas y aplicado al caso de las mezclas de pellets de bentonita. Se detalla la implementación de las distintas ecuaciones y se describe el planteo iterativo utilizado para su resolución. Adicionalmente, se sugiere una metodología para la deducción de los distintos parámetros del modelo, se indican las capacidades del modelo en distintos ejemplos y se comparan las predicciones del modelo con el comportamiento real observado.Al final de la tesis, se presentan los resultados experimentales obtenidos en un ensayo a mediana escala, llamados ensayos de Columna de Infiltración. El objetivo de estos ensayos es estudiar la respuesta del material en una escala media, en condiciones muy controladas y similares a las de su utilización como material, en una barrera de ingeniería.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-20T14:53:19Z No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2450378 bytes, checksum: 8713991eb748af68688b453a22a55116 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-20T14:53:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAFAEL FELICIANO DE MACEDO - DISSERTAÇÃO (PPGEM) 2016.pdf: 2450378 bytes, checksum: 8713991eb748af68688b453a22a55116 (MD5) Previous issue date: 2016-12-19 / Capes / O presente trabalho trata do estudo teórico e experimental do processo de secagem de argila bentonita em secador rotativo contínuo industrial. Foram realizados testes experimentais em campo, onde foi possível coletar e medir parâmetros geométricos do secador, fluxo mássico, temperatura do ar e do material. Foi estabelecido um modelo matemático a ser utilizado para a análise da eficiência global teórica idealizada e real do secador rotativo. Resultados teóricos do teor de umidade, temperatura do ar e do material na saída do secador, além da eficiência global do equipamento em várias condições de secagem foram apresentados e analisados. Verificou-se que o modelo real da simulação mostrou que o secador rotativo quando operado em certas condições ambientes na planta de instalação possui eficiência e desempenho adequado conforme sugere a literatura. Parâmetros como tempo de residência, velocidade rotacional e velocidade do ar quando manipulados corretamente pode-se obter melhores resultados na secagem do produto de argila bentonita visando a redução do consumo de combustível. Além dos testes dos parâmetros, sugestões para futuros estudos como, a determinação da cinética de secagem e curvas de sorção da argila são de essencial importância para garantir a especificação do teor de umidade final do produto. / The present work deals with the theoretical and experimental study of the drying process of bentonita clay in an industrial continuous rotary dryer. Experimental tests were performed in the field, where it was possible to collect and measure geometric parameters of the dryer, mass flow, air and material temperature. It was proposed a mathematical model to be used for the analysis of the idealized and real theoretical global efficiency of the rotary dryer. Theoretical results of moisture content, air temperature and material at the dryer outlet, besides the overall equipment efficiency under various drying conditions were presented and analyzed. It was verified that the real simulation model showed that the rotary dryer when operated in certain ambient conditions in the installation plant has efficiency and adequate performance as suggested by the literature. Parameters such as residence time, speed of rotation and air velocity when handled properly, better results can be obtained in the drying of the bentonita clay product in order to reduce fuel consumption. In addition to the parameter tests, as future studies, the determination of drying kinetics and sorption curves of the clay are of essential importance to ensure the specification of the final moisture content of the product.

A utilização do solo natural compactado com bentonita empregado em camadas impermeáveis para retenção de contaminantes é bastante usual para aterros sanitários. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios condutividade hidráulica e de resistência ao cisalhamento, realizados em equipamentos triaxiais. Além do solo natural, foram utilizadas misturas solo-bentonita nos teores de 2%, 4% e 6%. O solo arenoso ensaiado é encontrado na Planície Costeira Sul do Estado do Rio Grande do Sul. Os valores de condutividade hidráulica diminuiram tanto com o acréscimo do teor de bentonita, quanto com o aumento da tensão de confinamento. A condutividade hidráulica do solo apresentou uma redução de três ordens de grandeza quando este foi compactado com 6% de bentonita (de \'10 POT.-7\' para \'10 POT.-10\' m/s). Em relação a resistência ao cisalhamento do material, constatou-se que com o acréscimo do teor bentonita de 0 para 6%, a coesão efetiva aumentou (de 2,3 para 12,8 kPa) e o ângulo de atrito efetivo diminuiu (de 22,7º pra 14,0º). / Compacted soil-bentonite mixtures used as impermeable layers for retention of contaminants is quite usual in landfills. This paper presents the results of hydraulic conductivity and shear strength tests conducted in a triaxial apparatus. Natural soil, and soil-bentonite mixtures at 2%, 4% and 6% concentrations were tested. The sandy soil tested is found in the Southern Coastal Plain of Rio Grande do Sul. The hydraulic conductivity decreased with both the increase of bentonite content and increase of confining stress. Compared to natural soil, the hydraulic conductivity of compacted soil-bentonite mixtures at 6% content decreased by three orders of magnitude (from \'10 POT.-7\' to \'10 POT.-10\' m/s). Regarding the material shear strength, it was found that when the natural soil is compared to compacted soil-bentonite mixtures at 6% content, the effective cohesion increased (from 2.3 to 12.8 kPa) and the effective friction angle decreased (from 22. 7º to 14.0º).

[pt] As atuais técnicas propostas para a destinação final dos pneus não são 100 por cento eficientes, existindo um grande déficit do material em questão. Um outro material que necessita de uma destinação final é o PET (polietileno tereftalato), que hoje em dia, apesar da grande quantidade reciclada, necessita de mais opções de destinação. O estudo apresentado propõe a utilização da borracha triturada (em forma de fibras e em pó - granulometria inferior a 2mm) em diferentes teores (de 5 por cento e 10 por cento, em relação ao peso seco da bentonita) e do PET triturado (na forma de fibras e em pó), como reforço de uma bentonita, para aumento dos parâmetros de resistência desta. O objetivo da pesquisa consiste em avaliar a possibilidade da utilização da borracha e do PET como melhoramento de bentonita em obras geotécnicas, como por exemplo em camadas impermeabilizantes para aterros sanitários, visto que com a utilização da borracha e do PET em obras geotécnicas seria possível a destinação de um grande volume desses materiais. Para o desenvolvimento do estudo experimental foram realizados ensaios de caracterização física e de caracterização mecânica, como ensaios de cisalhamento direto e adensamento. Com resultados obtidos a partir dos ensaios de cisalhamento direto e ensaio de adensamento, pode se perceber que as misturas B90BF10 e B90PETT10 se mostraram mais favoráveis a utilização como barreira impermeabilizando para aterros sanitários, tendo em vista o aumento nas resistências de Pico, pós pico e residual, além do aumento do coeficiente de adensamento (cv) e redução da permeabilidade (k). / [en] The current techniques proposed for the final destination of the tires are not 100 percent efficient, and there is a great deficit of the material in question. Another material that needs an end destination is the PET (polyethylene terephthalate), which nowadays, despite the large amount recycled, needs more disposal options. the present study proposes the use of crushed rubber (in the form of fibers and powder - granulometry of less than 2 mm) in different contents (5 percent and 10 percent, in relation to the dry weight of bentonite) and crushed PET (in the form of fibers and powder), as reinforcement of a bentonite, to increase the resistance parameters of this one. The objective of the research is to evaluate the possibility of using rubber and PET as an improvement of bentonite in geotechnical works, such as waterproofing layers for sanitary landfills, since with the use of rubber and PET in geotechnical works it would be possible to allocate a large volume of these materials. For the development of the experimental study, physical characterization and mechanical characterization tests were performed, such as direct shear tests and densification. With results obtained from the direct shear tests and the densification test, it can be seen that the mixtures B90BF10 and B90PETT10 were more favorable to use as a waterproofing barrier for sanitary landfills, in view of the increase in peak and residual, besides the increase of the coefficient of densification (cv) and reduction of the permeability (k).

A utilização do solo natural compactado com bentonita empregado em camadas impermeáveis para retenção de contaminantes é bastante usual para aterros sanitários. Neste trabalho são apresentados resultados de ensaios condutividade hidráulica e de resistência ao cisalhamento, realizados em equipamentos triaxiais. Além do solo natural, foram utilizadas misturas solo-bentonita nos teores de 2%, 4% e 6%. O solo arenoso ensaiado é encontrado na Planície Costeira Sul do Estado do Rio Grande do Sul. Os valores de condutividade hidráulica diminuiram tanto com o acréscimo do teor de bentonita, quanto com o aumento da tensão de confinamento. A condutividade hidráulica do solo apresentou uma redução de três ordens de grandeza quando este foi compactado com 6% de bentonita (de \'10 POT.-7\' para \'10 POT.-10\' m/s). Em relação a resistência ao cisalhamento do material, constatou-se que com o acréscimo do teor bentonita de 0 para 6%, a coesão efetiva aumentou (de 2,3 para 12,8 kPa) e o ângulo de atrito efetivo diminuiu (de 22,7º pra 14,0º). / Compacted soil-bentonite mixtures used as impermeable layers for retention of contaminants is quite usual in landfills. This paper presents the results of hydraulic conductivity and shear strength tests conducted in a triaxial apparatus. Natural soil, and soil-bentonite mixtures at 2%, 4% and 6% concentrations were tested. The sandy soil tested is found in the Southern Coastal Plain of Rio Grande do Sul. The hydraulic conductivity decreased with both the increase of bentonite content and increase of confining stress. Compared to natural soil, the hydraulic conductivity of compacted soil-bentonite mixtures at 6% content decreased by three orders of magnitude (from \'10 POT.-7\' to \'10 POT.-10\' m/s). Regarding the material shear strength, it was found that when the natural soil is compared to compacted soil-bentonite mixtures at 6% content, the effective cohesion increased (from 2.3 to 12.8 kPa) and the effective friction angle decreased (from 22. 7º to 14.0º).