Resumo em Português:

A utilização de policarboxilatos em concretos é pratica comum no setor de construção civil, visto que esses aditivos auxiliam na dispersão das partículas, possibilitam a redução da quantidade de água de amassamento, permitem melhorar as propriedades no estado fresco e endurecido. Entretanto, é sabido que apesar de possibilitar a produção de concretos de alto desempenho, a presença dos policarboxilatos pode afetar a cinética de reação do cimento e de aglomeração das partículas durante a consolidação. Ao mesmo tempo em que o fluxo de calor liberado durante a reação pode ser quantificado em calorímetros de condução isotérmica, a aglomeração pode também, ser acompanhada a partir de ensaios reológicos oscilatórios com controle de freqüência e deformação. Os resultados obtidos separadamente, quando avaliados conjuntamente podem melhor ilustrar o efeito da presença dos aditivos durante o endurecimento do cimento, abordagem que é apresentada como objetivo principal deste trabalho. Para tanto, pastas cimentícias formuladas com CPIIE-32 foram avaliadas em função da variação do teor de policarboxilato e os resultados mostraram que a taxa de consolidação(promovida pela ação conjunta da reação química e da aglomeração)apresenta relação direta com o teor do aditivo.

Resumo em Inglês:

Polycarboxylates are frequently used as additives to concrete production in the construction industry. The additive increases the dispersion of the particles, reduces the amount of water, and improves the mechanical properties of concrete in the fresh and settled state. However, although it is well known that polycarboxylate additives enable the production of high performance concretes, their presence may affect on both kinetics and thermodynamics of cement's particles during hydration reaction through consolidation. While the flow of heat released by the hydration reaction can be measured by isothermal calorimetry, concrete consolidation can be measured by oscillatory rheometry. The results obtained separately, when considered together could better illustrate the effect of the additives on the cement setting. This was the main subject in this work. Therefore, cement pastes containing commercial CPIIE-32 were evaluated by simultaneous heat of hydration and rheological measurements with different amounts of polycarboxylate. The results obtained separately, when considered together can better illustrate the effect of additive content during the hardening, and this approach is presented as a main objective of this work. For this, cement pastes formulated with CPII-32 were evaluated according to the variation of the content of polycarboxylate and the results showed that the rate of consolidation(promoted by the joint action of the chemical reaction and particle agglomeration)has direct relation with the level of the additive.

Resumo em Português:

O comportamento de espalhamento de quatro escórias sintéticas foi investigado pelo método da gota séssil, quando em contato com a matriz de um concreto refratário contendo alto teor de carbono e carbeto de boro como agente antioxidante. A evolução do molhamento do sólido foi monitorada a 1450, 1550 e 1650 ºC por 1800 s. Além disso, simulações termodinâmicas foram efetuadas, usando o programa FactSage®, visando promover um maior entendimento das reações químicas que podem ocorrer na interface dos materiais avaliados. Foi observado que a composição química do líquido afetou diretamente o espalhamento deste e quanto maior o teor de MgO na composição da escória, maiores foram os valores do ângulo de contato entre líquido e sólido. No entanto, em altas temperaturas e tempos prolongados, foram verificadas a formação de bolhas na superfície do líquido e a infiltração das escórias nos poros do refratário. Estes fatores afetaram negativamente e tornaram menos conclusivos os dados coletados nos ensaios propostos, apontando que ainda são necessários aperfeiçoamentos da técnica de molhabilidade para a avaliação de materiais complexos, tais como os concretos refratários.

Resumo em Inglês:

The wetting behavior of four synthetic slags was investigated by the sessile drop technique, when in contact with the matrix of a high carbon containing refractory castable. The wetting evolution was monitored at 1450, 1550 and 1650 ºC during 1800 s. Besides that, thermodynamic simulations were carried out using the FactSage® software aiming to attain a better understanding of the chemical reactions at the materials interface. It was observed that the chemical composition of the liquid directly affected its spreading and the higher the MgO content in the slag composition, the higher contact angles values were attained. However, the formation of bubbles on the liquid surface and the slags infiltration in the refractory pores at high temperatures and long time intervals, were observed. These factors affected and made the collected wetting results less conclusive, pointing out that there is still the need of some improvements in the wettability technique in order to evaluate complex materials, such as refractory castables.

Resumo em Português:

Foi feito um estudo das propriedades microestruturais e elétricas de varistores à base de SnO2, sinterizados por microondas a 1200 ºC, com uma taxa de aquecimento de 120 ºC/min e tempos de tratamento de 10, 20, 30, 40, 50 e 60 min. O sistema utilizado neste estudo foi de (98,95-X) %SnO2.1,0%CoO.0,05%Cr2O3.X%Ta2O5, onde X corresponde a 0,05 e 0,065 mol%. A sinterização foi feita em um forno de microondas doméstico (2,45 GHz), equipado para uso em laboratório. Carbeto de silício foi colocado em um recipiente refratário para formar uma câmara de aquecimento em torno do suporte da amostra. As amostras foram analisadas por microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, medições de corrente dc e espectroscopia de impedância. Os seguintes parâmetros foram analisados: densidade, tamanho médio de grão, coeficiente de não-linearidade, campo de rigidez dielétrica, corrente de fuga, e altura e largura da barreira de potencial.

Resumo em Inglês:

An investigation was made of the microstructural and electrical properties of SnO2-based varistors microwave sintered at 1200 ºC, applying a heating rate of 120 ºC/min and treatment times of 10, 20, 30, 40, 50 and 60 min. The system used in this study was (98.95-X) %SnO2.1.0%CoO.0.05%Cr2O3.X%Ta2O5, where X corresponds to 0.05 and 0.065 mol%. Sintering was carried out in a domestic microwave oven (2.45 GHz) fitted for lab use. Silicon carbide was placed in a refractory vessel to form a heating chamber surrounding the sample holder. The pellets were examined by scanning electron microscopy, X-ray diffractometry, direct current measurements and impedance spectroscopy. The parameters of density, medium grain size, coefficient of nonlinearity, breakdown electrical field, leakage current, and height and width of the potential barrier were analyzed.

Resumo em Português:

Empresas envolvidas na mineração de esmeralda e beneficiamento representam uma importante área de desenvolvimento industrial no Brasil, com significativa contribuição para a produção mundial desse minério. Como resultado, grandes volumes de resíduos de esmeralda são constantemente gerados e abandonados no ambiente, contribuindo negativamente para a sua preservação. Por outro lado o interesse no uso do resíduo de mineração como aditivo na produção de material cerâmico tem crescido entre os pesquisadores nos últimos anos. A indústria cerâmica está constantemente buscando a ampliação do mercado para o setor e tentando aperfeiçoar a qualidade dos produtos e aumentar a variedade de aplicações. A tecnologia de obtenção de cerâmica de revestimento que usa resíduos de mineração é um mercado ainda pouco explorado. Neste cenário, o objetivo do presente estudo foi caracterizar o resíduo gerado a partir de mineração de esmeralda, bem como para avaliar seu potencial uso como matéria-prima fundente para a produção de revestimentos cerâmicos. Misturas cerâmicas foram preparadas a partir de matérias-primas caracterizadas por fluorescência de raios X e difração de raios X. Cinco composições foram preparadas utilizando índices de resíduos de esmeraldas de 0%, 10%, 20%, 30% e 40%. As amostras foram preparadas por prensagem, sinterizadas em 1000, 1100 e 1200 ºC e caracterizadas visando estabelecer sua composição mineralógica, absorção de água, retração linear e módulo de ruptura à flexão. Os resultados mostraram que o resíduo de esmeraldas estudado pode ser incorporado na massa de revestimento cerâmico até 20% em substituição ao feldspato sem comprometimento das propriedades do produto final.

Resumo em Inglês:

Companies involved in mining and beneficiation of emerald represent an important area of industrial development in Brazil, with a significant contribution to world production of this ore. As a result, large volumes of waste generated and emerald are constantly abandoned in the environment, contributing negatively to their preservation. On the other hand the interest in the use of mining waste as an additive in production of ceramic materials has grown among researchers in recent years. The ceramic industry is constantly seeking to expand the market for the sector and trying to improve product quality and increase the variety of applications. The technology of obtaining ceramic coating that uses waste from mining is still a largely unexplored market. Thus, the purpose of this study was to characterize the waste generated from mining emerald as well as to evaluate its potential use as raw material for production melting of ceramic tiles. Ceramic mixtures were prepared from raw materials characterized by X-ray fluorescence and X-ray diffraction. Five compositions were prepared using the waste codes of emeralds from 0%, 10%, 20%, 30% and 40%. Samples were prepared by pressing, sintered at 1000, 1100 and 1200 ºC and characterized to establish their mineralogical composition, water absorption, linear shrinkage and modulus of rupture. The results showed that the residue of emeralds studied can be embedded in the mass of ceramic tiles up to 20% in replacement of feldspar without compromising the end product properties.

Resumo em Português:

Zircônia tetragonal estabilizada com ítria foi mecanicamente metalizada com titânio e a condição de molhamento avaliada com as ligas convencionais Ag-28Cu e Au-18Ni. Estas dissolveram o revestimento de titânio para uma completa distribuição deste metal ativo na superfície cerâmica, gerando uma liga ativa in situ e possibilitando adequadas ligações químicas ao metal base na temperatura de união. Os melhores resultados de molhamento foram selecionados para brasagem indireta em forno de alto-vácuo nas juntas ZrO2/Ti-6Al-4V. Testes de detecção de vazamento de gás hélio foram realizados na interface de união das juntas; amostras removidas na seção transversal de juntas estanques foram examinadas por técnicas de análise microestrutural. Formou-se uma camada escura adjacente à cerâmica metalizada, responsável pelo molhamento ocasionado pela liga Ag-28Cu. Entretanto, o uso da liga Au-18Ni resultou em precipitação de intermetálicos e microtrincamento interfacial. Perfis de microdureza através da interface resultante até onde a zircônia mostrou típico escurecimento não indicaram alternância significativa entre medições consecutivas; os resultados dos ensaios de resistência mecânica à flexão-3p foram considerados satisfatórios.

Resumo em Inglês:

Yttria tetragonal zirconia polycrystal was mechanically metallized with titanium and the wetting behavior on the ceramic surface was analyzed using the conventional fillers Ag-28Cu and Au-18Ni. These alloys had dissolved the active metal coating, which acts to zirconia reduction on its surface and promoting suitable chemical bonding to the metallic member. Better wetting results were selected for indirect brazing in a high-vacuum furnace for ZrO2/Ti-6Al-4V simple butt joints. Helium gas leak detection was made at the joints interface; samples were removed from the tight joints cross-section and examined by microstructural analysis techniques and EDX analysis. There was formation of a dark reaction layer close to the metalized ceramic surface, which was responsible for its good wetting behavior using the filler Ag-28Cu. However, the Au-18Ni filler alloy caused an excessive presence of intermetallics and interfacial microcracking. Microhardness profiles were made across the joints interface to where zirconia undergone typical darkening and there was no significant variation between consecutive measurements; performance of brazed joints was considered satisfactory by three-point flexure testing.

Resumo em Português:

O porcelanato se destaca no mercado atual de revestimentos cerâmicos por apresentar excelentes características técnicas e estéticas. No presente trabalho foram selecionadas matérias-primas cerâmicas tradicionais e adotada uma formulação padrão, convencionalmente reportada na literatura, visando a substituição do componente fundente (feldspato) por uma matéria-prima formadora de fase líquida em alta temperatura, e a substituição da fração argilosa por um argilito de menor refratariedade. O objetivo do estudo foi avaliar a utilização destas matérias-primas como alternativas técnicas e de menor custo, uma vez que, em uma massa de porcelanato, a quantidade de fundente é muito grande (representa aproximadamente 50% do total das matérias-primas utilizadas). A nefelina sienito foi à matéria-prima natural substituta ao feldspato escolhida por pertencer à família dos feldspatóides e por possuir características físico-químicas semelhantes, sobretudo, elevada fundência. Para a substituição da fração argilosa foi escolhido um argilito de ocorrência natural, abundante na região de Santa Gertrudes, SP. As substituições ao feldspato e à fração argilosa ocorreram de maneira total e/ou parcial, por meio de combinações entre os fundentes e argilitos. As massas foram processadas a partir da mistura de pós, moagem a úmido, secagem, desaglomeração, compactação e queima. Além das curvas de gresificação, técnicas como dilatometria, medidas de porosidade aparente, ensaio de resistência mecânica à flexão a três pontos, microscopia eletrônica e difração de raios X foram utilizadas para a caracterização dos materiais após queima em diversas temperaturas. Os principais resultados mostraram que, a princípio, é possível a combinação das matérias-primas nefelina e argilito como material alternativo ao feldspato potássico e à argila S. Simão, pois elas proporcionam a gresificação em temperaturas mais baixas. Composições com ambas as matérias-primas apresentaram baixos valores de absorção de água (<0,1%) e elevada resistência mecânica (> 45 MPa), apesar de maior deformação piroplástica a 1150 ºC.

Resumo em Inglês:

The porcelain tile is distinguished in the current market for ceramic tiles, with excellent technical and esthetic characteristics. In the present study traditional ceramic raw materials were selected and a standard formulation conventionally reported in the literature was adopted aiming to replace the melting phase (feldspar) of the composition for a raw material that forms liquid phase at high temperature, and replacement of the clay fraction by a mudstone of lower refractoriness. The aim of this study was to evaluate the use of these materials as alternative techniques and lower cost, since, in a mass of porcelain tile, the amount of flux is very large (representing approximately 50% of total raw materials used). The nepheline syenite was the natural raw material selected to replace the feldspar due to the fact that it belongs to the family of feldspathoids, and has similar physicochemical characteristics, therefore, a high fluxing efficiency. To replace the clay fraction was chosen a mudstone naturally occurring, abundant in the region of Santa Gertrudes, SP. Substitutions to the feldspar and clay fraction were completely and/or partially by means of combinations between the flux and mudstones. The masses were processed from the mixing of powders, wet milling, drying, disagglomeration, compaction and firing. In addition to the vitrification curves, techniques such as dilatometry, measurements of porosity, flexure strength test, electron microscopy and X-ray diffraction were used to characterize the material after firing at various temperatures. The results showed that, in principle, it is possible the combination of raw materials such as nepheline and mudstone to replace potassium feldspar and S. Simão clay, as they provide the vitrification at lower temperatures. Compositions with both materials showed lower values of water absorption (<0.1%) and high mechanical strength (> 45 MPa), despite higher pyroplastic strain at 1150 ºC.

Resumo em Português:

O objetivo deste trabalho é desenvolver catalisadores de Ni suportados em α-Al2O3 dopada com os seguintes elementos metálicos: ferro, zinco, cério e zircônio. Os suportes catalíticos de α-Al2O3 dopada foram obtidos por meio do método de síntese da reação de combustão e o níquel, na condição de espécie ativa catalítica, foi depositado sobre os suportes por meio do método de impregnação úmida. As caracterizações estruturais, bem como, a avaliação dos desempenhos catalíticos destes materiais cerâmicos na reação de reforma a vapor do metano fazem parte dos objetivos deste trabalho. Os suportes catalíticos sintetizados apresentaram estruturas cristalinas com dimensão de suas porosidades na faixa da microporosidade associada à presença de mesoporos. A avaliação catalítica das amostras obtidas neste trabalho, na reação de reforma a vapor do metano, revelou que o desempenho catalítico deste tipo de material é influenciado por suas características físicas, tais como, valor da área superficial das partículas que compõem a estrutura, como também, o valor médio dos diâmetros de poros da mesma. Dentre as quatro amostras desenvolvidas neste trabalho, a amostra de α-Al2O3 dopada com zinco contendo 1,5% de Ni como espécie ativa catalítica, apresentou valores percentuais de conversão do metano mais elevados que as demais amostras.

Resumo em Inglês:

The aim this work is to develop Ni catalysts supported on α-Al2O3 doped with the following metallic elements: iron, zinc, cerium and zirconium. The catalytic supports composed by α-Al2O3 doped were obtained by means method of synthesis of the combustion reaction and the nickel in the active catalytic species condition, was deposited over the supports by the method of wet impregnation. The structural characterizations, as well as the evaluation of performance of these ceramic materials in catalytic reaction of steam reforming of methane are among the objectives of this work. The catalytic supports synthesized showed crystalline structures with dimensions of its pores in the range of microporosity associated with the presence of mesopores. The catalytic evaluation of the samples obtained in this work, in reaction of steam reforming of methane revealed that the catalytic performance of this materials is influenced by physical characteristics her structure, such as, value of surface area of the particles that make up the structure, but also, the average diameter of pores of the same. Among the four samples developed in this work, the sample of α-Al2O3 doped with zinc containing 1.5% Ni as active catalytic species, showed percentages of conversion of methane higher than the other samples.

Resumo em Português:

Os concretos refratários usados em unidades de craqueamento catalítico fluidizado (UFCC) podem sofrer deterioração pela deposição de coque durante o processo de produção de hidrocarbonetos leves, ocasionando a diminuição do tempo de funcionamento do reator e conseqüente perda financeira para as petroquímicas. Diversos estudos foram feitos, porém nenhum deles aponta conclusivamente para a parcela que esta deposição tem na deterioração do concreto, permanecendo a dúvida se ele é o responsável pelos danos observados macroscopicamente no riser de uma UFCC. Este trabalho visou estudar o efeito do tempo de exposição a uma atmosfera coqueificante sobre um concreto refratário anti-erosivo, classe C, buscando identificar mudanças nas propriedades físicas e microestruturais que evidenciem o mecanismo de degradação e que possam fornecer subsídios para análises conclusivas acerca do entendimento do fenômeno. Para isso, prepararam-se amostras de um concreto usado industrialmente em UFCC, submetidas a um processo de coqueificação forçado em reator piloto. Fixou-se a temperatura e a taxa de aquecimento em 540 ºC e 50 ºC/h, respectivamente, variando-se os tempos de exposição ao gás propeno em 10, 60, 120, 240 e 480 h. Os corpos de prova tiveram suas microestruturas caracterizadas via microscopia ótica e eletrônica de varredura e suas fases por difração de raios X. Outros ensaios complementares foram necessários para o entendimento do fenômeno. Os resultados mostraram que a superfície e a microestrutura do material gradativamente se impregnam de coque, que preenche os poros, as microtrincas e as trincas. Não foram encontradas evidências de microtrincamento em torno dos poros da matriz do concreto preenchidos com coque, porém os agregados apresentam algum tipo de deterioração com o tempo de exposição ao propeno, não necessariamente causados diretamente pelo coque.

Resumo em Inglês:

Refractory castables used in Fluidized Catalytic Cracking Units (FCCU) are said to deteriorate due coke formation during the production of light hydrocarbons, causing a shortening in the operating time of the reactor. Consequently, a significant financial loss for the petrochemical will occur. Several studies have been carried out, but none of them showed clearly how much is the contribution of the coke for the concrete final deterioration. It still remains the doubt if the coke is the responsible for the damage observed macroscopically in a FCCU's riser. In this way, this work aimed to study the effect of the time in a cokemaking atmosphere on an anti-erosive class-C refractory castable, seeking for microstructural changes or on physical properties that indicate degradation mechanisms and give support to the understanding of the phenomenon. Samples of an industrial refractory castable used in petrochemical units were prepared and subjected to a forced cokemaking process in a simulation reactor. The temperature and the heating rate were kept constant at 540 ºC and 50 ºC/h, respectively. The values of 10, 60, 120, 240 and 480 h were used for the time of exposition to the propene gas. The microstructure of the samples was characterized through optical and scanning electron microscopy and its mineralogical phases through X-ray diffraction. Complementary analyses were necessary to a better understanding of the phenomenon. The results show that the surface and the microstructure are gradually impregnated by coke, which fills up pores, microcracks and cracks. Evidences of microcracking around the coke filled pores were not found. However, many aggregates present some type of deterioration related to the time of exposition to propene. Those damages are not necessarily caused by coke directly.

Resumo em Português:

Próteses parciais fixas são empregadas na reabilitação da forma e função de dentes parcial ou totalmente comprometidos e devem permanecer permanentemente unidas aos remanescentes dentários. O material mais utilizado na confecção de próteses odontológicas é a porcelana feldspática. Contudo, ela apresenta propriedades mecânicas limitadas para reposição de espaços edêntulos extensos. A associação da porcelana com sistemas metálicos de níquel-cromo (sistema metalocerâmico) permite que a infra-estrutura metálica compense a natureza frágil da porcelana, preservando-se tanto a isolação térmica como a estética desejáveis, além de reduzir a possibilidade do surgimento e crescimento de trincas durante os esforços mastigatórios. Falhas coesivas por baixa resistência mecânica da porcelana comunicam a estrutura metálica com o ambiente oral, caracterizado pela presença de uma solução eletrolítica (saliva), pela agressividade das variações cíclicas de temperatura, pH e por solicitações mecânicas. Este processo resulta na liberação de íons metálicos que podem desencadear respostas alérgicas ou inflamatórias, e/ou na degradação clínica precoce do sistema metalocerâmico. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito da presença de uma camada intermediária de titânio sobre o comportamento de sistemas metalocerâmicos dentários. A aplicação por plasma de um filme fino de titânio gera uma camada óxida passivante regular que protege o substrato metálico contra os efeitos corrosivos da saliva. Ensaios tribocorrosivos foram realizados para simular o ambiente oral, detectando precocemente a formação de trincas no sistema metalocerâmico, o que qualifica a aderência entre os componentes do referido sistema. Foram produzidas amostras planas nas quais suspensões de porcelana feldspática odontológica foram depositadas e queimadas sobre substratos metálicos modificados por filme fino de titânio, comparando-as com o sistema metalocerâmico convencional, sem titânio. O sistema modificado por titânio apresentou melhor comportamento, caracterizando-se pelo menor número de traços de fratura superficial adjacentes à área do ensaio tribocorrosivo.

Resumo em Inglês:

Partial fixed prosthodontic restoration is used to rehabilitate both the form and function of partial or total compromised teeth and must remain permanently joined to the remaining teeth. The most useful material in prosthodontics is feldspar porcelain, commercialized as aluminosilicate powders. Dental porcelains depict limited mechanical strength to rehabilitate extensive spaces. The association of porcelain with Ni-Cr metallic infrastructures allows the metallic component to compensate for the brittle nature of porcelain, thus preserving the thermal insulation, aesthetics and, most important, reducing the possibility of cracking during mastication efforts. Cohesive flaws caused by low mechanical strength connect the metallic substructure to the oral environment, characterized by the presence of an electrolytic solution (saliva), aggressive temperature and pH cycles as well as mechanical demand. As a result, ions are released and can promote allergic or inflammatory responses, in addition to clinical degradation of the prosthodontic system. Therefore, the aim of this study was to evaluate the presence of an intermediate titanium layer on the behavior of Ni-Cr/porcelain systems. Plasma deposition of titanium films were also carried out to create barrier layers capable of isolating the metallic substrate from the hazardous effects of the oral environment. Tribocorrosion tests were performed to simulate the oral environment and corresponding wear, making it possible to early detect crack formation and growth on metal-ceramic systems and estimate the adherence between the metal and ceramic components. Plain samples consisting of dental feldspar porcelain deposited onto metallic substrates coated or not with titanium were fired and characterized. The results showed that the deposition of titanium films improved the adherence of the system compared to conventional metal-ceramic systems, thus holding crack growth towards the metallic component.

Resumo em Português:

Este trabalho tem como objetivo incorporar resíduo de gemas (lodo da serra de corte das gemas), produzido em uma empresa de lapidação de ametistas e ágatas, à massa cerâmica vermelha utilizada para a produção de tijolos maciços. As matérias-primas foram submetidas a ensaios de fluorescência de raios X, difração de raios X e análise granulométrica, para caracterização mineralógica e físico-química. Foram preparados corpos de prova com 0%, 5%, 9%, 13% e 17% de resíduo adicionado à massa cerâmica, em massa. As propriedades físicas estudadas foram a resistência à compressão, a retração linear, a absorção de água e a massa específica, de acordo com norma técnica vigente. Os resultados mostraram que é possível incorporar até 5% de resíduo na massa cerâmica.

Resumo em Inglês:

This work aims to incorporate gems waste (sludge saw cutting of gems), produced in an amethyst and agate firm cut, in the red ceramic body used for the production of solid bricks. The raw materials were tested by X-ray fluorescence, X-ray diffraction and granulometric distribution analysis, for characterize the mineralogy and physical chemistry of materials. Samples were prepared with 0%, 5%, 9%, 13% and 17% waste added to the ceramic body by mass. The physical properties studied were compressive strength, linear shrinkage, water absorption and density in accordance with current technical standard. The results showed that it is possible to incorporate up to 5% of waste in bulk ceramics.

Resumo em Português:

Expansão por umidade (EPU) é o aumento das dimensões dos materiais cerâmicos em virtude da adsorção de água. A EPU geralmente ocorre lentamente e é relativamente pequena, mas, mesmo assim, pode comprometer a aderência das placas cerâmicas ao contrapiso, levar ao gretamento do vidrado e conduzir ao aparecimento de trincas em tijolos. Neste trabalho empregaram-se massas incorporadas com resíduos de caulim e de granito objetivando estudar a EPU de revestimentos cerâmicos. As matérias-primas foram beneficiadas e submetidas às caracterizações físicas e mineralógicas através de ensaios de análise granulométrica por difração a laser, análise química, análise termodiferencial, termogravimétrica e difração de raios X. Os resultados mostraram que os resíduos de caulim e de granito podem ser utilizados como matéria-prima cerâmica alternativa, pois apresentam características similares às matérias-primas cerâmicas convencionais, permitindo a obtenção de peças com resultados de EPU satisfatórios quando comparado ao valor limite de 0,6 mm/m (0,06%) proposto pela ABNT para revestimentos cerâmicos, notadamente em composições com teores de até 20% de resíduos, a temperaturas superiores a 1000 ºC.

Resumo em Inglês:

Moisture expansion (ME) is the term used to describe the expansion of ceramic materials due to the adsorption of water. ME usually occurs slowly and is relatively small, but, it can damage the ceramic tiles adhesion to the underlayment, craze the glaze and lead to the development of cracks on ceramics bricks. In this work kaolin and granite wastes were incorporated in ceramic compositions aiming study their influence on the ME of ceramic tiles. Raw materials were processed and submitted to characterization: physical and mineralogical by laser diffraction particle size analysis, chemical analysis, thermodifferential and thermogravimetric analysis and X-ray diffraction. Results showed that kaolin and granite wastes can be incorporated in ceramic composition because display characteristics similar to conventional not plastic ceramic materials, providing satisfactory ME results when compared to the ME limit value of 0.6 mm/m (0.06%) indicated by the ABNT for ceramic tiles. Compositions containing up to 20% of waste can be produced when firing above 1000 ºC

Resumo em Português:

São várias as características que tem colocado os cimentos de fosfato de cálcio em evidência na área dos biomateriais, como sua bioatividade e reabsorção in vivo. Neste trabalho, analisou-se a influência de dois processos de moagem nas propriedades morfológicas do pó de [beta]-fosfato tricálcico, [beta]-TCP, e na resistência mecânica do cimento. O pó foi obtido via reação no estado sólido de CaCO3 e CaHPO4 a 1050 ºC, apresentando pureza de fase e ausência de elementos tóxicos. O pó foi moído em: (A) moinho de bolas e (B) moinho vibratório de alta energia; sendo analisado por MEV e distribuição granulométrica. Os pós apresentaram propriedades diferentes com relação à distribuição e tamanho médio de grão. Finalmente, o cimento preparado com o pó submetido ao processo (B) apresentou valores de resistência mecânica significativamente maiores que o preparado com o pó submetido ao processo (A). Conclui-se que o processo de moagem (B) é muito mais eficiente que o processo (A).

Resumo em Inglês:

There are several characteristics that put calcium phosphate cements in evidence, like its bioactivity and in vivo resorption. The influence of two milling processes on the morphological properties of the [beta]-tricalcium phosphate powder, [beta]-TCP, and in the mechanical properties of the cement were analyzed. The powder was obtained by solid state reaction of CaCO3 and CaHPO4 at 1050 ºC. It showed high phase purity and absence of toxic elements. The powder was processed in ball mill (A) and high-energy vibratory mill (B), with posterior analysis by SEM and particle size distribution. The powders showed different average and distribution of grain size. Finally, the cement prepared with powder submitted to process (B) showed values of axial tensile strength significantly greater than that prepared with powder submitted to process (A). The milling process (B) is much more efficient than the process (A).

Resumo em Português:

O amortecimento ou atrito interno é uma das propriedades mais sensíveis de materiais e estruturas tanto em escala macro como microscópica e um bom indicador para a caracterização de danos estruturais, sendo particularmente sensível à presença de trincas e micro-trincas. O objetivo deste trabalho foi desenvolver um algoritmo que permitisse incorporar a caracterização do amortecimento à técnica das freqüências naturais de vibração via excitação por impulso, já bem estabelecida pela norma ASTM E1876 e amplamente empregada na determinação não-destrutiva dos módulos elásticos de materiais cerâmicos. Foi desenvolvido um algoritmo para a determinação do amortecimento fundamentado na análise de sinal no domínio de tempo-freqüência, no método do decremento logarítmico e no modelo viscoelástico equivalente. O algoritmo foi validado empregando um gerador de ondas de formato arbitrário e aplicado na caracterização de dois materiais, sendo um concreto refratário de alta alumina, com e sem dano por choque térmico, e um aço SAE 1020. O algoritmo foi eficiente ao determinar a frequência e o amortecimento de sinais arbitrários e dos corpos de prova, e em limitar a análise ao modo de vibração de interesse, minimizando assim a interferência de outros modos. O algoritmo permitiu integrar com eficiência o cálculo do amortecimento à técnica de excitação por impulso.

Resumo em Inglês:

Damping is one of the most sensitive properties of materials and structures, in macro and microscopic scale, which makes it particularly sensitive to the presence of cracks and micro-cracks and a good parameter to the characterization of structural damages. The aim of this work was to develop an algorithm to allow the incorporation of the damping characterization to the natural frequencies of vibration technique (by impulse excitation), already well established for the non-destructive determination of elastic moduli by ASTM E1876 and correlated standards for ceramic materials. It was developed an algorithm for determining the damping based on the time-frequency domain signal analysis, logarithmic decrement method and on the equivalent viscoelastic model. The algorithm was validated using an arbitrary wave form signal generator and applied to characterize two materials, a high alumina refractory castable with and without thermal shock damage, and a SAE-1020 steel. The algorithm was effective to recovery the frequencies and respective damping of the arbitrary simulated signals and to characterize the specimens, limiting the analysis to the vibration mode of interest, thereby minimizing the modes interference. This algorithm allowed the successful integration of the damping characterization to the impulse excitation technique.

Resumo em Português:

No processo de síntese da zeólita A decidiu-se testar uma matéria-prima alternativa e mais econômica como fonte de sílica e alumínio, pela utilização de rejeitos da indústria do caulim para papel. As zeólitas são substâncias cristalinas com estrutura caracterizada por um arcabouço de tetraedros interligados, cada um consistindo de quatro átomos de oxigênio envolvendo um cátion. O desenvolvimento de processos de síntese de zeólitas desperta um grande interesse para utilização nas áreas de purificação, catálise e adsorção. Os materiais de partida para a síntese da zeólita A constituíram-se de rejeitos de beneficiamento de caulim para papel de empresas do estado do Pará. A zeólita foi obtida após calcinação em 85 e 110 ºC durante 24 h. A caracterização dos materiais de partida foi feita por difração de raios X, análise química, análise térmica gravimétrica e térmica diferencial, e microscopia eletrônica de varredura. A caracterização da zeólita A foi feita por difração de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os rejeitos de caulim utilizados como materiais precursores mostraram ser compostos essencialmente pelo mineral caulinita. Para as temperaturas e tempo empregados na síntese foi possível a formação da fase cristalina da zeólita A, para os dois materiais precursores.

Resumo em Inglês:

Raw materials were used to synthesize zeolite A as an alternative and more economical source of silica and aluminum, using waste from the kaolin of the paper industry. Zeolites are crystalline substances with a structure characterized by a framework of linked tetrahedra, each one consisting of four oxygen atoms surrounding a cation. The development of processes for the synthesis of zeolites is of great interest for use in the areas of purification, adsorption and catalysis.The starting materials for the synthesis of zeolite A consisted of wastes from kaolin beneficiation of paper companies of Pará state, Brazil.The zeolite was obtained after calcination at 85 and 110 ºC during 24 h.The chracterization of the starting material was performed by X-ray diffraction, chemical analysis, thermogravimetric and differential thermal analysis, and scanning electron microscopy.The characterization of zeolite A was done by X-ray diffraction and scanning electron microscopy. The kaolin waste used as starting material showed to be essentially kaolinite mineral. For the temperatures and time used in the synthesis it was possible to form the crystalline phase of zeolite A for the two starting materials.

Resumo em Português:

No atual cenário de competição acirrada, a capacidade de inovar se faz fator chave para o desempenho empresarial sendo uma fonte de obtenção de vantagens competitivas. A presente pesquisa objetivou esboçar um diagnóstico da inter-relação entre as principais variáveis de desempenho e a capacidade de inovar das empresas que trabalham no setor de cerâmica vermelha no município de Campos dos Goytacazes. Foi realizado um estudo de casos múltiplos de caráter exploratório e descritivo em cinco empresas campistas com características diferenciadas. Aplicou-se um questionário semiestruturado a profissionais das empresas ceramistas que tivessem familiaridade com o negócio. De posse dos dados obtidos na etapa inicial analisados segundo a técnica de análise de conteúdo, foi realizada uma pesquisa survey não paramétrica a fim de ratificar as informações iniciais, além de verificar relações entre conceitos. O nível de concordância entre os respondentes das 20 empresas estudadas na etapa final foi verificado através do coeficiente de concordância de Kendall. A capacidade de inovar se mostrou baixa nas empresas do setor de cerâmica vermelha de Campos dos Goytacazes. Essa deficiência provém de fatores como: mão de obra desqualificada; falta de visão inovadora; baixa cooperação interorganizacional; falta de incentivos e programas que favoreçam a inovação.

Resumo em Inglês:

In today's world competition, the ability to innovate can be considered essential for corporate survival and a source of competitive advantages. This research aimed to outline an inter-relationship diagnostic among the main variables of performance and the capacity to innovate in companies working in the red ceramic industry in the city of Campos dos Goytacazes, north of Rio de Janeiro State, Brazil. .A multiple case studies with exploratory and descriptive purposes was carried out in five companies with different characteristics. A semi-structured questionnaire was applied to the companies' managers, people who were familiar with the business. Data collected were analyzed using content analysis in order to identify variables and factors necessary to construct a questionnaire. A survey research was conducted and these data were analyzed using nonparametric techniques to ratify the initial information, and to identify possible relationships among variables. The level of agreement among the answers furnished by the 20 companies studied was checked using Kendall concordance coefficient. The level of novelty was found low in the Campos dos Goytacazes Red Ceramic Cluster. This deficiency originate from factors such as unskilled labor, lack of innovative vision, low cooperation, lack of incentives and programs to encourage innovation.

Resumo em Português:

O objetivo deste estudo foi avaliar a superfície de uma cerâmica à base de zircônia tetragonal estabilizada por ítria (Y-TZP) após diferentes protocolos de jateamento com partículas. Setenta e seis blocos cerâmicos de Y-TZP (5 x 4 x 4) mm³ foram sinterizados e polidos. As amostras foram randomicamente divididas em 19 grupos (n=4) sendo um controle e 18 grupos utilizando 3 fatores: a) tempo (2 e 4 s); b) tamanho de partícula (30 µm - partículas de alumina revestida por sílica; 45 µm - partículas de alumina; 145 µm - partículas de alumina) e; c) pressão (1,5, 2,5 e 4,5 bar). O jateamento foi realizado seguindo um rigoroso protocolo. Para os resultados qualitativos e quantitativos a topografia da superfície foi analisada em um perfilômetro óptico digital (microscopia de interferência), utilizando diferentes parâmetros de rugosidade (Ra, Rq, Rz, X-crossing, Mr1, Mr2 e Sdr) e imagens 3D. A rugosidade da superfície também foi analisada após a aplicação de agentes de união (primer e silano) sobre a superfície cerâmica. ANOVA 1-fator revelou que os tratamentos de superfície (tempo, tamanho de partícula e pressão durante o jateamento) forneceram resultados com diferença estatisticamente significante para todos os parâmetros de rugosidade analisados. O teste de Tukey mostrou que as diferenças estatísticas entre os grupos foram diferentes para cada parâmetro. Na análise qualitativa os agentes de união reduziram a rugosidade, preenchendo os vales da superfície. Os protocolos realizados neste estudo mostram que o tempo, o tamanho da partícula e a pressão influenciaram no padrão topográfico e na amplitude da rugosidade da cerâmica Y-TZP.

Resumo em Inglês:

This study aimed to evaluate Y-TZP surface after different airborne particle abrasion protocols. Seventy-six Y-TZP ceramic blocks (5×4×4) mm³ were sintered and polished. Specimens were randomly divided into 19 groups (n=4) according to control group and 3 factors: a) protocol duration (2 and 4 s); b) particle size (30 µm, alumina coated silica particle; 45 µm, alumina particle; and 145 µm, alumina particle) and; c) pressure (1.5, 2.5 and 4.5 bar). Airborne particle abrasion was performed following a strict protocol. For qualitative and quantitative results, topography surfaces were analyzed in a digital optical profilometer (Interference Microscopic), using different roughness parameters (Ra, Rq, Rz, X-crossing, Mr1, Mr2 and Sdr) and 3D images. Surface roughness also was analyzed following the primer and silane applications on Y-TZP surfaces. One-way ANOVA revealed that treatments (application period, particle size and pressure of particle blasting) provided significant difference for all roughness parameters. The Tukey test determined that the significant differences between groups were different among roughness parameters. In qualitative analysis, the bonding agent application reduced roughness, filing the valleys in the surface. The protocols performed in this study verified that application period, particle size and pressure influenced the topographic pattern and amplitude of roughness.

Resumo em Português:

A degradação térmica a 300 ºC de argamassas de cimento Portland reforçada por fibras de polipropileno foi investigada. Foi proposto um modelo computacional para a avaliação qualitativa da conectividade da estrutura de poros. Os resultados revelaram a degradação das argamassas com a temperatura dos tratamentos térmicos. A conectividade da estrutura de poros aumentou com a temperatura do tratamento térmico para as argamassas com fibra. Os resultados também mostraram um aumento da conectividade da estrutura de poros para as argamassas com fibra não submetidas à alta temperatura.

Resumo em Inglês:

Thermal degradation at 300 ºC of polypropylene fiber reinforced Portland cement mortars was investigated. A geometric modeling considering pore with cylindrical shape was also used in order to do quantitative evaluation of pore structure's connectivity. The results revealed thermal degradation of the mortars by high temperature. The pore structure connectivity increased with thermal treatment temperature for mortar samples with fiber content. The test results also showed pore structure connectivity increase for non-heat treated fibered mortars.

Resumo em Português:

Nos processos de retificação, a utilização de fluidos de corte é uma maneira de implementar a qualidade final do processo, pois os fluidos têm como finalidade a lubrificação na área de contato entre a peça e ferramenta e a refrigeração das superfícies, assim evitando danificações na superfície da peça. Com isso, a utilização de fluidos de corte tem sido constantemente estudada, visando diminuir a utilização deste, pois a utilização de fluidos de corte tem seus problemas. O custo do produto final aumenta consideravelmente com o uso de fluidos de corte no processo de retificação, além de que os fluidos de corte são substâncias tóxicas e nocivas tanto às pessoas quanto ao meio ambiente. Portanto, indústrias, universidades e centros de pesquisas são levados a pesquisar métodos alternativos menos prejudiciais ao meio ambiente. Dentre as alternativas surge a técnica da mínima quantidade de lubrificante (MQL), que também tem suas desvantagens, como por exemplo, a formação de um borra de óleo na superfície de corte do rebolo, o que gera uma rugosidade maior na peça. Porém, visando minimizar o problema da formação da borra de óleo podem ser usados jatos de ar comprimido incidindo na superfície de corte do rebolo, com o objetivo de limpar a mesma. Este estudo será feito através da análise da avaliação das variáveis de saída do processo de retificação externa, como o comportamento da rugosidade superficial e dos desvios de circularidade. Através dos resultados obtidos pretende-se estudar a técnica do MQL, visando melhorá-la através da limpeza da superfície de corte do rebolo com jatos de ar comprimido.

Resumo em Inglês:

In grinding, the use of cutting fluids aims to improve the final quality of the process, because their purpose is to lubricate the contact area between workpiece and tool and the surface cooling, thus avoiding damages on the machined part. Therefore, this subject has been constantly studied, in order to diminish the amounts applied, due to some problems it may cause. The cost of the final product enhances considerably with the application of cutting fluids; they are environmentally hazardous substances, and the cause of many illnesses to the people involved. In this case, industries, universities and research centers are prompted to research alternative methods which are less harmful to the environment. Between these arises the minimum quantity lubricant (MQL) technique, however having also its disadvantages, like the formation of a grout on wheel surface, which generates higher surface roughness on the workpiece. Aiming to minimize the problems concerning this grout, compressed air jets can be applied in order to clean the abrasive tool, which is the subject of the present work. This study aims to analyze some output variables of the external plunge grinding as surface roughness and roundness errors. Using the obtained results, it is intended to study MQL technique, aiming its improvement through the surface cleaning of the grinding wheel by compressed air jets.

Resumo em Português:

Este trabalho tem como objetivo o estudo da incorporação de cinzas provenientes da combustão do carvão mineral em caldeiras de leito fluidizado, na produção de argamassas, em substituição parcial do cimento. Foram elaborados corpos de prova utilizando-se os cimentos Portland com as especificações CPII-E-32 de características normais e areia de classificação abaixo da malha 100. Foram preparadas misturas na proporção 4 partes de agregado e 1 parte de cimento, com a inserção de cinzas nas proporções 0, 10, 20, 30, 40 e 50%. A argamassa foi desenvolvida em misturador e a moldagem foi feita em moldes de 5 cm x 10 cm. Foi analisado o comportamento de resistência à compressão após 28 dias. A resistência diminui conforme o aumento da porcentagem de cinzas. Foram feitas análises complementares de difração de raios X e constatou-se que a substituição desse resíduo pode ser feita com sucesso em argamassas com teores de até 30%.

Resumo em Inglês:

This paper aims to study the ash incorporation from the combustion of coal in fluidized bed boilers, in production of mortar, replacing part of cement. Specimens were prepared using Portland cement to the specifications CPII-E-32 of normal characteristics and classification of sand below 100 mesh. Blends in the 4:1 ratio, that is, 4 parts of aggregate to 1 part of cement, with insertion of ashes in the proportions 0, 10, 20, 30, 40 and 50%. The mortar was developed in mixing and casting was made in a mold of 5 cm x 10 cm. The behavior of compressive strength was evaluated after 28 days; the strength decreases with increasing percentage of ash. Additional analysis was carried out by X-ray diffraction, and it was found that the substitution of this waste can be successfully used in mortars with blends of up to 30%.