The Relationships Between Absorption, Alterability and Granulation of Coarse Aggregates from Different Lithologies from Southern Brazil

Autores

DOI:

https://doi.org/10.11137/1982-3908_2024_47_55983

Palavras-chave:

Granulation, RStudio, Degree of alterability

Resumo

This paper studies the mathematical and statistical correlations between absorption, alterability, and granulation of aggregates from different lithological origins in southern Brazil. In order to achieve this goal, a petrographic analysis of the aggregates was carried out, in addition to a qualitative evaluation of granulation/alterability and absorption tests for the 1/2” (12.5 mm), 3/8” (9.5 mm), and #4 (4.75 mm) sieve. Statistical analysis relied on the Shapiro-Wilk and Breusch-Pagan tests, using R-Studio software. The results show that the variables “granulation” and “alteration” exhibit satisfactory correlations with the variable “absorption”, indicating that the larger the grain size the lower the absorption, while the higher the alteration the higher the absorption. The more the particle size decreases, the greater the variable “absorption” can explain “granulation”. Regarding the alteration and absorption degree, the analysis was not feasible, since  the analyzed group that included high absorption and low alteration volcanic rocks could modify the trend, contradicting the consensus that the more altered the rock, the more it absorbs. Overall, the employed methodology proved to be satisfactory for the database analyzed, with the suggestion of increasing the number of samples in future studies.

Biografia do Autor

Haline Dugolin Ceccato, Universidade Federal de Santa Maria

Geóloga na Universidade Federal do Pampa - Campus Caçapava do Sul / RS. Atualmente é doutoranda em Engenharia Civil com ênfase em geotecnia e pavimentação do Programa de Pós Graduação da Universidade Federal de Santa Maria. Durante a graduação foi monitora voluntária do projeto de pesquisa impactos ambientais e segurança no trabalho da indústria oleira e do projeto de "Aprendendo elaborar um projeto de pesquisa". Foi bolsista do projeto de pesquisa na área de resíduos sólidos da construção e demolição e do projeto de extensão na área de resíduos sólidos urbano. Fez parte do grupo de pesquisa "Grupo de Estudos em Recursos Hídricos e Solos - GERHS". É co-autora do livro "Guia Técnico Ambiental e de Segurança do Trabalho da Indústria Oleira", produzido na Universidade Federal do Pampa. Tem conhecimento na área ambiental e geotécnica com ênfase na avaliação de erodibilidade e caracterização de rochas e agregados visando uso em obras de engenharia civil, mais especificamente, pavimentação.

Ana Helena Back, Department of Transportation, Federal University of Santa Maria, Brazil

Graduada em Engenharia Civil pela Universidade Federal de Santa Maria (2016), possui Mestrado em Engenharia Civil na área de concentração em Construção Civil e Preservação Ambiental na linha de pesquisa de Geotecnia e Pavimentação (2018) com ênfase em materiais granulares e doutorado em Engenharia Civil na linha de pesquisa de Geotecnia e Pavimentação (2022) com ênfase no comportamento à fadiga de camadas cimentadas, ambas titulações obtidas na Universidade Federal de Santa Maria. Possui sólidos conhecimentos no controle tecnológico em materiais de infraestrutura viária (in loco e em laboratório), com ênfase em materiais rochosos do estado do Rio Grande do Sul e em materiais cimentados cuja finalidade seja aplicação em camadas estruturais de base/sub-bases rodoviárias.

Amanda Vielmo Sagrilo, Department of Transportation, Federal University of Santa Maria, Brazil

Doutoranda do Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), onde estuda a deformação permanente de solos e britas para camada de base de pavimentos flexíveis. Mestra e graduada em Engenharia Civil pela mesma instituição. Atuou em projetos na Northern Arizona University (NAU), com ênfase no tratamento de águas de mineração. Além disso, atuou auxiliando no desenvolvimento de projetos de pesquisa no laboratório de geotecnia da Florida Atlantic University (FAU). Na UFSM, trabalhou em projetos de estudos de previsão de tráfego para dimensionamento de pavimentos asfálticos, estabilização de solos e fundações. É egressa do Programa Especial de Formação de Professores para a Educação Profissional também na Universidade Federal de Santa Maria

Andrea Valli Nummer, Department of Geosciences, Federal University of Santa Maria, Brazil

Possui graduação em Geologia pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1987), mestrado em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1996) e doutorado em Engenharia Civil (Geotecnia) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (2003).Pós Doutorado na Faculdade de Letras -Universidade do Porto, Portugal (2022). Atualmente é professora Titular da Universidade Federal de Santa Maria. Tem experiência na área de Geociências, com ênfase em Geologia de Engenharia e Ambiental, atuando principalmente nos seguintes temas: erosão, movimentos de massa, geologia ambiental e geomorfologia.

Rinaldo José Barbosa Pinheiro, Department of Transportation, Federal University of Santa Maria, Brazil

Engenheiro Civil, com mestrado em Estruturas (1991) e doutorado em Geotecnia (2000) pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (PPGEC/UFRGS). Professor Titular do Centro de Tecnologia da Universidade Federal de Santa Maria (CT/UFSM) e responsável pelo Setor de Geotecnia do Laboratório de Materiais de Construção Civil (LMCC). Professor dos cursos de graduação em Engenharia Civil e Engenharia Sanitária e Ambiental, responsável pelas disciplinas de Mecânica do Solos e Obras de Terra. Professor Permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGEC) e responsável pelas disciplinas de Solos, Agregados e Misturas Estabilizadas para Pavimentação e Geotecnia Ambiental. Coordenou o Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil nos períodos de 2005-2007 e 2010-2017. Presidente do Núcleo do RS da ABMS nos biênios 2019-2020 e 2021-2022. Bolsista de Produtividade e Pesquisa CNPq de 2016-2021. Tem experiência na área de Engenharia Civil e Geologia de Engenharia, com ênfase em Geotecnia e Meio Ambiente, atuando principalmente nos seguintes temas: caracterização geológica-geotécnica, geotecnia ambiental e pavimentação.

Magnos Baroni, Department of Transportation, Federal University of Santa Maria, Brazil

Magnos Baroni graduou-se em Engenharia Civil pela Universidade Regional do Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul - UNIJUI em setembro de 2007 e realizou Pós-Graduação em nível Mestrado (2010) e Doutorado (2016) na área de Geotecnia na Universidade Federal do Rio de Janeiro - COPPE/UFRJ. Entre março de 2010 e setembro de 2011 atuou na empresa de Consultoria Geotécnica Milititsky Engenheiros Associados, sediada na cidade de Porto Alegre/RS. No mês de setembro de 2011 ingressou como professor assistente na Universidade Federal do Pampa ? UNIPAMPA, onde atuou até março de 2015. Atualmente é Professor adjunto do Departamento de Transportes da Universidade Federal de Santa Maria e professor permanente do Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil (Mestrado e Doutorado). Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Geotecnia, Pavimentação e transportes, atuando principalmente nos seguintes temas: Ensaios Geotécnicos, Fundações, Estruturas de Contenção, Argilas Moles, Melhoramento de Solos, infraestrutura de transportes, materiais de pavimentação e meio ambiente. Publicou 18 artigos em periódicos especializados e mais de 50 trabalhos em anais de eventos nacionais e internacionais. Participa do projeto da Rede Temática do Asfalto. Participou de mais de 40 eventos científicos nos últimos anos sendo o presidente do GEORS 2019 e GEORS 2022. Já orientou diversos alunos em iniciação cientifica, trabalhos de conclusão de curso, mestrado e doutorado. É revisor de diversos periódicos nacionais e internacionais, sócio da ABMS, tesoureiro do núcleo RS da ABMS desde 2018 e membro do comitê brasileiro de Fundações e estabilidade. 

Referências

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas 2015, NBR 15845 – Rochas Ornamentais - Rochas para revestimento

Parte 1: Análise petrográfica, Associação Brasileira de Normas Técnicas, Rio de Janeiro.

Aires Barros, L. 1971, Alteração e alterabilidade de rocha ígneas, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Lisboa.

Aires Barros, L. 1991, Alteração e alterabilidade de rochas, Instituto Nacional de Investigação Cientifica, Universidade Técnica de Lisboa, Lisboa.

Back, A.H., Ceccato, H.D., Pinheiro, R.J.B., Nummer, A.V. & Sagrilo, A.V. 2021, 'Avaliação do comportamento característico de rochas vulcânicas da formação serra geral e sua implementação em obras rodoviárias', Revista Geociência, vol. 40, no. 4, pp. 1125-36, DOI:10.5016/geociencias.v40i04.15845.

Berubé, M.A. 2001, 'The mineralogical and petrographic analysis of concrete aggregates', Mineralogy, vol. 53, pp. 45-7, DOI:10.1007/s11837-001-0014-y.

Ceccato, H.D. 2021, 'Avaliação e caracterização do comportamento geomecânico de agregados oriundos de jazidas da região sudeste do Rio Grande do Sul e Santa Catarina', Master thesis, Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria.

DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem 1994, IE 006 – Materiais rochosos – Análise petrográfica, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.

DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem 1998a, ME 195 – Agregado – Determinação da absorção e da densidade do agregado graúdo, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.

DNER – Departamento Nacional de Estradas de Rodagem 1998b, ME 81 – Agregados – Determinação da absorção e da densidade de agregados graúdos, Departamento Nacional de Estradas de Rodagem, Rio de Janeiro.

Farjallat, J.E.S. 1972, 'Desagregabilidade de rochas e problemas relativos à sua aplicabilidade: Sessão 1 - Relato sobre o tema', Semana Paulista de Geologia Aplicada, São Paulo, APGA, pp. 19-54.

Fiorentini, J.A. 2002, 'Avaliação da Durabilidade, Abrasividade e Dureza das Rochas Vulcânicas da Formação Serra Geral', Master thesis, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

Frascá, M.H.B.O. 2003, 'Estudo experimental de alteração acelerada em rochas graníticas para revestimento', PhD thesis, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo.

Frazão, E.B 2002, Tecnologia de rochas na construção civil no Brasil, ABGE – Associação Brasileira de Engenharia.

Frazão, E.B 2012, Alteração de rochas como critérios de seleção de agregados, ABGE – Associação Brasileira de Engenharia, São Paulo.

Frazão, E.B. 1993, 'Metodologia para Avaliação da Alterabilidade de Rochas a Partir de Estudo Experimental em Amostras de Basalto da UHE de Três Irmãos', PhD thesis, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos.

González, C.G., Yepes, J. & Franesqui M.A. 2020 'Geomechanical characterization of volcanic aggregates for paving construction applications and correlation with the rock properties', Transportation Geotechnics, vol. 24, 100383, DOI:10.1016/j.trgeo.2020.100383.

Gouveia, L.T., Furlan, A.P., Parreira, A.B., Jr. Fernandes, J.L. & Fabbri, E.G.T.P. 2004, 'Considerações acerca da absorção de asfalto pelos agregados e sua influência na suscetibilidade à umidade', paper presented to the XVIII Congresso de Pesquisa e Ensino em Transportes (XVIII ANPET).

Guerra, G.J.Z. 2011, 'Caracterização geomecânica de maciços rochosos intemperizados', Master thesis, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, Brasília.

Kazi, A. & Al-Mansour, Z.R. 1980, 'Influence of geological factors on abrasion and soundncss characteristics of aggregates', Engineering Geology, vol 15, no. 3-4, pp. 195-203, DOI:10.1016/0013-7952(80)90034-4.

Lopes, M.C., Lana, M.S., Ribeiro, L.F.M. & Silva, C.H.C. 2007, 'Comportamento geotécnico de rochas brandas na mina Córrego do Sítio, Santa Bárbara (MG)', Revista Escola de Minas, vol. 60, no. 3, pp. 471-6, DOI:10.1590/S0370-44672007000300006.

Marrano, A. 1997, 'Caracterização tecnológica das rochas basálticas da Usina Hidroelétrica Canoas I, Rio Paranapanema, SP/PR', Master thesis, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos.

Nascimento, Ú. 1970, Problema da alterabilidade das rochas em engenharia civil, Memória n. 363, Laboratório Nacional de Engenharia Civil, Ministério das Obras Públicas, Lisboa.

Pereira, C.G., Gomes, J.C. & Oliveira, L.P. 2009, 'Influence of natural coarse aggregate size, mineralogy and water content on the permeability of structural concrete', Construction and Building Materials, vol. 23, pp. 602-8, DOI:10.1016/j.conbuildmat.2008.04.009.

Pola, A., Crosta, G., Fusi, N., Barberini, V. & Norini, G. 2012, 'Influence of alteration on physical properties of volcanic rocks', Tectonophysics, vol. 566-567, pp. 67-86, DOI:10.1016/j.tecto.2012.07.017.

Price, D.G. 1995, 'Weathering and weathering processes', Quarterly Journal of Enginnering Geology, vol. 28, pp. 243-52.

Rocha, M. 1971, Mecânica das Rochas, LNEC - Laboratório Nacional de Engenharia Civil de Portugal, Lisboa.

Rodrigues, J.D. 1977, 'Previsão de Alterabilidade de materiais rochosos naturais', Revista Geotecnia, vol. 20, pp. 53-68.

Roisenberg, A. 1974, 'Argilo-minerais em rochas basálticas frescas: mineralogia dos estádios primários de intemperismo de rochas basálticas', Master thesis, Instituto de Geociências da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre.

Sims, I. & Brown, B. 1998, 'Concrete aggregates', in P. Hewlett (ed.), Lea's chemistry of cement and concrete, 4th edn, Elsevier, Oxford, pp. 963-4.

Valladares Neto, J., Santos, C.B., Torres, E.M. & Estrela, C. 2017, 'Boxplot: um recurso gráfico para a análise e interpretação de dados quantitativos', ROBRAC: Revista Odontológica do Brasil Central, vol. 26, no. 76, pp. 1-6, DOI:10.36065/robrac.v26i76.1132.

Wojahn, R.E., Clemente, I.M., Back, A.H., Nummer, A.V. & Pinheiro, R.J.B. 2021, 'Avaliação das Propriedades Tecnológicas de Agregados de CosPENmposição Granítica Oriundos de Duas Jazidas do Estado do Rio Grande do Sul', Anuário do Instituto de Geociências, vol. 44, 36308, DOI:10.11137/1982-3908_2021_44_36308.

Wong, T., Wong, R.H.C., Chau, K.T. & Tang, C.A. 2006, 'Microcrack statistics, Weibull distribution and micromechanical modeling of compressive failure in rock', Mechanics of Materials, vol. 38, no. 7, pp. 664-81, DOI:10.1016/j.mechmat.2005.12.002.

Yoshida, R. 1972, 'Contribuição ao Conhecimento das Características Tecnológicas dos Materiais Rochosos', PhD thesis, Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo, São Paulo.

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Publicado

2024-02-05