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MECÂNICA DAS ROCHAS
Aula 1: Apresentação e introdução
AULA 1: APRESENTAÇÃO E INTRODUÇÃO
Mecânica das rochas
AULA 01: NOME DA AULA
Disciplina
Temas desta aula
AULA 1: APRESENTAÇÃO E INTRODUÇÃO
Mecânica das rochas
AULA 01: NOME DA AULA
Disciplina
Ementa da disciplina
Revisão geral sobre minerais e rochas
Introdução à Mecânica das Rochas
Classificação geotécnica
Influência do intemperismo e da alteração física e química das rochas e maciços rochosos em seu comportamento mecânico
Resistência e deformabilidade em rochas com estrutura maciça e descontinua
Introdução à estabilidade de taludes
Fluxo em maciços rochosos
Equipamentos de instrumentação e monitoração de ensaios em rochas
AULA 1: APRESENTAÇÃO E INTRODUÇÃO
Mecânica das rochas
AULA 01: NOME DA AULA
Disciplina
Objetivo geral
Desenvolver aptidão para reconhecer a importância do comportamento mecânico das rochas nas operações envolvidas na engenharia de poços de petróleo e no estudo da Petrofísica em geral.
AULA 1: APRESENTAÇÃO E INTRODUÇÃO
Mecânica das rochas
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Objetivo específico
Permitir a observação crítica das propriedades das rochas, diferenciando o comportamento mecânico daquelas com estrutura maciça em relação às que apresentam descontinuidades, tais como fissuras, juntas, falhas, entre outras, identificando propriedades de resistência e deformabilidade para cada caso.
AULA 1: APRESENTAÇÃO E INTRODUÇÃO
Mecânica das rochas
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Disciplina
Unidade 1: Revisão geral sobre minerais e rochas
1.1- Minerais
1.1.1- Conceito e definição
1.1.2- Minerais formadores de rocha
1.2- Rochas
1.2.1- Conceito e definição
1.2.2- Classificação genética
1.2.3- Intemperismo das rochas e perfis intempéricos
1.2.4- Alterabilidade das rochas
Unidade 2: Introdução à Mecânica das Rochas
2.1- Histórico
2.2- Campos de aplicação da Mecânica das Rochas
Conteúdo programático
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Unidade 3: Propriedades de resistência e deformabilidade de rochas, descontinuidades e maciços rochosos
3.1- Resistência das rochas
3.1.1- Ensaios laboratoriais (compressões uniaxial, triaxial, tração e tenacidade)
3.1.2- Tensão-deformação de rochas sob compressão
3.1.3- Hidrostática
3.1.4- Cisalhamento
3.2- Resistência de descontinuidades
3.2.1- Características das descontinuidades
3.2.2- Diferentes critérios das descontinuidades (Patton, Jaeger, Barton-Badis)
3.2.3- Influência da água na resistência ao cisalhamento
3.3- Resistência de maciços rochosos
3.3.1- Deformabilidade (constantes elásticas)
3.3.2- Classificação e caracterização de maciços rochosos
Conteúdo programático
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Mecânica das rochas
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Unidade 4: Introdução à instabilidade de taludes
4.1- Classificação de movimentos
4.2- Mecanismos de análise de ruptura
Unidade 5: Fluxo em maciços rochosos
5.1- Propriedades hidráulicas
5.1.1- Porosidade
5.1.2- Permeabilidade e Lei de Darcy
5.2- Regimes de fluxo
5.3- Escoamento em meios fraturados
5.4- Modelos de fluxo em maciços rochosos
5.5- Percolação
Conteúdo programático
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Disciplina
Unidade 6: Equipamentos de instrumentação e monitoração de ensaios em rochas
6.1- Equipamentos mais utilizados
6.1.1- Piezômetros
6.1.2- Inclinômetros
6.1.3- Extensômetros de furos de sondagem
6.1.4- Extensômetros de superfície
6.1.5- Strain gauges
6.1.6- Células de carga e células de pressão total
6.2- Aplicações
Conteúdo programático
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Bibliografia básica
CALLISTER Jr., W. D. Ciência e Engenharia de Materiais: Uma Introdução. São Paulo: LTC, 2008.
AZEVEDO, I. C. D.; MARQUES, E.A.G. Introdução à Mecânica das Rochas. Caderno Didático 85, UFV, 2006.
PRESS, F. et al. Para entender a terra. Porto Alegre: Bookman, 2006.
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Bibliografia complementar
DAS, B.M. Fundamentos de Engenharia Geotécnica. São Paulo: Tomson, 2007.
KINGSLEY, Rebeca. ROCHAS e minerais: guia prático. São Paulo: Nobel, 1998.
CAPUTO, H. P. Mecânica dos solos e suas aplicações. Rio deJaneiro: LTC, 2008.
POPOV, E.P. Introdução à mecânica dos sólidos. São Paulo: E. Blucher, 2005.
ROCHA, L.A.S., AZEREDO, C. T. Projetos de poços de petróleo. Rio de Janeiro: Interciência, 2009.
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Bibliografia complementar
CALLISTER JR., William D. Ciência e Engenharia de Materiais. São Paulo: LTC, ed. 8, 2012.
Capítulo: A Estrutura dos Sólidos Cristalinos, nº de páginas: 40
Capítulo: Imperfeições nos Sólidos, nº de páginas: 27
Capítulo: Discordâncias e Mecanismos de Aumento de Resistência, nº de páginas: 31
Capítulo: Falha, nº de páginas: 40
GROTZINGER, John; JORDAN, Tom. Para Entender a Terra. Porto Alegre: Artmed, ed. 6, 2013.
Capítulo 3. Materiais da Terra: Minerais e Rochas, nº de páginas: 36
Total de páginas do material didático: 174
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Procedimentos de ensino
As aulas serão ministradas em sala (teoria) e por meio de atividades estruturadas, em que o aluno desenvolverá capacidade de reconhecer as principais diferenças de comportamento mecânico das rochas, bem como a aplicação da ciência em sua área de atuação e outras, bem como os principais equipamentos envolvidos em ensaios geotécnicos.
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Recursos
Aulas teóricas: material audiovisual disponível no campus.
Atividades estruturadas: atividades envolvendo laboratório, amostras de rochas ou fotografias de lâminas petrográficas para visualização em laboratório 3D, equipamentos, entre outros recursos disponíveis.
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Procedimentos de avaliação
O processo de avaliação será composto de três etapas: Avaliação 1 (AV1), Avaliação 2 (AV2) e Avaliação 3 (AV3). 
A AV1 contemplará o conteúdo da disciplina até sua realização, incluindo o das atividades estruturadas. 
AV2 e AV3 abrangerão todo o conteúdo da disciplina, incluindo atividades estruturadas. Para aprovação na disciplina o aluno deverá:
Atingir resultado igual ou superior a 6,0, calculado a partir da média aritmética entre os graus das avaliações, consideradas apenas as duas maiores notas obtidas entre as três etapas de avaliação. A média aritmética será o grau final do aluno na disciplina;
Obter grau igual ou superior a 4,0 em, pelo menos, duas das três avaliações;
Frequentar, no mínimo, 75% das aulas ministradas.
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Negócio, inovação, competitividade e TI 
A Mecânica das Rochas tem como finalidade estudar as propriedades e o comportamento dos maciços rochosos submetidos a tensões ou variações das suas condições iniciais.
Resistência mecânica
Ruptura, colapso.
Deformabilidade
Deformações por variações no carregamento e/ou na temperatura.
Permeabilidade
Fluxo de fluidos através dos poros e fissuras.
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Principais definições em Mecânica das Rochas e suas implicações
A rocha é essencialmente anisotrópica, um material bastante distinto de outros materiais da Engenharia, por isso os projetos em rochas são especiais.
O comportamento da rocha se baseia na Mecânica dos Sólidos e seu estudo auxilia na concepção de sistemas de Engenharia com adequada resistência, rigidez, estabilidade e integridade.
Esse comportamento é avaliado usando-se as leis fundamentais da Mecânica Newtoniana, em que dois elementos são fundamentais: 
Resistência interna de um
objeto sólido; 
Mudança de forma ou deformação do objeto em resposta às forças externas aplicadas, estas representadas pelo termo tensão (média das forças atuando sobre uma área).
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Mecânica das Rochas nas engenharias
A rocha, como um objeto de Engenharia, está sujeita a várias forças e restrições. 
Nesse contexto, a Mecânica das Rochas coloca-se como um ramo da Geomecânica, utilizando princípios de mecânica dos sólidos e geologia para quantificar a resposta de uma rocha que é submetida a forças do meio ambiente causadas por fatores induzidos pelo homem, que alteram as condições ambientais originais.
Preocupa-se com a resposta da rocha a uma perturbação de Engenharia, induzida pelo homem, diferentemente da praticada em Geologia, que estuda processos geológicos.
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Relevância da mecânica das rochas nas engenharias
Conhecimento relevante em inúmeros estudos de casos individuais, tais como na implantação em maciços rochosos de:
Fundações;
Poços;
Furos de sondagem;
Cavernas;
Taludes.
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Relevância da mecânica das rochas para o engenheiro de petróleo
A Mecânica das Rochas para o engenheiro de petróleo diz respeito à previsão de: produtividade, deformação, compactação, fratura, colapso e falhamento de formações rochosas em reservatórios de óleo e gás, que são causadas pela perfuração e produção.
A previsão correta de estabilidade dos poços é cada vez mais importante, em um cenário de explotação em profundidades cada vez maiores, em reservatórios de maior pressão e temperatura.
Deformação de sobrecarga, faturamento, colapso, subsidência do terreno, devem ser simulados, medidos, calibrados corretamente.
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Problemas relativos à perfuração de poços de petróleo
Abrir poços circulares e introduzir fluidos de perfuração e de completação em uma formação estável pode resultar em instabilidade, ruptura e colapso do poço.
Furos circulares não verticais podem concentrar tensões por metros de diâmetro, excedendo a resistência da formação, resultando em ruptura plástica.
Fluidos de completação podem modificar a pressão dos poros.
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O relacionamento entre o CIO e o CEO 
Identifica produtividade e vida útil de poços de explotação;
Reduz duração de perfuração e custos;
Maior segurança e confiabilidade da perfuração (menor risco);
Maior desempenho do reservatório – previsão de produção de areia, melhor projeto de fraturas, menos cisalhamento do revestimento, menos subsidência, menos compactação;
Previsão de instabilidade, redução de prisão\ruptura da coluna de perfuração (stuck pipe), perda de circulação, desvios entre outros aspectos.
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Sugestões de leitura para aprofundamento
Debater estrutura acadêmica e conteúdo científico de trabalhos aplicados.
Análise de risco de escorregamentos:
http://revistas.ung.br/index.php/geociencias/article/view/2036/1549
Caracterização tecnológica de rochas ornamentais:
http://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/16079
Perfuração de poços:
http://www.repositorio.uff.br/jspui/handle/1/614
Assista ao vídeo:
Estabilidade de maciços rochosos – mecânica das rochas em minas subterrâneas
https://www.youtube.com/watch?v=e7lwBWYvdz8
Saiba mais
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Mecânica das rochas
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Disciplina
AVANCE PARA FINALIZAR A APRESENTAÇÃO.
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
Unidade 1: Revisão geral sobre minerais e rochas
Minerais
Conceito e definição
Minerais formadores de rocha
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Mecânica das rochas
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Disciplina