• CARTA DO EDITOR Editorial

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  • Gruta dos Piriás (MG-823): geologia e espeleogênese Geociências

    Silva, Cláudio Maurício Teixeira da; Simões, Paulo Rodrigo; Pereira Filho, Milton; Cruz, Luciana Vetel

    Abstract in Portuguese:

    Esse trabalho objetivou o levantamento geoespeleológico da Gruta dos Piriás, município de Matozinhos - MG, e a interpretação da sua evolução espeleogenética. Essa gruta apresenta, em planta baixa, uma forma linear meandrante e, em perfil, um desenvolvimento plano-horizontal. A sua projeção horizontal mediu 670m. Os seus cortes são predominantemente irregulares e raramente apresentam formas circulares, características de desenvolvimento por pressão hidrostática. A caverna desenvolveu-se no contato de rochas carbonáticas do Proterozóico Superior da Formação Sete Lagoas com as rochas granito-gnáissicas do embasamento arqueano. Esse contato está representado por um descolamento basal de rochas carbonáticas do Proterozóico Superior da Formação Sete Lagoas com as rochas granito-gnáissicas do embasamento. Foram observados os seguintes espeleotemas na caverna: escorrimentos, cortinas, minitravertinos, coralóides, estalactites, anemolites e calcitas "dente-de-cão". Como resultado desses estudos, delineou-se a espeleogênese da cavidade em três fases evolutivas, desde a fase freática à vadosa, passando pela fase epifreática. A caverna encontra-se em plena atividade e seu desenvolvimento se deve a fatores hidrológicos, estratigráficos e tectônicos.

    Abstract in English:

    This work purposed the geospeleological mapping of the Piriás Cave, located in Matozinhos - MG, Brazil and the interpretation of its evolution. The cave shows a linear, plan-horizontal meandering form, the horizontal projection reaching 670m. The sections are predominantly irregular and rarely show rounded forms, characteristic of development under hydrostatic conditions. The following speleothems are present: cascades, curtains, minigours, coraloids, stalactites, anemolites and dogtooth calcite. The cave was generated at the contact, represented by a detachment fault, of carbonatic rocks of the Upper Proterozoic Sete Lagoas Formation and the Archean granitic-gnaissic basement. The evolution of the cave occurred in three phases, the phreatic, the epiphreatic and the vadose. Its development, related to tectonic, stratigraphic and hydrologic factors, is still going on.
  • Quantitative colour analyses using digital specification technique for Mármore Bege Bahia, a representative Brazilian ornamental limestone of breccia-like texture

    Motoki, Akihisa; Neves, José Luíz Peixoto; Vargas, Thais

    Abstract in Portuguese:

    Os autores realizaram ensaios com base em especificações digitais de cores em rocha total e em pontos com o auxílio de scanner, computador e Wilbur, um software original para análises quantitativas de cores, para Mármore Bege Bahia, um calcário ornamental com textura brechóide explotado na região centro-norte da Bahia. Essa rocha é caracterizada pela cor amarela clara (B=83.4), vívida (S=10.8), relativamente homogênea (sigma(H)=3.9; sigma(B)=6.5), tendendo ligeiramente a cor de laranja (H=35.8). A variação das cores é limitada em 10% em clareza e as cores projetadas no diagrama SB (saturação-clareza) apresentam uma configuração linear, com taxa de declinação -1.6. Esse fenômeno é comum em minerais com clivagem altamente desenvolvidas e atribuído à reflexão aleatória na superfície da rocha ou reflexão subsuperficial dentro do mineral de calcita. Os blocos desse calcário extraídos a partir das pedreiras comumente contêm numerosas cavidades e a técnica de preenchimento por resina é freqüentemente aplicada. Dessa forma, recomenda-se que as cores da resina sejam adequadamente ajustadas conforme a configuração linear acima citada para que a rocha remendada tenha aspecto visual próximo ao natural.

    Abstract in English:

    The authors have performed based on digital quantitative colour specification in whole rock and spots using a scanner, a computer, and original colour analysing software Wilbur for Mármore Bege Bahia, an ornamental limestone of breccia-like texture exploited in the centre-north region of Bahia, Brazil. The rock is characterised by light (B=83.4), vivid (S=10.8), and relatively homogeneous (sigma(H)=3.9; sigma(B)=6.5) yellow, tending slightly to orange (H=35.8). The whole rock colour variation is limited to within 10% in brightness, and the colours plotted on the SB (saturation-brightness) diagram constitute a linear trend, with a declination rate of -1.6. This phenomenon is common in minerals with highly developed cleavage and attributed to random reflection on rock surface and subsurface reflection in the mineral interior of calcite. The rock blocks extracted from the quarries commonly have a large number of cavities and the resin-fill technique is frequently applied. It is recommended that the resin colours be adjusted adequately according to the above-mentioned linear trend in order to make the patched limestone visually appear as the natural one.
  • Modelamento matemático de peneiramento vibratório (Parte 2): simulação Mineração

    Carvalho, Simão Célio de; Luz, José Aurélio Medeiros da

    Abstract in Portuguese:

    O peneiramento é uma operação unitária em que mecanismos probabilísticos ocorrem de maneira intensa. Este trabalho apresenta um modelo alternativo de peneiramento a partir da abordagem probabilística de Mogensen. Um sistema computacional (SimPeneira) foi implementado e validado experimentalmente. Tal sistema é capaz de simular cenários de peneiramento industrial e quantificar o impacto de parâmetros, tais como: abertura, comprimento da peneira, velocidade do fluxo do material, área efetiva de peneiramento, freqüência e amplitude das vibrações. O sistema também pode dimensionar peneiras, utilizando-se o método clássico de dimensionamento (com modificações).

    Abstract in English:

    Screening is a unit operation where probabilistic mechanisms take place in an intensive way. This work presents an alternative screening model. The final product is a software system called SimPeneira (experimentally validated) developed in order to simulate scenarios in industrial screening and to quantify the impact of parameters such as: screen opening, length, effective area, material flow speed, vibration frequency and amplitude. The system can also size screens using the classical sizing procedure (with modifications).
  • Eficiência térmica de habitação de baixo custo estruturada em aço Engenharia Civil

    Fransozo, Hélder Luis; Souza, Henor Artur de; Freitas, Marcílio Sousa da Rocha

    Abstract in Portuguese:

    O aço está se tornando um elemento construtivo muito importante na construção civil brasileira, em função das vantagens por ele apresentadas, aliadas a um projeto que integre, de maneira eficaz, os vários sistemas de fechamento associados ao aço. As edificações em estrutura metálica têm a possibilidade de conduzir a empreendimentos eficientes e economicamente viáveis. Para que a escolha dos sistemas de fechamento represente uma solução eficiente, é necessário que se leve em conta, tanto os detalhes construtivos, como o bom desempenho térmico. Nesse trabalho, apresenta-se uma avaliação do desempenho térmico de uma casa de baixo custo do Programa Usiteto, para várias regiões climáticas do país. Esse estudo é realizado através de simulação computacional, utilizando-se o programa computacional ESP-r. Nessa análise, são levados em consideração os princípios da arquitetura climática de regiões diferentes, as propriedades dos materiais, bem como as fontes internas e externas de calor, em relação ao ambiente construído analisado. Com os resultados obtidos, pode-se determinar qual o tipo de sistema de fechamento é o mais adequado para a obtenção da condição de conforto térmico para os ocupantes dessas edificações.

    Abstract in English:

    Steel is becoming a very important constructive element in Brazil's civil construction, because of the steel structure advantages presented. Adding all these advantages together with good design, buildings in metallic structure are becoming an effective system with the additional gain of earlier building occupation. In order to correctly select the insulation panels, it is necessary to observe both the constructive details and their thermal performance. This work presents the results of a comparative study on the thermal performance of several closing systems existing in the Brazilian market intended for small buildings using metallic structures for the Usiteto housing program. In this study, climate architectural principles, material properties as well as external and internal heat sources regarding the analyzed environment were taken into consideration. Computational simulations using the ESP-r program were performed and the results allow to determine which type of insulation element is the best to obtain the ideal thermal comfort for the users.
  • Dados climáticos para avaliação de desempenho térmico de edificações Engenharia Civil

    Siqueira, Tulio Cesar Pessotto Alves; Akutsu, Maria; Lopes, Jarbas Ibraim Esperidião; Souza, Henor Artur de

    Abstract in Portuguese:

    O desempenho térmico de edificações é um fator importante em habitações, notadamente naquelas destinadas a pessoas de baixa renda. Uma edificação projetada para o clima no qual está inserida torna-se confortável, além de economizar energia. A avaliação do desempenho térmico de uma edificação engloba a resposta global do projeto arquitetônico proposto em relação às trocas térmicas entre o ambiente construído e o ambiente externo, onde a caracterização das condições climáticas locais é uma das etapas mais importantes. As condições de exposição da edificação ao clima são caracterizadas pelos valores locais horários da radiação solar, da temperatura e umidade relativa do ar e também pela velocidade predominante do vento. Nos métodos de avaliação do desempenho térmico, os dados climáticos são caracterizados pelos dias típicos de projeto, para os períodos de inverno e verão. Esses dias são determinados em função de sua freqüência de ocorrência e representam níveis de exigência na avaliação. Nesse trabalho, apresenta-se uma metodologia para se estimarem os dias típicos de projeto, por meio do tratamento estatístico dos dados climáticos.

    Abstract in English:

    Building thermal performance is an important factor in habitations, especially for those destined for people of low income. Buildings properly projected for the climate surrounding them provide comfort and save energy. The evaluation of a building's thermal performance includes a global picture of the architectural project in relation to the thermal exchanges between the built atmosphere and the external atmosphere, where the characterization of the local climatic conditions is one of the most important stages. Local values such as solar radiation schedules, temperature, and relative humidity of the air as well as predominant wind speed characterize the conditions of building exposure to the climate. With respect to thermal performance evaluation, the climatic data are characterized by typical project days for winter and summer periods. Such days are determined in function of its frequency of occurrence that represents levels of requirements in the evaluation. In this article a methodology is presented to estimate the typical days of the project, through statistical treatment of climatic data.
  • Métodos diretos de determinação do coeficiente de dispersão longitudinal em cursos d'água naturais.: Parte 2 - Aplicação e comparação dos métodos Engenharia Civil

    Barbosa Júnior, Antenor Rodrigues; Silva, Gilberto Queiroz da; Neves, Betânia Vilas Boas; Devens, Julimara Alves

    Abstract in Portuguese:

    Nesse artigo, se discutem os resultados de 22 testes de campo realizados em diferentes cursos d'água naturais com o emprego de traçadores ambientalmente neutros. Nos testes, a velocidade média do escoamento é estimada a partir do tempo de viagem da nuvem do traçador e o coeficiente de dispersão longitudinal é avaliado segundo cinco diferentes métodos diretos, que foram descritos na Parte 1 desse trabalho. A qualidade dos resultados das avaliações é analisada com base nas determinações feitas pelo método da propagação, por ser este considerado superior aos demais. Os resultados de cinco testes de campo serviram, ainda, para a análise de reprodutibilidade dos métodos, enquanto quatro outros testes permitiram também a avaliação da pequena influência do método de injeção do traçador na determinação do coeficiente de dispersão pelo método da propagação.

    Abstract in English:

    The results of twenty-two field tests accomplished in steady flow with the employment of tracing techniques in different streams are discussed in this article. The mean stream velocity is appraised from the travel time of the tracer cloud, and the longitudinal dispersion coefficient is evaluated by five different direct methods that were discussed on part 1 of this work. The quality of the results is analyzed based on the determinations made by the routing procedure, that is taken as superior to the others. The results of five of the tests were also good for the reproduction analysis, while four other tests allowed for an evaluation of the small influence of the tracer's injection method in the determination of the longitudinal dispersion coefficient for the routing procedure.
  • Análise de pórticos planos em situação de incêncio pelo método das rótulas plásticas Engenharia Civil

    Landesmann, Alexandre; Batista, Eduardo de Miranda

    Abstract in Portuguese:

    Apresenta-se, nesse trabalho, um modelo numérico computacional para investigação do comportamento de estruturas metálicas aporticadas em situações de incêndio. A análise é dividida em duas etapas, Térmica e Estrutural, respectivamente associadas à determinação do campo não-uniforme de temperaturas e da resposta estrutural sob ação do fogo. Os limites de resistência estrutural, relacionados com o tempo crítico de resistência ao fogo, são estimados por meio de modelo refinado de rótulas plásticas, permitindo-se considerar, de forma computacionalmente eficiente, os efeitos inelásticos de material e mudança de geometria. Resultados numéricos obtidos pelo modelo implementado, para um edifício de 4 andares, são apresentados e criticamente comparados com aqueles gerados pelo programa SAFIR, permitindo-se concluir sobre a aplicabilidade do modelo proposto.

    Abstract in English:

    A numeric computational model is presented in this paper to investigate the behaviour of steel-framed structures under fire conditions. The analysis methodology is divided into two main parts, related to thermo and mechanical evaluations, respectively associated to the determination of nonuniform temperature range and structural response under fire action. The structural limits, related to the ultimate critical resistance time, are evaluated by means of a second-order refined plastic-hinge model, being allowed the consideration of inelastic effects resulting from the material and geometrical changing in configuration, in a computationally efficient way. Numerical results obtained from the implemented model for a 4-story building frame, are presented and critically compared to those from the FEM program SAFIR, determining the applicability of the proposed analysis model.
  • Influência da deformação na região de não recristalização da austenita sobre a transformação em resfriamento contínuo em um aço bainítico de baixo carbono Metalurgia & Materiais

    Cota, André Barros; Rodrigues, Paulo César M.; Barbosa, Ronaldo A. N. M.; Santos, Dagoberto B.

    Abstract in Portuguese:

    Estudaram-se os efeitos da deformação na região de não recristalização da austenita e da taxa de resfriamento sobre a temperatura Bi (temperatura de início de transformação bainítica) e sobre a microestrutura final, de um aço ARBL bainítico de baixo carbono submetido a resfriamento contínuo, usando ensaios de torção a quente e resfriamento a gás He. As amostras foram submetidas a quatro programas de ensaios de torção, sendo quatro taxas de resfriamento acelerado para cada um. A evolução microestrutural com a taxa de resfriamento foi estudada por microscopia eletrônica de varredura e por medição de dureza Vickers. Os resultados mostram que, para a taxa de resfriamento de 2ºC/s, a microestrutura é constituída de ferrita poligonal e bainita, independente do grau de deformação. Para taxas de resfriamento mais altas, a microestrutura é, predominantemente, bainítica, com uma pequena quantidade de ferrita poligonal fina. Verifica-se que, para um mesmo grau de deformação, uma maior taxa de resfriamento implica uma menor temperatura Bi, sendo esse efeito mais pronunciado para as amostras não deformadas; e que, para uma mesma taxa de resfriamento, uma maior deformação na região de não recristalização resulta em uma maior temperatura Bi.

    Abstract in English:

    The influence of deformation in the non-recrystallization region of austenite and cooling rates on the bainitic transformation temperature (Bi) and final microstructure were studied in HSLA low carbon bainitic steel by means of hot torsion tests and accelerated cooling. The samples were submitted to four programs of torsion tests with four accelerated cooling rates for each one. The microstructure change from the cooling rate was studied by scanning electron microscopy and Vickers hardness. The results show that for a 2ºC/s cooling rate, the microstructure is composed of bainite and polygonal ferrite, independent of the deformation degree. For higher cooling rates, the microstructure is predominantly bainitic with a small quantity of fine polygonal ferrite. It was observed that for the same amount of deformation, a higher cooling rate induced a smaller Bi temperature, and this effect is more pronounced in samples without deformation. Otherwise, for the same cooling rate, the higher deformation amount in non-recrystallization region caused a higher Bi temperature.
  • Extração por solventes aplicada à recuperação de cianetos Metalurgia & Materiais

    Andrade, Rodrigo Cristeli; Martins, Afonso Henriques

    Abstract in Portuguese:

    Esse trabalho apresenta os resultados experimentais, em nível de bancada de laboratório, envolvendo o estudo da aplicação do extratante orgânico comercial Cyanex 921® (óxido de trioctilfosfina), diluído em xilol na extração de cianetos, presentes em soluções aquosas alcalinas sintéticas, com composição química similar a de um licor típico de cianetação de ouro, em um único estágio de contato entre as fases. Os resultados experimentais mostraram que o aumento da concentração de Cyanex 921® na fase orgânica proporcionou um aumento no percentual de extração de cianeto. Além disso, a presença de zinco, como agente de complexação de cianeto livre, na fase aquosa de alimentação, favoreceu a extração de cianeto (38,48%), em comparação com o resultado sem a presença de zinco (35,50%). Esses resultados foram os mais elevados para o percentual de extração de cianetos obtidos para um valor de pH da fase aquosa de alimentação igual a 9,0.

    Abstract in English:

    This technical note presents the preliminary experimental results at laboratory bench scale-up for the study involving the usage of commercial organic extractant CYANEX 921® (trioctylfosfine oxide) diluted in xylene for cyanide extraction from pure alkaline aqueous solution with a chemical composition similar to a typical cyanidation liquor of a gold ore. The experimental results for only one contact stage showed that an increase of the CYANEX 921® concentration in the organic phase improved the percent of cyanide extraction. Besides, the zinc presence in the feed aqueous phase as complexing agent for cyanide also improved the cyanide extraction (38.48%) as compared to the result for the experiment without zinc (35.50%). The highest values for percent of cyanide extraction were obtained at the initial pH of the aqueous phase equals to 9.0.
  • Creep properties of 1.25Cr-1Mo-0.25V steels for turbine casings

    Hernández, Sergio G.; Conejo, Alberto N.

    Abstract in Spanish:

    El acero resistente al calor, 1.25Cr-1Mo-0.25V, empleado en la fabricación de carcazas de alta presión para turbinas de vapor, fue sometido a ciclos de tratamiento térmico que involucran recocido, temple y revenido, con el objeto de obtener elevadas propiedades mecánicas, en particular resistencia a la ruptura a altas temperaturas. Se empleo el parámetro Larson-Miller para predecir resultados de tiempos de prueba muy largos (3000-20000 horas) a partir de someter las piezas a tiempos de prueba mucho mas cortos (50 horas). Las predicciones obtenidas indican tiempos de ruptura mayores que los experimentales, sin embargo, la metodología propuesta puede ser de utilidad con objeto de obtener una estimación rápida y así realizar acciones correctivas durante el proceso de manufactura.

    Abstract in English:

    A heat resistant steel, 1.25Cr-1Mo-0.25V, produced by a casting process and used in the manufacture of turbine casings, has been heat treated with a combination of thermal cycles that involve annealing, quenching and tempering in order to obtain high mechanical properties - in particular, rupture-strength at high temperatures. The Larson-Miller Parameter has been used to predict results from short-time tests (50 hours) with those obtained at longer times (3000-20000 hours). The predictions resulted in higher rupture-times. However, the current methodology can provide a rapid estimation of creep-behavior at longer times from short-time tests in order to take corrective actions during the manufacturing process.
  • Piroeletricidade e emissão de infravermelho distante da turmalina Metalurgia & Materiais

    Lameiras, Fernando Soares; Melo, Valéria Alves Rodrigues de; Leal, José Maria

    Abstract in Portuguese:

    Um modelo tridimensional de computador de esferas rígidas da estrutura cristalina da turmalina revela que oscilações anarmônicas são impostas ao sítio W, o que, teoricamente, pode explicar a sua piroeletricidade e a emissão de infravermelho distante. Entretanto esses efeitos devem ser pequenos. Medidas das suas grandezas são necessárias para explicação do uso industrial do pó de turmalina.

    Abstract in English:

    A three dimensional rigid ball computer model of the tourmaline crystal structure shows that anharmonic oscillations are imposed to the W site. This can theoretically explain both the pyroelectricity and the far infrared emission of tourmaline. Nevertheless, these effects should be small. Measurements of their magnitudes are necessary to explain the industrial use of tourmaline powder.
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