Scielo RSS <![CDATA[Rem: Revista Escola de Minas]]> http://www.scielo.br/rss.php?pid=0370-446720120002&lang=en vol. 65 num. 2 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.br/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.br http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200001&lng=en&nrm=iso&tlng=en http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200002&lng=en&nrm=iso&tlng=en <![CDATA[<b>Pozzolanic activity of zeolite-bearing sandstone from northeast Brazil</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200003&lng=en&nrm=iso&tlng=en No nordeste do Brasil, existe a ocorrência de zeolitas sedimentares relacionadas a arenitos, descoberta nos anos 2000. Esses arenitos são constituídos de quartzo, zeolitas naturais (estilbita) e argilominerais (esmectita). Estudos preliminares constataram que esse arenito pode ser empregado como material pozolânico em sistemas à base de cimento Portland, desde que o material seja peneirado para remoção do quartzo e ativado termicamente, uma vez que a estilbita é zeolita de baixa atividade pozolânica. O objetivo geral desse trabalho foi determinar qual a fração granulométrica que proporciona a maior concentração de zeolita e esmectita e a temperatura de calcinação que acarreta a maior atividade pozolânica. No programa experimental, empregou-se o arenito zeolítico passante nas peneiras #200 e #325 e calcinado às temperaturas de 150ºC, 300ºC e 500ºC. A análise da caracterização mineralógica das amostras peneiradas foi realizada por difração de raios X, por análises termogravimétrica e termodiferencial. Para avaliação da reatividade, foram realizados ensaios mecânicos de atividade pozolânica em argamassas de cal hidratada e cimento Porltand. Os resultados mostraram que a amostra peneirada na peneira #200 foi a mais adequada porque apresentou elevada concentração de estilbita e um percentual maior de material passante em comparação a amostra da peneira #325, 15% e 2% respectivamente. A temperatura de calcinação de 500ºC foi a que proporcionou a maior atividade pozolânica, em razão da modificação mais efetiva da estrutura cristalina, tanto da estilbita, como da esmectita. As temperaturas mais moderadas a 150ºC e 300ºC não foram suficientes para a obtenção dos mesmos resultados. As argamassas com o arenito passante na peneira #200 e calcinado a 500ºC atingiram os valores limites mínimos exigidos para que um material seja considerado pozolânico, no caso, 6 MPa para argamassas de cal hidratada e 75% para o índice de atividade pozolânica (IAP).<hr/>In northeastern Brazil, sedimentary zeolites occur associated with sandstones of the Corda Formation (Parnaiba Paleozoic Basin), discovered in the 2000s. These sandstones are composed of quartz, natural zeolites (estilbite) and clay minerals (smectite). Preliminary studies have shown that this sandstone can be used as a pozzolanic material in Portland-cement-based systems after the material has been sieved to remove the quartz and after thermal activation because the estilbite has low pozzolanic activity. The main objective of this study was to determine the best particle size distribution that yields the highest smectite and zeolite concentration, besides the best temperature for higher pozzolanic activity. The experimental program employed the zeolitic sandstone passing through a #200 and #325 mesh sieve and calcination at the following temperatures: 150°C, 300°C and 500°C. Chemical analysis of the sieved samples was carried out by X-ray fluorescence spectroscopy and X-ray diffractometry, while mineralogical characterization was done by X-ray and thermogravimetric analysis and thermogravimetry..To assess reactivity, calorimetry driving and mechanical tests for pozzolanic activity in hydrated lime and cement Porltand were performed. The results showed that the sample sieved through at #200 mesh was the most suitable because it had a higher concentration of estilbite and a higher percentage of material seived compared to the sample sieved at #325 mesh, 15% and 2% respectively. The 500°C calcination temperature was accompanied by increased pozzolanic activity due to changes in estilbite and smectite cristalinity; the more moderate temperatures of 150°C and 300°C were not sufficient to achieve similar results. The mortars with sandstone sieved at #200 mesh and calcinated at 500°C reached the minimum limits required for a material to be considered as pozzolanic, i.e, 6 MPa for hydrated lime mortars and 75% for the pozzolanic index activity (PAI). <![CDATA[<b>Mechanical properties of cement composites produced with sludge from the pre-fried potato industry's effluent treatment station</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200004&lng=en&nrm=iso&tlng=en O grande volume de resíduos sólidos industriais gerados pela indústria de batatas pré-fritas e o alto custo do seu manejo estimulam pesquisas em busca de soluções mais adequadas para a sua destinação final. Esse trabalho caracterizou o resíduo sólido (lodo) de Estação de Tratamento de Efluentes (ETE) de indústria de batatas. O lodo foi processado através de secagem, desidratação, moagem e peneiramento. Para a caracterização do lodo foram utilizadas técnicas de granulometria a laser, microscopia eletrônica de varredura (MEV) com espectrômetro de raios X dispersivo em energia (EDS), difração de raio X, análise térmica diferencial (DTA), termogravimétrica (TGA) e perda ao fogo. Após a caracterização, o lodo foi utilizado para a confecção de compósitos cimentícios, em substituição parcial do cimento, em massa equivalente para substituição do mesmo volume, determinado pelas massas específicas de ambos materiais, nas porcentagens de 3, 5, 7 e 10%. Os compósitos foram ensaiados para a obtenção da resistência à compressão e do módulo de elasticidade dinâmico. A utilização do lodo de ETE como pozolana foi descartada, tendo-se como base o resultado do ensaio de perda ao fogo. Nos ensaios mecânicos realizados, nota-se que a adição de lodo, em substituição parcial ao cimento, impactou, negativamente, de forma mais relevante a resistência à compressão. Tais ensaios foram considerados satisfatórios para os compósitos com substituição do cimento por 3% e 5% de lodo.<hr/>The large volume of industrial solid waste generated by the pre-fried potato industry and the high cost of its management encouraged researchers to find solutions best suited to its final destination. This study characterized the solid residue (sludge) from the effluents pre-fried potatoes industry's treatment station. The sludge was processed by drying, grinding and sieving. Laser particle size, scanning electron microscopy (SEM) with X-ray spectrometer dispersive energy (EDS), X ray diffraction, differential thermal analysis (DTA), thermogravimetric (TGA) and loss on ignition were used to characterize the sludge. After characterization, cement was made using 3, 5, 7 and 10 percentages of the sludge to replace the cement. The composites were tested to obtain the compressive strength and dynamic elasticity modulus. Based on the result of the loss on ignition, the use of sludge as pozzolan was discarded. Based on the mechanical property tests carried out, it was noted that the addition of sludge as a partial replacement of cement is negatively impacted, with only the results of the cement composites of 3% and 5% being satisfactory. <![CDATA[<b>Theoretical and experimental study on "T" and "KT" tubular steel joints</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200005&lng=en&nrm=iso&tlng=en Nesse trabalho, é apresentado um estudo de ligações soldadas dos tipos K e KT, com barras afastadas, formadas por perfis tubulares de aço estrutural, sem costura, de seção transversal retangular no banzo e circular para demais membros. Para esse estudo, foram desenvolvidas análise analítica e análise numérica das ligações. Também foram desenvolvidos ensaios experimentais em protótipos em escala real e ensaios de tensões residuais no perfil retangular do banzo. Os ensaios dos protótipos das ligações visaram à obtenção do comportamento, carga última e modo de colapso da ligação. A análise numérica em elementos finitos envolveu a geração, a análise e a calibração, a partir dos resultados obtidos nos ensaios experimentais. O modelo foi constituído de forma que representasse o comportamento e a capacidade de carga das ligações ensaiadas experimentalmente. Os resultados foram apresentados de modo a comparar os dados obtidos experimentalmente com os diversos modelos numéricos gerados, com e sem o cordão de solda e sem as imperfeições geométricas. As análises realizadas apresentam boa correlação com os resultados experimentais.<hr/>This work presents a study of welded T and KT gap joints, formed by a seamless hollow section with rectangular hollow chord sections and circular hollow sections for the members. The developed study considers theoretical and numerical analyses for the joints, experimental tests in full scale prototypes, and tests for residual stress in the rectangular hollow section. The experimental results were used in order to obtain the overall joint behavior, ultimate load, and collapse mode. The numerical analysis using finite elements methods involved the generation, testing and calibration of the experimental results. The model represents the behavior and load capacity of the tested joints. The numerical models considered or not the welding and geometric imperfections and the results were compared with the experimental data. The accomplished analyses present good correlation with the experimental results. <![CDATA[<b>Contribution of masonry walls in soil-structure interaction: a case history involving structural damages</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200006&lng=en&nrm=iso&tlng=en O artigo apresenta a análise da interação solo-estrutura de uma construção que revelou, ao longo dos anos, comportamento inadequado de suas fundações. São resumidas análises anteriores de Rosa (2005), incluindo a interação solo-estrutura na previsão dos recalques. Essa nova análise considera, também, a influência das alvenarias na interação. Os recalques distorcionais previstos são analisados em conformidade com os danos, documentados em vários momentos da vida útil da edificação. O modelo de Kelvin foi utilizado para representar o comportamento do solo com o tempo. Verificou-se que, mesmo com as simplificações adotadas, justificadas no artigo, os resultados da análise numérica foram capazes de reproduzir a extensão dos danos, assim como sua localização espacial. Os resultados mostram a importância de uma concepção de projeto de fundações mais realista, contemplando a interação solo-estrutura.<hr/>An analysis of soil-structure interaction of a construction with unsatisfactory foundation behavior along time is presented. Previous analyses by Rosa (2005) are briefly described considering soil x structure interaction in predicting foundation settlement. In addition, a new analysis is now presented, including the influence of the masonry in the soil-structure interaction. The predicted distortional settlements are analyzed in conformity with the observed damages documented at various moments of the construction lifetime. Kelvin's model was employed to represent the soil behavior along time. Notwithstanding the simplifications adopted and justified in the article, the results of the numerical analysis were able to reproduce the extent and spatial location of the damages. Such results show the relevance of a more realistic foundation analysis involving soil x structure interaction. <![CDATA[<b>Natural ventilation as a strategy for thermal comfort in buildings</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200007&lng=en&nrm=iso&tlng=en Uma circulação natural de ar adequada dentro de um ambiente construído, além de auxiliar na diminuição do gradiente térmico, contribui para a renovação do ar interno. Este, dependendo do perfil de ocupação do ambiente, pode ser prejudicial à saúde. Uma circulação natural pode se constituir em uma alternativa eficiente na redução do consumo de energia no condicionamento de edificações. Nesse trabalho, estuda-se a ventilação natural, dirigida pela ação combinada das forças do vento e térmicas num ambiente. Avalia-se a eficiência da ventilação unilateral e cruzada, utilizando-se o método numérico de elementos finitos, por meio do software ANSYS. O modelo numérico é utilizado na determinação dos efeitos das forças do vento e das forças térmicas combinadas, obtendo-se o fluxo de ar e a distribuição de temperatura dentro do ambiente. Os resultados obtidos são comparados com resultados de modelos empíricos, observando-se que a eficiência da ventilação cruzada fica em torno de 3,5 vezes maior do que a ventilação unilateral, aumentando os vórtices no fluxo de ar no interior do ambiente.<hr/>Appropriate natural air circulation within a structure reduces the thermal gradient, and contributes towards internal air renewal. This latter is important because, depending on the profile of occupation of the environment, the lack of this process can be harmful to the health. This type of circulation is an efficient alternative for the reduction of the consumption of energy in the conditioning of buildings. In this research, we studied natural ventilation, driven by the combined action of the forces of wind and thermals. The efficiency of the single sided and cross natural ventilation is evaluated, using the numerical method of the finite elements with the software ANSYS. The numeric model is used to determine the effects of the force of the winds and the combined thermal forces, resulting in the airflow and the temperature distribution. The results obtained are compared with the results of empiric models, whereby it was observed that the efficiency of the cross ventilation is around 3.5 times higher than the single sided ventilation, increasing the vortexes in the airflow inside the environment. <![CDATA[<b>Subvolcanic neck of Cabugi Peak, state of Rio Grande do Norte, Brazil, and origin of its landform</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200008&lng=en&nrm=iso&tlng=en Esse artigo apresenta as observações geológicas, petrográficas e geomorfológicas do neck subvulcânico de rocha alcalina máfica do Pico do Cabugi, RN. Esse maciço tem 370 m de altura relativa e cerca de 0.4 km³ de volume total. É constituído, principalmente, pelo Ortognaisse Caicó. O neck está exposto no topo do maciço formando uma saliência cônica de 160 m de altura relativa e 500 m de diâmetro. O volume da rocha alcalina máfica é 0,056 km³, ocupando 14% do maciço. A forma geral do maciço é fortemente convexa com o MCI (Índice de Macro Concavidade) de -2.3. O neck é constituído por álcali microgabro rico em olivina no centro e por álcali dolerito na zona de contato. Observam-se disjunções colunares bem desenvolvidas com diâmetro típico de 60 cm. As disjunções colunares são de alto ângulo no centro do neck e sub-horizontais na zona de contato. Na Planície Sertaneja, não foram observados afloramentos de vala de rochas alcalinas máficas, outros depósitos eruptivos ou debrís de rochas vulcânicas. Essas observações permitem concluir que o edifício vulcânico e os depósitos eruptivos do final do Oligoceno foram removidos completamente pelo soerguimento posterior e consequente denudação regional e que a superfície atual é, significativamente, mais baixa do que aquela da época da erupção. Os afloramentos do Pico do Cabugi exibem a estrutura geológica subterrânea do vulcão do Oligoceno. A morfologia original do vulcão não é mais preservada e a saliência morfológica atual é atribuída à erosão diferencial do neck subvulcânico. Conforme a definição vulcanológica, a morfologia atual do Pico do Cabugi não é classificada como um vulcão extinto.<hr/>This article reports geologic, petrographic, and geomorphological observations of the mafic alkaline subvolcanic neck of the Cabugi Peak, located in the State of Rio Grande do Norte, Brazil. The massif is 370 m high and has 0.4 km³ of total volume. It is constituted mainly by Caicó orthogneiss. The neck is exposed on the top of the massif forming a conical morphologic protrusion with relative height of 160 m and diameter of 500 m. The volume of the mafic alkaline rock is 0.056 km³ occupying 14% of the whole massif. The general form of the massif is strongly convex with the MCI (Macro Concavity Index) of -2.3. The neck is constituted by olivine-rich alkaline micro-gabbro in the centre and alkaline dolerite at the contact zone. There are well-developed cooling columnar joints with typical diameter of 60 cm. They are steep at the centre of the neck and sub-horizontal at the contact zone. On the foothill surface, called Sertaneja surface, no outcrops of mafic alkaline lava, other eruptive deposits, or volcanic rock debris have been observed. These observations allow a conclusion that the volcanic edifice and eruptive deposits of the late Oligocene were completely removed by later uplift and consequent regional denudation and that the present-day surface is significantly lower than that of the eruption time. The outcrops of the Cabugi Peak exhibit the underground geologic structure of the late Oligocene volcano. The original volcano form is not preserved anymore and the present morphologic elevation is attributed to differential erosion of the subvolcanic neck. According to the volcanological definition, the present-day morphology of the Cabugi Peak is not classified as an extinct volcano. <![CDATA[<b>A comparative study in AA4006 alloy strips produced by twin roll caster and direct chill processes</b>: <b>microstructure and crystallographic texture</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200009&lng=en&nrm=iso&tlng=en Nesse trabalho, foi realizado um estudo comparativo da microestrutura e da textura cristalográfica entre chapas da liga AA4006 produzidas por dois processos industriais de lingotamento: contínuo (Twin roll caster TRC) e semicontínuo (Direct chill DC). Para a caracterização microestrutural, foram utilizadas as técnicas de microscopia óptica com luz polarizada, microscopia eletrônica de varredura, medidas de condutividade elétrica e ensaios de dureza Brinell. A textura cristalográfica foi determinada por difração de raios X. Foram detectadas e discutidas diferenças significativas nas morfologias e distribuições de grãos e de partículas de fases intermetálicas. O estudo da textura cristalográfica foi realizado ao longo da espessura das tiras e os resultados mostraram variações significativas da textura entre as chapas ao longo da espessura. A chapa produzida por lingotamento contínuo apresentou uma típica textura de cisalhamento, nas proximidades de sua superfície, enquanto que, nas regiões mais internas, a fibra β foi observada.<hr/>A comparative microstructural study has been performed in AA4006 alloy strips produced by two industrial casting processes: twin roll caster (TRC) and direct chill (DC). Polarized optical microscopy, scanning electron microscopy, electrical conductivity measurements and Brinnel hardness tests were used for microstructural characterization. X-ray diffraction was used for texture characterization. Significant differences in the morphologies and distributions of the grains and intermetallic particles were detected and are discussed herein. The crystallographic texture throughout the thickness of these strips was determined and the results presented significant differences. Texture analysis was carried out using the X-ray diffraction technique. The twin roll caster (TRC) sheet presented a typical shear texture near the surface, while internally, the β-fiber was observed. <![CDATA[<b>Kinetic and microstructural aspects of incomplete bainite transformation in austempered ductile irons</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200010&lng=en&nrm=iso&tlng=en Nesse trabalho, foram estudados aspectos cinéticos da transformação bainítica incompleta em ligas de ferro nodular, contendo 2,36 e 2,68% Si. As amostras foram austenitizadas a 900°C, durante 90 minutos, e austemperadas a 320 e 370ºC, em tempos entre 1,5 e 60 minutos. A caracterização microestrutural foi realizada pelas técnicas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV), difração de Raios X (DRX) e microdureza Vickers. Foi desenvolvido um método de quantificação das frações transformadas por microscopia óptica. Devido ao elevado teor de silício, as ligas apresentaram o fenômeno de estase da transformação bainítica. As amostras tratadas a 320°C apresentaram microestrutura mais refinada e maiores frações transformadas para o início da estase da reação. As frações transformadas obtidas por DRX foram menores que as encontradas por MO. Esse fenômeno foi mais intenso para a menor temperatura de austêmpera. Curvas de transformação isotérmica foram obtidas para todas as condições estudadas. A cinética de transformação bainítica incompleta foi analisada segundo o modelo de Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK). Os valores do expoente n da equação JMAK variaram entre 0,15 e 0,67.<hr/>This work aimed at studying the kinetic aspects of the incomplete bainite transformation of ductile cast iron containing 2.36 and 2.68% silicon (in wt %). Samples were initially austenitized at 900°C during 90 minutes and then austempered at 320 and 370°C in times ranging from 1.5 to 60 minutes. Microstructural characterization was performed by light optical microscopy (LOM), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and Vickers microhardness tests. A LOM-based method for transformed fractions quantification has been developed. Due to its high silicon content, both alloys presented the bainite transformation stasis phenomenon. Samples austempered at 320°C displayed more refined microstructures and higher transformed volume fractions at the reaction stasis beginning. Low resolution is the main drawback for using light optical microscopy in the phase quantification. Transformed volume fractions determined by XRD showed smaller values than those obtained by LOM, mainly for the lower austempering temperature. Kinetic transformation curves have been determined for all studied conditions. The Johnson-Mehl-Avrami-Kolmogorov (JMAK) model was used to study the incomplete bainite transformation kinetics. Avrami exponents varied from 0.15 to 0.67. <![CDATA[<b>Development of a metallic material selection model by applying a logistic approach : the case of a company in the mining metallurgist sector</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200011&lng=en&nrm=iso&tlng=en A logística, ao longo do tempo, tornou-se processo determinante para a sobrevivência das empresas em função dos seus aspectos. Os aspectos logísticos são responsáveis pelo fluxo de materiais e de informações, desde o fornecedor até o consumidor, e impactam, diretamente, no desempenho das empresas, bem como no custo dos produtos e serviços que oferecem. Isso é razão suficiente para sugerir a adição dos aspectos logísticos nas ferramentas de análise e seleção de materiais. Esse estudo tem como objetivo apresentar o desenvolvimento de um modelo de seleção de materiais metálicos que considera os aspectos logísticos no processo de decisão. Para isso, utilizou-se uma adaptação da rede PERT (Program Evaluation and Review Technique), relacionando-se indicadores da variável seleção de materiais com os da variável logística. Implementamos o nosso modelo e apresentamos a especialistas de empresas do setor minerometalúrgico com fins de validação. Esses relataram que não possuem sistema gerencial que realize processo de seleção utilizando informações do material com informações logísticas. Assim, consideraram o modelo proposto um importante instrumento de tomada de decisão gerencial.<hr/>Logistics has become a decisive process for the survival of companies. Logistic aspects are responsible for the flow of materials and information from the supplier to the consumer, and have a direct impact on the performance of companies, as well as on the costs of the products and services they offer. This is enough to justify the addition of logistic aspects as tools for analysis and material selection. This work aims at presenting the development of a model for the selection of metallic material, which considers the logistic aspects on the decision process. For this reason, we have used an adaptation of the PERT net (Program Evaluation and Review Technique), relating indicators of variables from material selection with those from logistics. For the purpose of validation, we then implemented the model and presented it to experts of the mining-metallurgical sector. These experts had previously reported a lack of management systems that support the selection process relating to material and logistic information. As a result, they considered the proposed model to be an important instrument for undertaking managerial decisions. <![CDATA[<b>Hot metal desulfurization by marble waste and fluorspar</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200012&lng=en&nrm=iso&tlng=en The objective of this paper is to present an analysis of the use of residual marble mixtures in the pig iron desulfurization process. The study involved the use of: marble waste, fluorspar, lime, and hot metal. Four mixtures were made and added to a liquid hot metal - with known chemical composition - at a temperature of 1450ºC. The mass of each element was calculated from its chemical analysis and compared with an industrial mixture. All of the four mixtures used in the experiments were stirred by a mechanical stirrer. Samples were collected by vacuum sampling for times of 5, 10, 15, 20, and 30 minutes, and analysis was performed to check sulfur variation in the bath with time. The results were analyzed and they verified that it was possible to use marble waste as a desulfurizer.<hr/>O objetivo desse trabalho é apresentar uma análise dinâmica da utilização de misturas à base de resíduo de mármore na dessulfuração de ferro-gusa. Na realização do trabalho, foram utilizados: resíduo de mármore, fluorita, cal e ferro-gusa. Foram elaboradas quatro diferentes misturas, que foram adicionadas em um banho de ferro-gusa a 1450ºC com composição conhecida. A quantidade de cada material foi calculada a partir de suas análises químicas e comparadas com uma mistura utilizada na indústria. Todas as quatro misturas foram utilizadas em experimentos com agitação promovida por um agitador mecânico. Amostras do banho foram retiradas através de amostradores a vácuo nos tempos de 5, 10, 15, 20 e 30 minutos e analisadas para verificar a variação de enxofre no banho com o tempo. Os resultados obtidos com as adições foram analisados segundo parâmetros termodinâmicos, sendo verificada a possibilidade de utilização do resíduo como agente dessulfurante. <![CDATA[<b>Technical feasibility of fabrication of cement agglomerated with granite waste and BOF steel slag</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200013&lng=en&nrm=iso&tlng=en Esse trabalho estuda a viabilidade técnica da fabricação de cimento com uma mistura de resíduo proveniente da serragem de blocos de granito e escória de aciaria LD. Para isso, foi preparada uma mistura desses materiais de modo que a relação %CaO / %SiO2 fosse 1,2. Essa mistura foi fundida e resfriada rapidamente em água. A amostra foi caracterizada e o difratograma de raios X mostrou um material amorfo e a presença das fases mineralógicas Akermanita e Gehlenita, as quais são consideradas como as fases mineralógicas ideais para a atividade hidráulica. Essa mistura foi adicionada ao clínquer para a fabricação de cimento. Com o cimento fabricado, foram feitos ensaios cujos resultados são apresentados e comparados com os valores obtidos para o cimento de alto-forno. Esses resultados indicam a viabilidade técnica da utilização da mistura na fabricação de cimento.<hr/>This article studies the technical feasibility of manufacturing cement agglomerated with granite block sawing waste and LD steel slag. The materials were mixed in order to maintain the relationship %CaO / %SiO2 of the mixture equal to 1:2. The mixture was melted and rapidly cooled in water. The sample was characterized and the X-ray diffractograms showed an amorphous material and the presence of mineral phases akermanite and gehlenite, which were considered ideal mineral phases for hydraulic activity. This mixture was added to clinker for cement production. The cement made with this mixture was tested for comparison with the blast furnace slag cement. These results indicate a technical feasibility for manufacturing cement with this mixture. <![CDATA[<b>Mix grinding simulation by artificial neural network</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200014&lng=en&nrm=iso&tlng=en Esse artigo versa sobre a aplicação de um simulador de moagem mista baseado em redes neurais artificiais (do tipo perceptron multicamadas com treinamento supervisionado com o algoritmo retropropagação com momento). Os dados experimentais aqui utilizados provieram do trabalho atinente ao artigo intitulado "Seletividade na cominuição de mesclas de dolomita e quartzo". Para verificar a estabilidade estatística do processo de simulação, utilizou-se a carta de controle Shewhart para valores individuais, a qual se mostrou útil para orientar a aceitação dos treinamentos. Os resultados mostraram bom desempenho dessa ferramenta na simulação de moagem mista (moagem de mistura de componentes de diferentes moabilidades), problema de comum ocorrência no setor minerometalúrgico.<hr/>This paper discusses the results of a mixed grinding simulator application based on an artificial neural network (multiple-layer perceptron using a back-propagation-like algorithm with moment). The data used came from a previous paper entitled "Selective grinding of dolomite and quartz mixes". The Shewhart control chart for individual values was used in order to verify the statistical stability of the simulation process results, which was useful for testing acceptance. The results have displayed good performance of this tool related to mix grinding simulation, a common issue in the mining and metallurgical sectors. <![CDATA[<b>Scrubbing process of the Miltonia 3 Bauxite - Part 1</b>: <b>influence of operating variables on bauxite disintegration</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200015&lng=en&nrm=iso&tlng=en O objetivo desse trabalho foi investigar a influência de variáveis operacionais na geração de finos (material com granulometria menor que 0,037 mm) durante o processo de escrubagem, em escala de laboratório, da bauxita proveniente da jazida Miltônia 3 da Mina de Bauxita de Paragominas-PA, com vistas a fornecer subsídios para a modelagem matemática da operação. Para isso, foi realizada uma campanha de experimentos de escrubagem, em um tambor desagregador de laboratório, baseada em planejamento fatorial. Os parâmetros operacionais avaliados foram os seguintes: grau de enchimento, tempo de residência da polpa e velocidade de rotação. A variável de resposta selecionada foi a quantidade de finos (partículas menores que 0,037 mm) no produto desagregado. O programa de experimentos permitiu a análise da influência de cada variável operacional selecionada na desagregação da bauxita. De acordo com os resultados obtidos, o parâmetro operacional que produziu o efeito mais significativo, na variável de resposta, foi o grau de enchimento.<hr/>The aim of this study was to investigate the bauxite scrubbing process on samples from Miltonia 3, a Vale operation in the State of Pará, Brazil. The experimental program included the design of a standard laboratory test, from which parameters were derived for predicting the operation of a scrubber in steady state conditions. Three main variables were selected for the laboratory experimental program using the factorial design technique. These were load fraction, residence time and rotation speed. The amount of fines was determined through screening both the feed and the product of the scrubbing test. The former was considered to be a characteristic material, while the second was the dependent variable, i.e. the result of the scrubbing process. According to experiments, the load fraction was the most important variable for the scrubbing process. <![CDATA[<b>Grade variability analysis and its use in mine planning</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200016&lng=en&nrm=iso&tlng=en Esse estudo apresenta os resultados obtidos usando técnicas de simulação geoestatística combinadas com técnicas de otimização e sequenciamento para análise do impacto de incerteza dos teores no planejamento de lavra. Abordagens tradicionais utilizam modelos estimados por técnicas geoestatísticas (e.g. Krigagem Ordinária, Krigagem dos Indicadores) ou mesmo técnicas clássicas de estimativa para avaliação de depósitos minerais (e.g. Inverso do Quadrado da Distância, Polígonos, Média Móvel). Da mesma maneira, ao se avaliarem projetos de mineração, normalmente, são feitas análises de sensibilidade aos parâmetros econômicos e é desconsiderada a incerteza associada ao modelo geológico. Esse estudo demonstra que os teores podem ter impacto na incerteza de projetos, tanto no aspecto de projeto de cava, quanto no aspecto de viabilidade econômica (análise de sensibilidade).<hr/>This study presents the results obtained using geostatistical simulation techniques combined with pit optimization and sequencing to assess the grade uncertainty impact in mine planning and reserve assessment. Traditional approaches use an estimated model by geostatistical methods (Ordinary Kriging, Indicator Kriging) or even classical methods of estimation (IPD, polygons, moving average). In the same manner, to evaluate mining projects, analyses considering economical sensitivity aspects were made, disregarding the uncertainty of the geological model. This study demonstrates that grade estimation can have a relevant impact on the uncertainty over mining projects, even in the open pit design, i.e. in the feasibility study. <![CDATA[<b>Air dispersion parameters in mechanical flotation cells of industrial Brazilian plants</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200017&lng=en&nrm=iso&tlng=en O objetivo desse trabalho é apresentar e discutir a determinação dos parâmetros de dispersão de ar em células mecânicas de flotação, em circuitos industriais brasileiros. Foram investigados os circuitos rougher e scavenger das usinas RPM, Taquari-Vassouras, Copebras e Fosfértil-Catalão (atual Vale Fertilizantes). Nas usinas RPM e Taquari-Vassouras, foram determinados a velocidade superficial do ar (Jg), o hold-up do ar (εg), o diâmetro médio de bolhas (d32) e o fluxo de área superficial de bolhas (Sb). Para as outras usinas, foram determinados somente o Jg e εg. Os resultados mostraram que, com exceção da RPM, todos os circuitos investigados apresentaram baixos valores para os parâmetros de dispersão do ar. Taquari-Vassouras apresentou os mais baixos valores médios para Jg e εg, respectivamente, 0,05 cm/s e 5%. Os maiores valores de Jg foram determinados no circuito rougher da Copebras, 1,17 cm/s, ao passo que a RPM apresentou os maiores valores para o hold-up e tamanho de bolha, respectivamente, 31% e 2,61mm. Os valores obtidos, para Sb, situaram-se abaixo daqueles reportados na literatura.<hr/>The aim of this paper is to present and discuss the air dispersion parameters determined for industrial Brazilian flotation circuits. The rougher and scavenger circuits of RPM, Taquari-Vassouras, Copebras and Fosfertil-Catalão (today Vale Fertilizantes) were investigated. For RPM and Taquari-Vassouras, the superficial gas velocity (Jg), gas hold-up (εg), bubble size diameter (d32) and superficial area bubble flux (Sb) were measured, whereas only the Jg and εg were measured in the other circuits. The results pointed out that, except for RPM, all the circuits presented very low values for the air dispersion parameters. Taquari-Vassouras presented the lowest values for average Jg and gas hold-up: 0.05 cm/s and 5%, respectively. The highest Jg value was presented for the rougher circuit of Copebras, 1.17cm/s, while RPM presented the highest values for εg and bubble size, respectively 31% and 2.61mm. In the circuits where the calculation of the Sb parameter was possible, the results obtained lay in a range lower than those reported in literature. <![CDATA[<b>Haul roads structural design in open pit mines</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200018&lng=en&nrm=iso&tlng=en Uma estrada de mina foi dimensionada com materiais típicos ocorrentes em mineração de minério de ferro no Brasil, utilizando-se os métodos empíricos CBR e DNER. Através do programa de dimensionamento estrutural mecanístico-empírico ELSYM5, compararam-se os resultados obtidos pelos métodos anteriores e propôs-se a otimização do dimensionamento feito pelo método DNER. Os resultados mostram que a espessura total do pavimento calculada pelos dois métodos é, basicamente, a mesma, sendo que a espessura da camada de base pelo método DNER é superior à obtida pelo CBR, enquanto o oposto ocorre com a sub-base. Ambos os dimensionamentos mostram, através da aplicação do software ELSYM5, que não são os mais apropriados, visto que a deformação de algumas camadas, principalmente no caso CBR, está acima do limite aceitável de 2000 µε. Através da variação da espessura das camadas, obteve-se um dimensionamento adequado, que levou à redução da espessura da camada total do pavimento de 1,97 m para 1,40 m. A redução da deformação das camadas, em que se variou o módulo de elasticidade, demonstra a importância da realização de ensaios de caracterização física dos materiais.<hr/>An unpaved mine haul road, based on CBR and DNER empirical methods, was designed using materials which are typical in current Brazilian iron ore mining. By means of the mechanistic-empirical structural ELSYM5 software, the results obtained by previous methods were compared and an optimization of the DNER design was proposed. The results demonstrate that the total thickness of the pavement calculated by the two methods is basically the same and that the base layer thickness calculated by the DNER method is superior to the one obtained by the CBR method, whereas the opposite occurs in relation to the sub-base. Both designs show through the application of ELSYM5 software that they are not the most appropriate, since the strain of some layers, especially in the CBR case, is above the acceptable limit of 2000 µε. Analyzing the variation of the layer's thickness, it was possible to obtain an adequate design, which led to the reduction of the total pavement layer thickness from 1.97 m to 1.40 m. The reduction of the layer's strain in which the elastic modulus was submitted to variation, demonstrates the importance of performing tests for the physical characterization of materials. <![CDATA[<b>Simulation of the mineral breakage using a fractal approach</b>]]> http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0370-44672012000200019&lng=en&nrm=iso&tlng=en Hukki's law is an empirical law, which does not take into account several events of energy loss during the mineral fragmentation processes. Since experimental results are very difficult to obtain for a large range of fragment sizes, the verification of the law is very difficult. The relation between the fracture and fragmentation processes with fractal geometry has been proposed some decades ago. Empirical laws along this context show basic features of fractal geometry, mainly self-affinity and the power law behavior. Thus, in this paper, a model to simulate the fragmentation process and to check the relationship between energy consumption and fragment sizes was developed. The model is represented on a regular lattice where links represent pathways for fracture processes. The energy of fragmentation events was modeled by a probability distribution function. In the proposed model there is no mass loss and the fracture propagation occurs as self-avoiding random walks on the regular lattice.<hr/>A Lei de Hukki é uma lei empírica que não leva em conta vários tipos de perda de energia durante o processo de fragmentação mineral. Uma vez que resultados experimentais são muito difíceis de obter para uma ampla de faixa de tamanho de fragmentos, a verificação desta lei se torna muito difícil. A relação entre as fraturas e o processo de fragmentação com geometria fractal foi proposta algumas atrás. Leis empíricas conhecidas neste contexto mostram características básicas da geometria fractal, principalmente auto afinidade e comportamento de lei de potência. Desta forma, neste artigo é apresentado um modelo para simular o processo de fragmentação e verificar a relação entre o consumo de energia e o tamanho dos fragmentos gerados. O modelo é representado por uma rede regular onde os arcos da rede representam os caminhos gerados no processo da geração da fratura. A energia dos eventos de fragmentação foi modelada por uma função de distribuição de probabilidades. No modelo proposto não existe perda de massa e a propagação das fraturas ocorre seguindo uma caminhada aleatória auto evitável em uma rede regular.