Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-17T13:11:14Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6645123 bytes, checksum: 83f71dcce9fa8879f480a490a4f8f0ce (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-17T13:11:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 6645123 bytes, checksum: 83f71dcce9fa8879f480a490a4f8f0ce (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A RPPN Serra do Caraça se enquadra na borda leste da província geológica do Quadrilátero Ferrífero, estado do Minas Gerais. A Reserva abrange refúgios ecológicos montanos e altimontanos em litologia predominantemente quartzítica, sendo portanto um forte fator de distribuição dos geoambientes locais. No local, diferentes patamares com vegetação principalmente endêmica formam um complexo entre campos cerrados e enclaves de mata atlântica. Além disso, a área em estudo contempla um dos mais complexos sistemas cársticos em quartzitos do Brasil. É notório a ocorrência de feições como dolinas e cavidades. Nesse contexto, procurou-se identificar, caracterizar e mapear os geoambientes para entender as dinâmicas e as relações ecológicas, para subsidiar as estratégias de manejo e visitação do parque. Para definir as unidades geoambientais utilizou-se uma metodologia pedogeomorfológica, identificando as principais características ecogeográficas. Utilizaram-se imagens satelitais ASTER de alta resolução e mapa 1: 50.000 planialtimétrico, para auxiliar as campanhas de estudo in loco. Foram abertos doze perfis de solos em diferentes níveis da paisagem, contemplando os topos, afloramentos, encostas, vales de acúmulo e diques. Cada perfil foi descrito e os horizontes coletado, identificação dos principais processos pedogenéticos e posteriormente submetidos às análises físicas, químicas e mineralógicas. As rochas de cavidades naturais foram analisadas por difratometria de raios-X (XRD) e microscopia eletrônica de varredura com microssonda EDS acoplada (MEV/EDS), procurando assim entender a gênese deste sistema cárstico quartzítico. Também foram identificadas as principais fitofisionomias vegetais, através da descrição em campo e coleta, quando necessário. Produziu-se o mapa das unidades geoambientais, sendo cada unidade caracterizada pormenorizadamente, procurando estabelecer as interações entre eles. Foram identificadas nove unidades: Campos rupestres, Campos cerrados, Brejos e turfeiras, Matas de encosta, Matas nebulares e Matas de candeias. Particular ênfase foi dada aos ambientes desenvolvidos sobre intrusões de rochas metabásicas, que proporcionaram solos distróficos porém texturalmente mais argilosos, com maior retenção hídrica e consequentemente desenvolveram fitofisionomias contrastantes, de maior porte. Todos os outros perfis se mostraram com texturas substancialmente arenosas, alumínicos e ácidos. Os dados levaram a entender que na RPPN, a taxa de pedogênese é menor que a morfogênese, sendo os ambientes definidos pelo controle morfoestrutural. As análises MEV/EDS das amostras de rochas mostraram mobilidade do Fe e Al intergranulares, podendo capear saprolitos e formar concreções nas paredes das grutas. A caracterização das unidades geoambientais permitiu esclarecer as relações entre os diferentes níveis da paisagem da Serra do Caraça, corroborada pelas análises físicas, químicas e mineralógicas dos solos, que em geral se mostraram gibbsiticos, com distrofismo e elevada saturação por alumínio. Assim, dado às condições extremas desses solos, as espécies vegetais ocorrentes indicam um alto grau de especialização e endemismo, que sujerem adaptações que otimizam a ciclagem biogeoquímica, tolerância à toxidez, e bioacumulação de alumínio. / The RPPN Serra do Caraça falls on the eastern edge of the geologic province of the Iron Quadrangle, State of Minas Gerais. The Reserve covers ecological and montane highland refuges in lithology predominantly quartzite and is therefore a strong distribution factor of local Geoenvironments. On site, different levels with mostly endemic vegetation form a complex between savanna and niche of Atlantic forest. In addition the study area includes one of the most complex karst systems in quartzite from Brazil, it is clear the present features such as sinkholes and cavities. In this context we sought to identify, characterize and map the Geoenvironments to understand the dynamics and ecological relationships, to support management strategies and visiting the park. To define the environmental Units used a methodology pedogeomorphological identifying key characteristics ecogeographic. We used high-resolution ASTER satellite images and map 1: 50,000 planialtimetric to assist the on-site study of campaigns. Twelve soil profiles were opened at different levels of the landscape, covering the tops, outcrops, slopes, valleys and accumulation of dikes. Each profile was described and collected horizons, identifying key processes pedogenetic and subsequently subjected to physical, chemical and mineralogical. The rocks of natural cavities were analyzed by diffraction of X-ray (XRD) and scanning electron microscopy coupled with EDS microprobe (SEM / EDS), thus seeking to understand the genesis of this quartzite karst system. Also the main plant vegetation types were identified by describing the field and collect when needed. The map of the geo-environmental units was produced, each unit being characterized in detail, trying to establish the interactions between them. Nine units were identified: Outcrops, Savannas, Swamps and Bogs, Hillside Forest, Elfin Forest and Lamps. Particular emphasis was given to the developed environments on intrusion metabasic rocks, which provided dystrophic soils but texturally more clayey, with greater water retention and consequently developed contrasting vegetation types, of greater size. All other profiles have proven to substantially sandy textures, aluminic and acids. The data led to the understanding that the PRNP pedogenesis rate is less than the morphogenesis, the environments being defined by morphostructural control. Analyses SEM / EDS of rock samples showed the mobility of Fe and Al intergranular and can coat saprolite and form concretions on the walls of caves. Characterization of geoenvironmental units has clarified the relationships between the different levels of landscape Caraça, corroborated by physical, chemical and mineralogical soil, which generally showed gibbsitic, with dystrophic and high aluminum saturation. So, given the extreme conditions of these soils, the plant species occurring indicate a high degree of specialization and endemism, which suggest adaptations that optimize the biogeochemical cycling, tolerance toxicity, and aluminum bioaccumulation.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-04-08T23:17:04Z No. of bitstreams: 1 MarcondesMendesDeSouza_TESE.pdf: 3135857 bytes, checksum: 11e52ad3f92073cb71b4e3869890ab67 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-04-11T23:07:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 MarcondesMendesDeSouza_TESE.pdf: 3135857 bytes, checksum: 11e52ad3f92073cb71b4e3869890ab67 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T23:07:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcondesMendesDeSouza_TESE.pdf: 3135857 bytes, checksum: 11e52ad3f92073cb71b4e3869890ab67 (MD5) Previous issue date: 2015-04-17 / Nos estados da Para?ba e Rio Grande do Norte, no Brasil, as jazidas mais expressivas na produ??o de minerais industriais n?o-met?licos s?o as dos pegmatitos, quartzitos e granitos, que est?o localizadas na regi?o do Serid?. Os munic?pios de V?rzea - PB, Ouro Branco - RN e Parelhas - RN s?o os principais respons?veis pela extra??o de argila, quartzo, micas e feldspato. As empresas de minera??o que atuam na extra??o e beneficiamento dos quartzitos geram grandes volumes de res?duos, constituindo cerca de 90% de SiO2 na sua composi??o qu?mica proveniente do quartzo, que ? um dos constituintes b?sicos nas formula??es das massas cer?micas para a produ??o de revestimento cer?micos. Para tanto, este trabalho avalia o estudo da adi??o de res?duos de quartzito para obten??o do gr?s porcelanato atrav?s da caracteriza??o das mat?rias-primas por FRX, DRX, MEV, AG, ATG e DSC, utilizando cinco formula??es contendo 57% de feldspato, 37% de argila e 6% de res?duos de quartzitos com colora??es diferentes (branco, dourado, rosa, verde e preto), que foram sinterizadas em tr?s temperaturas: 1150?C, 1200?C e 1250?C, com isoterma de 1 hora e taxa de aquecimento de 10? C/min. Ap?s a sinteriza??o, os corpos-de-prova foram submetidos a ensaios de caracteriza??o f?sica como: absor??o de ?gua, retra??o linear, porosidade aparente, massa espec?fica aparente, resist?ncia ? flex?o em tr?s pontos. Os resultados obtidos apontavam para a possibilidade da utiliza??o do res?duo de quartzito em um percentual de 6% de adi??o na massa cer?mica. A utiliza??o de res?duos de quartzito em massa cer?mica proporcionou um produto final com propriedades tecnol?gicas que atendem ?s normas t?cnicas para a produ??o de gr?s porcelanato, sendo a temperatura de 1200?Ca que apresentou melhores resultados. De acordo com os resultados obtidos verificou-se um alto teor de ?xido de ferro no quartzito preto, sendo descartada a utiliza??o do mesmo em gr?s porcelanato por quest?o estrutural, pois o material fundiu a 1250?C. Todas as formula??es dos quartzitos obtiveram baixa absor??o de ?gua quando sinterizadas a 1200?C, obtendo AA entre 0,1% a 0,36% sem terem passado pelo processo de atomiza??o. Nos ensaios de resist?ncia ? flex?o todos os quartzitos encontram-se nos limites de aceita??o, segundo a norma europeia EN 100, superando 27 MPa na sinteriza??o a 1200?C. Com isso, o uso de res?duo de quartzito em massas cer?micas se apresenta como excelente potencial para a produ??o de gr?s porcelanato. / In States of Para?ba (PB) and Rio Grande do Norte (RN), northeast of Brazil, the most significant deposits of non-metallic industrial minerals are pegmatites, quartzites and granites, which are located in Serid? region. Extraction of clay, quartz, micas and feldspars occurs mainly in the cities of V?rzea (PB), OuroBranco (RN) and Parelhas (RN). Mining companies working in the extraction and processing of quartzite generate large volumes of waste containing about 90% SiO2 in their chemical composition coming from quartz that is one of the basic constituents of ceramic mass for the production of ceramic coating. Therefore, this work evaluates the utilization of these wastes on fabrication of high-quality ceramic products, such as porcelain stoneware, in industrial scale. Characterization of raw materials was based on XRF, XRD, GA, TGA and DSC analysis, on samples composed by 57% of feldspar, 37% of argil and 6% of quartzite residues, with 5 different colors (white, gold, pink, green and black). Samples were synthesized in three temperatures, 1150?C, 1200?C and 1250?C, with one hour isotherm and warming-up tax of 10?C/min. After synthesizing, the specimens were submit to physical characterization tests of water absorption, linear shrinkage, apparently porosity, density, flexural strain at three points. The addition of 6% of quartzite residue to ceramic mass provided a final product with technological properties attending technical norms for the production of porcelain stoneware; best results were observed at a temperature of 1200?C. According to the results there was a high iron oxide on black quartzite, being their use in porcelain stoneware discarded by ethic and structural question, because the material fused at 1250?C. All quartzite formulations had low water absorption when synthesized at 1200?C, getting 0.1% to 0.36% without having gone through the atomization process. Besides, flexural strain tests overcame 27 MPa reaching the acceptance limits of the European Directive EN 100, at 1200?C synthesizing. Thus, the use of quartzite residues in ceramic masses poses as great potential for the production of porcelain stoneware.

Este trabalho tem por objetivo apresentar uma alternativa para a utilização dos resíduos das minerações de quartzito em sub-bases ou bases de pavimentos flexíveis. A adoção da alternativa para uso destes resíduos poderá não só diminuir o impacto ambiental das minerações, mas também possibilitará a valorização desses materiais, principalmente, para uso na pavimentação. No processo de mineração no Brasil, cerca de 90% de material constitui-se de resíduos, cujo aproveitamento tem sido ainda muito reduzido. Para o estudo da viabilidade técnica do emprego destes resíduos, fez-se um estudo de caso de quartzitos localizados na região do Sudoeste Mineiro, compreendendo os municípios de Alpinópolis, São José da Barra, São João Batista do Glória e Guapé, uma das importantes regiões brasileiras de mineração desta rocha. Foram caracterizados estes resíduos e estudadas misturas com solos de maior ocorrência da região (Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho- Amarelo). Foram preparadas misturas agregado-solo, com granulometria descontínua, segundo proposta de Nogami e Villibor (1984 e 1995), e com granulometria contínua, segundo os critérios tradicionais de estabilização. Com essas misturas foram realizados ensaios de compactação, índice de suporte Califórnia e módulo de resiliência. Os resultados indicam que não há influência significativa da distribuição granulométrica nas propriedades mecânicas das misturas solo-resíduo e que os valores encontrados indicam um bom comportamento quanto à resistência e à deformabilidade, comparáveis aos materiais nobres granulares e misturas solo-agregado convencionais. A indicação da possibilidade de utilizar misturas com granulometria contínua deve ser realçada pois propicia melhores resultados do ponto de vista ambiental devido ao aproveitamento integral de todas as frações do resíduo, sem necessidade de inclusão de beneficiamentos adicionais. / The purpose of this study is to present an alternative use for quartzite mining wastes as base or subbase materials of flexible pavements. This proposition may not only reduces environmental impacts of quartzite extraction, but also valorises the quartzite aggregates, mainly for road applications. In Brazil quartzite extraction process produces about 90% of waste, and the use of this residue is still remarkably low. To establish the technical feasibility of employing this waste as pavement material a laboratory study was carried out. Mining residues were collected in four quartzite quarries located in the Southwest region of Minas Gerais, which is one of the most important Brazilian areas of quartzite mining, were characterized. Soil occurrences in the same region were also studied for mixing with quartzite waste. Mechanical properties of soil-quartzite waste aggregate mixtures were determined using California Bearing Ratio and Resilient Modulus tests. Two types of mixtures were evaluated: a gap-graded gradation mixture, in accordance with Nogami and Villibor proposition (1994 and 1995), and a well-graded mixture, according to the traditional granular stabilization criteria. The results show that there is no expressive influence of the quartzite gradation on the mechanical properties of soil-waste aggregate mixtures. The laboratory results indicate a high resistance and a low deformability of soilwaste aggregate mixture, comparable with standard unbounded granular materials and soil-conventional aggregate mixtures. The possibility of using wellgraded mixtures can provide an additional environmental benefit due to the entirely use of all waste fractions, with no need of crushing operation.

Este trabalho tem por objetivo apresentar uma alternativa para a utilização dos resíduos das minerações de quartzito em sub-bases ou bases de pavimentos flexíveis. A adoção da alternativa para uso destes resíduos poderá não só diminuir o impacto ambiental das minerações, mas também possibilitará a valorização desses materiais, principalmente, para uso na pavimentação. No processo de mineração no Brasil, cerca de 90% de material constitui-se de resíduos, cujo aproveitamento tem sido ainda muito reduzido. Para o estudo da viabilidade técnica do emprego destes resíduos, fez-se um estudo de caso de quartzitos localizados na região do Sudoeste Mineiro, compreendendo os municípios de Alpinópolis, São José da Barra, São João Batista do Glória e Guapé, uma das importantes regiões brasileiras de mineração desta rocha. Foram caracterizados estes resíduos e estudadas misturas com solos de maior ocorrência da região (Latossolo Vermelho-Escuro e Latossolo Vermelho- Amarelo). Foram preparadas misturas agregado-solo, com granulometria descontínua, segundo proposta de Nogami e Villibor (1984 e 1995), e com granulometria contínua, segundo os critérios tradicionais de estabilização. Com essas misturas foram realizados ensaios de compactação, índice de suporte Califórnia e módulo de resiliência. Os resultados indicam que não há influência significativa da distribuição granulométrica nas propriedades mecânicas das misturas solo-resíduo e que os valores encontrados indicam um bom comportamento quanto à resistência e à deformabilidade, comparáveis aos materiais nobres granulares e misturas solo-agregado convencionais. A indicação da possibilidade de utilizar misturas com granulometria contínua deve ser realçada pois propicia melhores resultados do ponto de vista ambiental devido ao aproveitamento integral de todas as frações do resíduo, sem necessidade de inclusão de beneficiamentos adicionais. / The purpose of this study is to present an alternative use for quartzite mining wastes as base or subbase materials of flexible pavements. This proposition may not only reduces environmental impacts of quartzite extraction, but also valorises the quartzite aggregates, mainly for road applications. In Brazil quartzite extraction process produces about 90% of waste, and the use of this residue is still remarkably low. To establish the technical feasibility of employing this waste as pavement material a laboratory study was carried out. Mining residues were collected in four quartzite quarries located in the Southwest region of Minas Gerais, which is one of the most important Brazilian areas of quartzite mining, were characterized. Soil occurrences in the same region were also studied for mixing with quartzite waste. Mechanical properties of soil-quartzite waste aggregate mixtures were determined using California Bearing Ratio and Resilient Modulus tests. Two types of mixtures were evaluated: a gap-graded gradation mixture, in accordance with Nogami and Villibor proposition (1994 and 1995), and a well-graded mixture, according to the traditional granular stabilization criteria. The results show that there is no expressive influence of the quartzite gradation on the mechanical properties of soil-waste aggregate mixtures. The laboratory results indicate a high resistance and a low deformability of soilwaste aggregate mixture, comparable with standard unbounded granular materials and soil-conventional aggregate mixtures. The possibility of using wellgraded mixtures can provide an additional environmental benefit due to the entirely use of all waste fractions, with no need of crushing operation.