FCT: DCT - Dissertações de Mestrado
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- MODELAÇÃO GEOTÉCNICA 3D DE GALERIAS DE EXPLORAÇÃO SUBTERRÂNEA DE MÁRMOREPublication . Português, Diogo Marques; Caetano, Paulo; Gomes, AntónioA indústria extrativa de rochas ornamentais do Alentejo, mais precisamente a extração de mármore, é realizada, maioritariamente, através da abertura de pedreiras a céu aberto que chegam a atingir profundidades da ordem das dezenas de metros, por vezes, ultrapassando mesmo a centena de metros. Este tipo de extração afeta negativamente os ecossistemas e a paisagem regional, para além de não permitir uma maior eficácia de extração, visto haver uma porção significativa da massa mineral que não consegue ser extraída, pelo menos em condições de segurança. Assim, uma alternativa para alterar o método de extração destes materiais é através da criação de um sistema de galerias autossuportantes que permitem uma substancial redução da produção de rejeitados para além de uma redução do impacto visual e da destruição de habitats por parte da exploração. Para determinar a fiabilidade deste método, será utilizada a modelação numérica no estudo da expansão da exploração de mármore para uma exploração subterrânea na pedreira "Monte D'El Rei" da EFA em Vila Viçosa, com recurso ao método MEF (Método dos Elementos Finitos), tanto em 2D como 3D, com base nos programas RS2 e RS3 da Rocscience. Com recurso a estes códigos, e partindo das propriedades de resistência e deformabilidade dos maciços, será avaliado o comportamento tenso-deformacional das galerias. Acompanhada desta modelação será também analisada a estabilidade dos taludes de uma pedreira a céu aberto no programa 2D recorrendo ao método MEF e a comparação dos resultados com os métodos de cálculo do fator de segurança tradicionais. Neste sentido, serão primeiramente realizados estudos de caracterização geomecânica do maciço rochoso local, tanto através de ensaios in situ como por ensaios laboratoriais. A avaliação da repetibilidade dos modelos, serão testados modelos probabilísticos incorporados no programa RS2, para modelar as famílias de descontinuidades identificadas na pedreira, e a comparação destes à utilização do critério de rotura de Hoek & Brown Generalizado.
- Quantificação de Teores de Lítio em Rochas por LIBS: Avaliação do Efeito do Gating nas Correlações EspectraisPublication . Rosário, Aquilino José Bento do; Almeida, JoséO aumento da exploração mineira de minérios de lítio, impulsionado pela crescente produção de baterias de iões de lítio, exige métodos analíticos portáteis, rápidos e eficazes para a avaliação de teores em amostras geológicas. A espectroscopia de plasma induzido por laser (LIBS, Laser-Induced Breakdown Spectroscopy) tem vindo a afirmar-se como uma técnica amplamente utilizada na prospeção mineira, devido à sua portabilidade, rapidez de análise e reduzida preparação das amostras. Neste contexto, constitui uma alternativa a métodos expeditos como a fluorescência de raios X portátil (pXRF), que não permite a quantificação fiável de elementos leves. Contudo, a quantificação de lítio por LIBS é condicionada por efeitos de matriz, fenómenos de autoabsorção e variabilidade experimental. Assim, o presente trabalho avalia o potencial do LIBS para a estimativa quantitativa preliminar de lítio, com particular enfoque na aplicação degating temporal como estratégia para melhorar a qualidade do sinal espectral. Foram analisadas amostras minerais litiníferas recorrendo a um analisador portátil SciAps Z300, comparando resultados obtidos com e sem gating e utilizando diferentes linhas de emissão do lítio. Os resultados demonstram que a aplicação adequada de gating temporal melhora a estabilidade do sinal e a correlação entre as intensidades LIBS e os teores de lítio determinados por métodos laboratoriais de referência, confirmando a viabilidade do LIBS como ferramenta de triagem quantitativa preliminar em prospeção mineira.
- ESTUDO DA PROSPEÇÃO GEOTÉCNICA DA 2ªFASE, LOTE C – SOURE - CARREGADO, DA LINHA DE ALTA VELOCIDADE – UM CONTRIBUTOPublication . Pessanha, Afonso Fernandes; Silva, Ana; Nunes, JorgeO desenvolvimento da ferrovia de alta velocidade (LAV) em Portugal apresenta desafios geotécnicos significativos, uma vez que o traçado cruza diversas formações geológicas com características mecânicas diversas. Neste contexto a estabilidade da infraestrutura está intima- mente relacionada com as condições do terreno e a interação terreno-estrutura. Dadas as exi- gências de elevados níveis de desempenho e segurança, especialmente devido às velocidades elevadas de circulação dos comboios, é essencial assegurar que o terreno seja capaz de supor- tar, adequadamente, as cargas dinâmicas e as vibrações a que está submetido, mantendo a sua estabilidade ao longo do tempo. Estes desafios são ampliados pela diversidade litológica ao longo do traçado, incluindo zonas aluvionares, diversas com solos moles, maciços carbonatados cársicos, e outras condi- ções que influenciam diretamente a construção e operação da futura ferrovia, podendo com- prometer a sua eficiência e a segurança. A solução proposta assenta num estudo geotécnico detalhado do terreno, que a inves- tigação desenvolvida nesta dissertação acompanhou no troço entre Soure e o Carregado, parte da 2ª Fase, do Lote C, da LAV Porto-Lisboa. A partir da campanha de prospeção e dos seus vários componentes, elabora-se uma análise e interpretação das diversas informações adqui- ridas, uma ferramenta fundamental para a identificação das soluções mais adequadas ao de- senvolvimento da infraestrutura. Este estudo baseia-se nas técnicas mais adequadas e conhe- cimentos da Engenharia Geológica, com especial enfoque na análise dos aspetos geotécnicos que afetam diretamente a viabilidade do projeto. Os resultados obtidos terão um impacto relevante na futura construção da LAV, per- mitindo uma compreensão mais aprofundada dos desafios geotécnicos ao longo do traçado e fornecendo orientações fundamentais para a definição de soluções construtivas adequadas, e contribuindo, deste modo, para a otimização do projeto, com especial enfoque na segurança e eficiência da operação ferroviária.
- PROPOSTA DE UM MODELO CONCEPTUAL HIDROGEOLÓGICO EM MACIÇO ROCHOSO DETRÍTICO-CARBONATADO PARA O ESTUDO DE UM SITE CONTAMINADOPublication . Filipe, João Miguel Valente Ferreira; Caetano, Paulo; Costa, CarlosA construção de um modelo conceptual hidrogeológico apresenta-se como uma impor- tante ferramenta para a caracterização de locais contaminados, principalmente numa fase de estudo preliminar, permitindo uma interpretação precoce do comportamento da contamina- ção, que deve ser refinada ao longo das várias fases de estudo de um local contaminado, para representar o mais próximo possível a realidade, enquanto permite várias abordagens de ex- posição dos resultados obtidos. Nesta dissertação é proposto e descrito o procedimento de construção de um modelo hidrogeológico conceptual em geologia complexa, formada por alternância entre formações detríticas granulares, tipicamente arenosas e formações carbonatadas com elevado teor detrí- tico ou biogénico. O estudo foca-se na avaliação da condutividade hidráulica do meio de transporte de contaminação num caso de estudo que importa contaminantes do tipo NAPL. Este tipo de substrato apresenta características de elevada heterogeneidade e anisotropia, com fraturas, cavidades e porosidade própria, envolvendo permeabilidade secundária, desempe- nhando um papel crucial nas dinâmicas de fluxo e de transporte de contaminantes. Inicialmente, é realizado um enquadramento detalhado do contexto do local de estudo com os dados disponíveis, abrangendo a geologia, litologia, tectónica, hidrogeologia e fontes potenciais de contaminação no local. Segue-se a apresentação da metodologia e dos resultados dos trabalhos de campo, laboratório e gabinete realizados, necessários a uma melhor caracte- rização das condições in situ que se verificam no local de estudo, incluindo a caracterização do transporte de contaminantes (em meio fraturado, poroso e em cavidades), a determinação da condutividade hidráulica, lateralmente e em profundidade e a modelação desta compo- nente complementada com estimativas de interpolação por krigagem. O trabalho de campo incluiu a realização de ensaios in situ (slug tests) para determinação das condutividades hi- dráulicas das formações no terreno. Foram também conduzidos ensaios laboratoriais para avaliação das propriedades do material e de complementação à determinação da condutivi- dade hidráulica. Por fim, em gabinete, os dados são integrados gradualmente num modelo conceptual de contaminação utilizando software especializado, permitindo modelar um terreno com pa- râmetros hidrogeológicos conhecidos e estimados e melhor caracterizar o trajeto e transporte da contaminação.
- AVALIAÇÃO DA RESISTÊNCIA MECÂNICA DE UM BETÃO SUJEITO A DUAS TEMPERATURAS DE CURA DISTINTASPublication . Valente, Raquel Soares; Silva, Ana; Lopes, JorgeO crescimento exponencial da população tem conduzido a uma necessidade crescente de expansão da construção de infraestruturas, o que, por sua vez, implica a redução dos pra- zos de execução. Entre os fatores que mais influenciam os tempos associados à construção destaca-se a aplicação do betão e os períodos necessários à sua descofragem. Sendo o betão um dos materiais mais utilizados na construção civil, existe um interesse significativo no es- tudo das suas propriedades, tanto no estado fresco como no estado endurecido. Uma das ca- racterísticas do betão que assume particular relevância durante a fase construtiva é a sua re- sistência à compressão uniaxial, considerada em diferentes abordagens e condições de análise. Com o objetivo de aprofundar o conhecimento relativo ao desenvolvimento da resistên- cia à compressão do betão em idades jovens, foi desenvolvido o presente estudo. No contexto da execução de uma obra em subterrâneo, realizou-se uma campanha experimental de ensaios à resistência à compressão do betão aplicado, considerando diferentes idades e temperaturas de cura, de modo a aferir a resistência adquirida e avaliar a possibilidade de uma descofragem mais célere. Os resultados obtidos indicam que o betão sujeito a temperaturas de cura elevadas apre- senta valores superiores de resistência à compressão em idades jovens, quando comparado com betão curado a temperatura normalizada. Contudo, aos 28 dias de idade, observa-se o comportamento inverso, verificando-se uma redução da resistência à compressão no betão sujeito a cura a temperaturas mais elevadas.
- Validação de um método em cromatografia líquida e gasosa acoplada a espetrometria de massa em Tandem (LC-MS/MS e GC- MS/MS) para deteção de pesticidas em ma- trizes complexasPublication . Lopes, Ana Beatriz Martinho; Costa, Gonçalo; Silva, Maria ManuelaO chá verde, matriz complexa com benefícios para a saúde, amplamente consumido, é sujeito à aplicação de pesticidas, exigindo métodos analíticos rigorosos para assegurar a sua segurança alimentar. Devido ao risco que estes contaminantes representam para a saúde, de- senvolveu-se um método analítico, num laboratório certificado, para a deteção de resíduos de pesticidas. A validação de um método requer primeiramente a preparação e extração das amostras, com solventes adequados à polaridade, solubilidade e estabilidade da matriz, compatibilidade com os equipamentos e eficiência na extração do analito. O processo de extração foi realizado com o método QuEChERS, quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe, caracterizada como a técnica de extração de amostras multiresiduos de pesticidas mais utilizada na indústria ali- mentar. A respetiva análise decorreu em dois equipamentos distintos: cromatografia líquida acoplada a um espetrómetro de massa triplo quadrupolo (LC-MS/MS) e cromatografia gasosa acoplada a um espetrómetro de massa triplo quadrupolo (GC-MS/MS), onde se escolheram um pesticida por equipamento, Azoxistrobina e Trifluralina, respetivamente. Determinaram-se parâmetros de validação de modo a comprovar a capacidade do mé- todo analítico para fornecer dados consistentes, confiáveis e precisos, a avaliação teve por base os critérios de validação presentes no guia SANTE/11312/2021. Conclui-se que o método apre- senta uma boa linearidade (R2 > 0,995), dentro da gama de trabalho de 2 a 100 ppb, e verifica- se a especificidade e seletividade na deteção de ambos os pesticidas. Verificou-se que a matriz em análise apresenta taxas de recuperação no intervalo de 70 a 120%. Um coeficiente de vari- ação (CV) de 4,85% (Trifluralina) e 8,65% (Azoxistrobina) para a repetibilidade e 5,79% (Triflura- lina) e 5,84% (Azoxistrobina) para a precisão intermédia. A incerteza do método apresenta valores entre 12,10% e 12,56%. Conclui-se que os resultados da validação encontram-se dentro dos critérios de aceitação do SANTE/11312/2021 e o método pode ser aplicado a análises de rotina.
- ENSINO EXPERIMENTAL E INTERATIVO DE PALEONTOLOGIAPublication . Carmo, Filipe José Mourato do; Mateus, OctávioRespondendo ao desafio proposto pelo meu orientador Octávio Mateus, decidi escrever uma tese sobre o ensino experimental e interativo de Paleontologia. Face a este estímulo, pesou o facto de trabalhar no Pavilhão do Conhecimento - Centro Ciência Viva. A minha experiência de aproximadamente 20 anos ajudou, e muito, a desenvolver as atividades aqui propostas. Duas décadas de trabalho na área da museologia mostraram-me que este universo, a par da maioria das escolas básicas e secundárias, carece de instrumentos experimentais interativos de Paleontologia. A reboque desta necessidade, encontram-se os professores e profissionais de museus, que cada vez mais sentem falta de ferramentas hands-on que possam utilizar nas suas práticas diárias. Esta tese pretende assim fornecer ferramentas que apetrechem todos os interessados em equipar e melhorar os seus espaços museológicos, escolares e/ou outros. As atividades interativas aqui expostas vão muito para além do ensino interativo da Paleontologia, abrangendo de igual forma outros domínios da ciência, como a Geologia, a Biologia, a Matemática, a Física, a Química e a Informática. Este trabalho tem também o intuito de despertar o interesse e o gosto de todos aqueles que desejam ter uma profissão diferente e conhecer sítios nunca antes explorados, investigando a vida do passado na Terra: a Paleontologia.
- Caracterização geomecânica de maciços rochosos na exploração subterrânea de mármoresPublication . Bolotas, Neusa Salomé dos Santos Matos; Caetano, Paulo; Costa, CarlosA exploração subterrânea de mármores exige uma análise detalhada das características geomecânicas do maciço rochoso de modo a garantir o sucesso da exploração e a segurança e eficiência do processo de escavação. O principal desafio deste estudo reside na variabilidade das descontinuidades geológicas e no seu impacto na estabilidade dos taludes e das galerias projetadas. A necessidade de compreender os modos de rotura e os fatores de segurança torna esta análise essencial para a definição de medidas de suporte e acompanhamento da escava- ção. Para abordar esta problemática, foram caracterizadas as descontinuidades do maciço atra- vés de levantamentos de campo, complementados por ensaios com o martelo de Schmidt para aferição da resistência da rocha à compressão. Identificaram-se quatro famílias de desconti- nuidades, uma das quais se revelou a mais crítica para a estabilidade. A análise cinemática foi realizada através do teste de Markland, utilizando o software DIPS, para avaliar a suscetibili- dade a mecanismos de rotura. Foram aplicadas as classificações geomecânicas RMR, SMR e Q, bem como o índice GSI, para avaliar a qualidade do maciço rochoso e propor medidas de prevenção e estabilização das frentes de escavação e dos eixos das galerias. Os resultados indicam que o modo de rotura por cunha é predominante, especialmente nos taludes da frente de escavação Este, entretanto intervencionada com pregagens, carecendo de monitorização contínua ao longo da escavação. Já os fatores de segurança estimados para as frentes localizadas a oeste demonstram uma condição de estabilidade geral favorável. Estes resultados fornecem informações fundamentais para o dimensionamento e acompanhamento da exploração subterrânea, contribuindo para a segurança das operações e para a otimização dos métodos de escavação.
- Effects of nitrogen fertilizer on protein synthesis, accumulation, and physicochemical properties in maizePublication . Ragala, Aya; Brito, Maria da Graça; Semedo, José; Kullberg, JoséNitrogen plays a crucial role in the growth and development of plants, impacting various physiological processes. Maize crops, in particular, demand significant nitrogen levels for optimal growth and productivity. This study investigated the complex interactions between nitrogen fertilization and its effects on protein synthesis, nutrient translocation, and physicochemical properties in two commercial maize varieties: DKC-6092 (A) and DKC-5810 (B). The experiment was conducted at the António Teixeira Experimental Center in Coruche (Portugal), with support from ANPROMIS, employing a factorial randomized complete block design with three nitrogen fertilizer application levels: control (1000 kg/ha), 25% increased nitrogen (1250 kg/ha), and 50% increased nitrogen (1500 kg/ha). Plant samples were systematically collected and analyzed across three critical growth stages (V6, V14, and R6) based on the Zadoks scale. Results revealed distinct varietal responses to nitrogen fertilization. Maize variety A exhibited optimal performance under control conditions, achieving maximum protein content (0.6%) and nitrogen levels, with enhanced physiological responses at higher nitrogen applications, demonstrated by increased photosynthetic rates (40.8 μmol CO2 m⁻²s⁻¹) at 50% nitrogen supplementation. Conversely, maize variety B reached peak protein content (0.65%) with moderate (25%) nitrogen supplementation, while showing maximum photosynthetic efficiency (40.2 μmol CO2 m⁻²s⁻¹) under control conditions. Morphological assessments revealed Variety B's superior root development under standard conditions, whereas Variety A demonstrated enhanced biomass production and grain weight per cob with increased nitrogen levels. Physiological results showed that Variety A maintained higher metabolic activity under increased nitrogen, while Variety B performed optimally under control conditions. These findings contribute to understanding genotype-specific nitrogen utilization patterns and provide valuable insights for developing targeted fertilization strategies that maximize both yield and nutritional quality in maize production systems. Future research should integrate multi-year field trials with advanced molecular and biochemical analyses to clarify the genetic basis of nitrogen use efficiency, while accounting for climate variability and soil microbiome interactions. More research of this kind would help improve variety-specific fertilisation techniques and pave the way for more sustainable, robust, and fruitful maize production systems.
- Metodologia SIG para a Modelação da Erosão Hídrica do Solo em Áreas de Montado: Um caso de estudo na herdade Casal das Balsas em Chamusca, no distrito de Santarém - PortugalPublication . Lopez Rodriguez, Edward Ivan; Brito, Maria da Graça; Ribeiro, Maria Manuela; Silva, JoséA nível mundial, o interesse pela problemática da erosão do solo tem vindo a aumentar, uma vez que esta pode causar a contaminação de corpos de água, acidificação e perda de nutrientes nos solos, entre outros impactos negativos. Assim, têm sido procuradas estratégias mais precisas e de baixo custo para quantificar a perda de solo e mitigar este risco. A metodologia proposta, que utiliza sistemas de informação geográfica (SIG) em combinação com o modelo revisto da Equação Universal de Perda de Solo (RUSLE), apresentou uma solução eficiente para a criação de uma ferramenta de fácil utilização, com parâmetros de entrada disponíveis para o território português. A ferramenta permitiu estimar o risco de erosão hídrica do solo para diferentes escalas, consoante a extensão da área a estudar. No caso da área de estudo, os resultados indicam que o fator LS tem a maior influência na estimativa da erosão, seguido pelo fator R, o que realça a importância de dispor de dados precisos para o seu cálculo. Além disso, o uso de imagens de satélite com alta resolução espacial melhora a estimativa do fator C. A validação dos resultados do modelo RUSLE aplicado a áreas de Montado permitiu tecer algumas considerações relativas aos parâmetros a considerar para a gestão de áreas de montado, nomeadamente: (i) relativamente ao valor do fator P, descritor de práticas de gestão agrícola que envolvem a conservação do solo, sugere-se que este deva ser ajustado à unidade, dado no Montado serem aplicadas práticas de gestão florestal, não contempladas no RUSLE; (ii) Relativamente à estimativa do fator LS, este deverá ter por base um modelo digital de terreno que permita a representação do terreno à escala local, ou seja, para a identificação de eventuais ravinas ou regos.