Resumo em Português:
RESUMO O concreto autoadensável é de complexa obtenção, por isso exige-se um estudo minucioso da mistura e do seu comportamento no estado fresco. De acordo com os requisitos de autoadensabilidade exigidos pela norma brasileira ABNT NBR 15823-1, decidiu-se obter parâmetros de autoadensabilidade e de reologia por meio de estudos em argamassas e, posteriormente, estudos em concretos. Os parâmetros decorrentes da avaliação das argamassas foram obtidos por meio dos seguintes ensaios: mini-slump, mini-funil e caracterização reológica por meio do reômetro da marca Rheotest N4.1. Os parâmetros provenientes da avaliação dos concretos foram obtidos por meio dos ensaios e modelos matemáticos: slump flow, T500, funil V, anel J, caixa L, caixa U, tubo de segregação, parâmetros reológicos estimados por meio de equações matemáticas propostas por Sedran e De Larrard. Com esses parâmetros, foi possível parametrizar ou mapear os concretos autoadensáveis com vistas na norma NBR 15823, bem como foi feita uma avaliação do emprego da classificação dessa norma para o concreto autoadensável. Constatou-se, por exemplo, que o ensaio T500 não apresentou resultados consistentes de viscosidade plástica aparente quando comparados com os resultados do ensaio de Funil V para esta mesma característica. Verificou-se que os ensaios que avaliam habilidade passante, tais como, caixa L e anel J não demonstraram uma boa relação entre seus resultados, assim podendo comprometer a classificação do concreto como autoadensável. Por fim, de maneira geral, observou-se uma importante relação dos parâmetros de autoadensabilidade e de reologia de argamassas e de concretos e, além disso, despertou-se no sentido de melhor avaliar a autoadensabilidade do concreto diante de algumas inconsistências nos resultados de alguns ensaios.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The design of self-compacting concrete is complex, so it requires a thorough study of the mixture and their behavior in the fresh state. According to workability requirements required by the Brazilian standard NBR 15823-1, we decided to get workability parameters and rheology through studies in mortars, and later studies in concrete. The parameters resulting from the evaluation of the mortars were obtained by means of the following tests: mini-slump, mini funnel and rheological characterization using the rheometer of Rheotest N4.1 brand. The parameters resulting from the evaluation of concrete were obtained through the tests and mathematical models: slump flow, T500, V funnel, J ring, L box, U box, segregation tube, rheological parameters estimated by mathematical equations proposed by Sedran and De Larrard. From these parameters, it was possible to parameterize or map the self-compacting concrete according NBR 15823-1, and an assessment was made of the use of this classification standard for self-compacting concrete. It was found, for example, that the T500 test results showed no apparent consistent plastic viscosity compared to plastic apparent viscosity results obtained by testing funnel V. It was found that the bolt assays that evaluate the ability such, as box L and J ring, did not show a good match between their results, so may compromise the classification as self-compacting concrete. Finally, in general, an important relation of the workability parameters and rheology of mortars and concretes was observed and, in addition, it was awakened in order to better evaluate the workability of the concrete in the face of some inconsistencies in the results of some tests.Resumo em Português:
RESUMO O objetivo deste trabalho foi investigar as propriedades térmicas, mecânicas e termo dinâmico mecânicas de compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) com a incorporação do pó de conchas de moluscos (5, 10 e 20% em peso). A matriz pura e seus compósitos foram misturados em um misturador interno e em seguida moldados por compressão. A incorporação do pó de concha de molusco diminuiu o índice de fluidez do PEAD em uma faixa de 23 a 53%, já a cristalinidade da matriz praticamente não foi alterada. O pó da concha possui 97, 53% de CaO, tendo estrutura cristalina constituída por aragonita e calcita, ambos polimorfos do carbonato de cálcio. O estudo granulométrico mostrou que o pó da concha apresentou uma distribuição larga do tamanho das partículas, sendo também confirmada na análise da superfície de fratura dos compósitos por microscopia eletrônica de varredura. Os aspectos morfológicos mostram que nenhuma adesão foi observada entre as partículas e o PEAD. A adição da concha causou um aumento na rigidez da matriz e como também diminui a capacidade de amortecimento da matriz. A adição de 10% deslocou a temperatura de transição vítrea (Tg) do PEAD em 6 °C, enquanto o compósito com 20% do pó de concha não apresentou essa transição.Resumo em Inglês:
ABSTRACT This work deals with an investigation of thermal, mechanical and dynamic mechanical properties of composites of high density polyethylene(HDPE) with addition of mollusk shell powder (5, 10 and 20%wt). The pure matrix and its composites were first mixed in an internal mixer and then molded by compression. The mollusk shell powder incorporation decreased the melt index within a range of 23% to 53% whereas no relevant changes in crystallinity of matrix were observed. The shell powder was composed by 97.53% of CaO and its crystalline structure was constituted of calcite and aragonite, both polymorphs of calcium carbonate. The granulometric study showed a large distribution of particle size to the mollusk shell powder, which was also confirmed by the scanning electron microscopy (SEM) analysis of the fracture surface of the composites. The morphological aspects of the composites showed a poor adhesion between HDPE matrix and shell powder. The adding of filler increased the matrix rigidity and decreased its damping capacity. The incorporation of 10%wt mollusk shell powder shifted the glassy transition temperature (Tg) of the PEAD in 6 °C, while the composite with 20%wt did not show this transition temperature.Resumo em Português:
RESUMO Foram preparados compósitos PHB/TiO2 e PHB/ZnO num misturador interno de laboratório, a cristalização foi investigada por calorimetria exploratória diferencial (DSC), com taxas de aquecimento e resfriamento entre 5 e 30 °C/min e a superfície de fratura de seletas composições analisada por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Através das imagens de MEV foi observado que as nanopartículas de ZnO e TiO2 estão bem dispersas na matriz de PHB. Por DSC, observou-se que a adição de TiO2 e ZnO modificou a temperatura e taxa de cristalização do PHB, sem afetar significativamente a cristalinidade total. Em geral, a adição da carga TiO2 promoveu alterações mais significativas na matriz de PHB, comportando-se como um agente nucleante.Resumo em Inglês:
ABSTRACT PHB/TiO2 and PHB/ZnO compounds were prepared in a laboratory internal mixer. Crystallization was investigated by differential scanning calorimetry (DSC) with heating and cooling rates ranging from 5 to 30 °C/min. Fractured surface of selected samples was analysed by scanning electron microscopy (SEM). From the SEM images, it was observed that ZnO and TiO2 nanoparticles were properly dispersed in the PHB matrix. DSC studies revealed that the addition of TiO2 and ZnO changed the temperature and crystallization rate but did not affect the total crystallinity significantly. In general, TiO2 behaved as nucleating agent greatly influencing the PHB crystallization.Resumo em Português:
RESUMO A monitoração da degradação do revestimento de elementos combustíveis usados em reatores de pesquisa do tipo TRIGA é normalmente feita usando-se métodos como o ensaio visual e o teste de sipping. Embora forneçam informações importantes sobre as condições do revestimento, estes métodos não permitem determinar a profundidade de uma descontinuidade ou acompanhar o seu crescimento. Neste trabalho, é apresentado um estudo sobre a viabilidade do uso do método de ensaio por correntes parasitas para a caracterização de descontinuidades no revestimento de aço inoxidável AISI 304 de elementos combustíveis usados em reatores do tipo TRIGA. São apresentados os padrões de referência fabricados para uso no ajuste do sistema de ensaio e obtenção das curvas de referência de perda de espessura, os corpos de prova utilizados para a validação da metodologia usada, as sondas externas envolventes e superficiais desenvolvidas para a realização dos experimentos, os acessórios e a metodologia usados. O sistema de ensaio foi capaz de detectar e discriminar as descontinuidades situadas nas superfícies interna e externa dos padrões de referência e corpos de prova. Foram detectadas descontinuidades com diâmetro acima de 0,50 mm e com profundidades acima de 50% da espessura do revestimento, bem como descontinuidades do tipo perda de espessura gradual. Verificou-se também que a sensibilidade apresentada pelas sondas superficiais desenvolvidas foi sensivelmente maior, comparando-se com as sondas envolventes utilizadas.Resumo em Inglês:
ABSTRACT Monitoring degradation of the cladding of the fuel elements used in TRIGA type research reactors is typically performed using test methods such as visual test and sipping test. Although provide important information about the condition of the cladding, these methods do not allow determining the depth of the discontinuities detected neither monitoring their growth. In this paper is presented a study on the feasibility of using eddy current method for characterization of discontinuities in the AISI 304 stainless steel cladding of the fuel elements used in TRIGA type reactors. In this study, are described the reference standards for use in setting the test system and obtaining the reference curves of loss of thickness, test specimens used for the validation of the methodology used, the encircling probes and surface probes developed, the accessories and test metho dology used. The test system was able to detect the discontinuities located in the internal and external surfaces of the reference standards and test specimens and discriminate discontinuities with different depths. Discontinuities with diameter of 0.50 mm and depths above 50% of the cladding thickness as well as discontinuities simulating gradual loss of thickness were detected. It was also verified that the sensitivity provided by surface probes was considerably higher than the sensitivity of the encircling probes used.Resumo em Inglês:
ABSTRACT A series of E-Glass fiber reinforced polyurethane (PU)/vinyl ester(VER) resin interpenetrating polymer network (IPN) composites were prepared. The Mechanical Properties like tensile, flexural and impact of IPN composite were studied. Results revealed that addition of PU increases the impact strength by 8.33%, 7.69%, 14.28%, 12.5%, 11.11% for the proportinate of 0%PU, 10%PU, 20%PU, 30%PU, 40%PU, 50%PU respectively, at the slight expense of decrease in flexural and tensile modulus. The obtained experimental results were compared with the Finite Element Analysis data's (ANSYS 10). The comparison shows good agreement with experimental data's.Resumo em Português:
RESUMO O poli (éter-éter-cetona) - (PEEK) é conhecido como um biomaterial alternativo para a substituição de materiais metálicos implantáveis. No entanto, para aplicações biomédicas ele é biologicamente inerte, impedindo uma boa interação entre o implante e os tecidos ósseos adjacentes, dificultando a sua aplicação. Uma maneira de superar o caráter inerte do PEEK é a modificação física da sua superfície pelo método de lixiviação de partículas. Dessa forma, este trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar estruturas de PEEK com superfície modificada. Para a preparação das estruturas utilizou-se a técnica de deposição de uma camada de NaCl sobre o polímero. Esse material foi submetido a uma carga de 6 toneladas seguido de tratamento térmico a 390°C durante três diferentes tempos. Após o resfriamento, as amostras foram submetidas ao processo de lixiviação de partículas de NaCl. Em seguida, as estruturas foram caracterizadas por Microscopia Ótica, retilineidade e FTIR. O aumento de tempo no tratamento térmico conduziu as amostras a uma melhor conformação e preservação das cavidades presentes na superfície rugosa como consequência de uma melhor fusão do polímero, porém provocou uma menor efetividade na lixiviação das partículas de NaCl. No ensaio de retilineidade, a amostra que apresentou menor rugosidade foi a com maior tempo de tratamento térmico, possivelmente devido a uma maior quantidade de NaCl retido em sua superfície rugosa. A partir das observações dos espectros, as amostras de PEEK, quando comparadas à amostra controle, apresentaram um comportamento similar, não demonstrando alteração significativa no perfil entre os materiais estudados. Considerando os aspectos de processamento, a técnica desenvolvida nesta pesquisa demonstrou-se efetiva para a obtenção das amostras de PEEK com superfície modificada com diferentes tempos de tratamento térmico.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The poly (ether ether ketone) - (PEEK) is known as an alternative biomaterial to replace the well-known successful implantable metallic materials. However, the main issue for PEEK as a biomedical implant it is biologically inert, preventing a good interaction between the implant and the surrounding bone tissue. One way to overcome the inert character of PEEK is the physical surface modification through the particle leaching method. In this way, this article has as goal to develop and to characterize PEEK structures which have modified surface. To prepare these structures it was used a deposition technique where a layer of NaCl is deposited over the polymer. The material was subjected to the load of 6 tons and heat treatment at 390°C in three different times. After cooling at room temperature, the samples were leached by NaCI particles process. Then, the structures were examined by optical microscopy, straightness and FTIR. According to analysis, increasing the heat treatment time results in a better polymer melting which leads better rough surfaces. The surfaces, in general, have better form, better maintaining and better depth recesses. However, increasing the heat treatment time produced a lower leaching effectiveness. In straightness test result, the sample showed less roughness was the sample with longer heat treatment, possibly due to a greater amount of NaCl retained in its roughened surface. From the observations of the FTIR spectra, samples of PEEK, when compared to the control sample showed a similar behavior, showing no significant change in the profile of the studied materials. Considering the process, the technique developed in this article showed to be effective obtaining PEEK samples morphologically modified by different heat treatment time.Resumo em Português:
RESUMO Neste trabalho, foram produzidas espumas vitrocristalinas a partir de vidros de garrafas descartadas e casca de arroz (3 a 25% em massa), como agente porogênico. Diferentes composições foram preparadas de maneira a se obter materiais com porosidade controlada para aplicações, nas quais o isolamento térmico e a não-inflamabilidade são os principais requisitos técnicos. Os pós de cada matéria-prima (resíduos) foram homogeneizados e as misturas foram então prensadas uniaxialmente (20 MPa). Os compactos obtidos foram queimados em diferentes temperaturas (700 – 950 °C) e tempos de patamares (30 – 120 min). As matérias-primas e as espumas vitrocristalinas produzidas foram caracterizadas de acordo com suas propriedades químicas, físicas e estruturais. Os resultados mostraram que é possível produzir espumas vitrocristalinas a partir de composições otimizadas com 85% de vidros de garrafas e 15% de casca de arroz, queimadas a 900 °C por diferentes tempos. Tais espumas vitrocristalinas apresentaram porosidade variando entre 80 e 84% enquanto a condutividade térmica e a resistência mecânica à compressão variaram entre 0,068 e 0,082 W/m.K e entre 1,1 e 1,8 MPa, respectivamente.Resumo em Inglês:
ABSTRACT Vitrocrystalline foams from discarded glass bottles and rice husk (3 to 25 wt%) as pore forming agent were produced in this work. Different compositions were prepared in order to obtain materials with controlled porosity in applications where thermal insulation and non-flammability are major requirements. Well-homogenized powders of the formulated compositions were uniaxially pressed (20 MPa) and the obtained compacts fired at different temperatures (700 - 950°C) and holding times (30 - 120 min). Raw materials and the obtained vitrocrystalline foams were characterized according to their chemical, physical and structural properties. The results showed that it is possible to produce vitrocrystalline foams from optimized compositions containing 85% glass bottle and 15% rice husk, fired at 900°C for different holding times. These vitrocrystalline foams presented porosity varied from 80 to 84% while the thermal conductivity and compressive strength varied between 0.068 and 0.082 W/m.K and from 1.1 to 1.8 MPa, respectively.Resumo em Português:
RESUMO O objetivo deste trabalho é analisar o efeito do reuso da água e dos resíduos de lavagem dos caminhões betoneiras na resistência à compressão de concretos. O método para analisar a influência destes materiais na re-sistência à compressão foi comparar uma amostra-controle (traço padrão de 30 MPa) com amostras de diferentes composições. O resultado de cada amostra foi diferente em função de sua composição, no entanto, pode-se afirmar que a água e o resíduo de lavagem não afetaram de forma significativa a resistência à compressão, pois, todas as amostras com 100% de cimento deram resultados superiores a 90% da amostra-controle. Percebe-se que a maior proporção das partículas do resíduo de lavagem está entre 1 e 10 µm, ou seja, as partículas são finas e semelhantes às do cimento. Nota-se, por meio do método de fluorescência de raio x, que nenhum elemento químico diferente foi encontrado no resíduo de concreto, todos aparecem no cimento. Observa-se, também, que não houve síntese de novos minerais, somente pequenas quantidades (menor do que os limites de detecção do método de difração de raio x) de aluminossilicatos e quartzo dissolvidos, que foram sintetizados em novos minerais cristalinos, podendo ser atribuídos como substâncias amorfas em estado sol-gel.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The objective of this work is to analyze the effect of the reuse of water and washing residues of concrete mixers on the compressive strength of concretes. The method for analyzing the influence of these materials on compressive strength was to compare a control sample (standard 30 MPa trace) with samples of different compositions. The result of each sample was different according to its composition, however, it can be stated that the water and the washing residue did not significantly affect the compressive strength, since all the Samples with 100% cement gave results greater than 90% of the control sample. It can be seen that the largest proportion of the particles of the washing residue is between 1 and 10 μm, the particles are thin and similar to those of the cement. It is noted by means of the x-ray fluorescence method, that no different chemical elements were found in the concrete residue, all appear in the cement. It is also observed that there was no synthesis of new minerals, only small amounts (less than the detection limits of the x-ray diffraction method) of dissolved aluminosilicates and quartz, which were synthesized in new crystalline minerals, and can be attributed. As amorphous substances in the sol-gel state.Resumo em Inglês:
ABSTRACT During the last decades, a lot of research work focused on several biodegradable and biosourced polyesters for the purpose of reducing the non-degradable polymer wastes. These polyesters are particularly considered to be promising polymers for biomedical applications and short life-time products like packaging. As these packagings are rapidly discarded, especially the food ones, their accumulation becomes a serious environmental problem. In order to replace these materials with new ones that do not harm the environment, several studies are being carried out about these materials. However, it presents some limitations as its thermal instability in the molten state and high cost of production, being the incorporation of clay to the polymer matrix, forming bionanocomposites, a viable alternative since it improves the mechanical and thermal properties of the material when compared to the pure polymer, and may or may not reduce the total cost of production. Among commercially-available polyesters, polyhydroxyalkanoates (PHAs) are produced by various bacteria and known to be fully biodegradable. The aim of this study was to develop and to characterize bionanocomposites produced from the polymer matrix of poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvalerate) - PHBV and natural vermiculite and organoclay. The melt intercalation technique was used for obtaining systems in the form of films. The FTIR results unveiled changes in the bionanocomposites structure with the addition of the clay, verifying the incorporation and overlap of bands of both the natural clay and the quaternary ammonium salt. Through the XRD technique, it was observed a greater disorganization in the systems compared to the pure polymer, suggesting a structure of a microcomposite for the systems with natural clay and tending to a greater exfoliation for the systems with organoclay vermiculite. From the micrographs by MO and MEV, the films presented a small number of clusters for the natural systems and a more uniform structure for the organophilic systems, thus corroborating with the XRD. In this way, it was evidenced that the systems with organoclay were the ones that presented better against the characteristics desired for its possible industrial application. Thus, elaborated bionanocomposites may be an alternative to the substitution of synthetic polymers in the industry, for example, in food packaging.Resumo em Inglês:
ABSTRACT In this work a theoretical study of electrical behavior for a c-GaN/GaAs heterostructure as a photovoltaic device through a two-dimensional (2D) finite element numerical simulation is presented for a first time. I-V curves and electrical parameters like short circuit current (Isc), open circuit voltage (Voc), fill factor (FF) and efficiency (η) were obtained for n-i-p and n-p heterostructures with different thicknesses and doping of the layers by modeling heterostructures with characteristics parameters of this materials previously reported. As a result, an increment on Isc was observed by extending the thickness of i-GaAs layer from 12 mA/cm2 for thinner heterostructures to a maximum of ~32 mA/cm2 for heterostructures with i-GaAs layer >3000 nm and a decrease in Voc and FF in the range from ~1.06 V and 0.89 for n-p heterostructures to 0.75 V and 0.7 respectively for thicker i-GaAs layers allowing estimate maximum efficiencies between 23 and 25% for n-i-p and n-p configurations, respectively. This study allows demonstrating the potential of this type of heterostructures for solar cells applications, considering the possibility of using p-doping GaAs substrates for photovoltaics based in GaN.Resumo em Inglês:
ABSTRACT In this paper, nanocomposites with multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) or graphene nanosheets were prepared using a high density polyethylene (HDPE) matrix. Two different processes were employed: a solution method and a melt mixing method. The crystallinity index of the HDPE showed similar levels in nanocomposites after the addition of carbon nanotubes. It can be seen that the preparation process modified the degree of crystallinity of the HDPE matrix with graphene nanosheets. Nanocomposites prepared by the solution method showed a decrease in the crystallinity index. The addition of carbon nanotubes led to an increase of Young's Modulus with an increase in the MWCNT quantity, regardless of the preparation process used, with a 22.8 % increase for composites with 0.5 wt% of CNTs. The nanocomposites with graphene nanosheets exhibited a different behavior with each mixing method. Nanocomposites prepared by the solution method showed a higher Young's Modulus than those prepared by melt mixing. Results of transmission electronic microscopy and field emission scanning electronic microscopy indicated homogeneous dispersion for carbon nanotubes in melt mixing. Graphene nanocomposites showed some agglomerates, with smaller platelets in the nanocomposites prepared by solution mixing compared to that prepared by the melt mixing.Resumo em Português:
RESUMO Atualmente, os elevados consumos energéticos constituem uma das maiores preocupações da sociedade e da comunidade científica. A União Europeia definiu várias estratégias para atenuar este problema até 2020, passando pela redução das emissões de CO2, redução do consumo de energia primária e aumento do consumo de energia proveniente de fontes renováveis. O sector da construção é responsável por elevados consumos energéticos durante a fase de construção e utilização dos edifícios. Assim, torna-se importante utilizar soluções construtivas funcionais, que minimizem os consumos energéticos nos edifícios. A incorporação de materiais de mudança de fase (PCM) em materiais de construção permite a regulação da temperatura no interior dos edifícios com recurso à sua capacidade de armazenamento e libertação de energia. Desta forma, o principal objetivo deste estudo consistiu na caracterização do desempenho térmico de argamassas com incorporação de microcápsulas de PCM e comparação com argamassas de referência (0% PCM). Para tal, foram desenvolvidas 8 composições distintas, à base de diferentes ligantes, sendo estes a cal aérea, cal hidráulica, cimento e gesso. Para cada ligante foi desenvolvida uma composição de referência (0% PCM) e uma composição com incorporação de 40% de PCM, em substituição da massa de agregado. As propriedades avaliadas foram a trabalhabilidade, microestrutura, comportamento mecânico e desempenho térmico. Foi possível observar que a utilização de microcápsulas de PCM em argamassas contribui para uma melhoria da eficiência energética dos edifícios, através da diminuição das temperaturas extremas, do desfasamento temporal das temperaturas extremas e da diminuição das necessidades de climatização dos edifícios.Resumo em Inglês:
ABSTRACT Nowadays, the high energetic consumption is one of the biggest concerns of the modern society and scientific community. The European Union defined strategies for 2020 in order to reduce this problem, through the decrease of CO2 emissions, decrease the primary energy consumption and increase the energy consumption from renewable sources. The construction sector is responsible for high energetic consumptions during the production and utilization of buildings. Thus, it becomes important to use constructive solutions that allow minimize the energy consumption in buildings. The incorporation of phase change materials (PCM) in construction materials allows regulate the temperature inside the buildings, due to their capability of storage and release energy. The main objective of this study was to characterize the thermal performance of mortars with incorporation of PCM microcapsules. It were developed 8 different compositions based in different binders. The studied binders were aerial lime, hydraulic lime, cement and gypsum. For each binder a reference mortar (0% PCM) and a mortar with incorporation of 40% of PCM were developed. It was evaluated properties such as workability, microstructure, mechanical and thermal performance. It was possible to observe that the incorporation of PCM microcapsules in mortars effectively contributes to improving the energy efficiency of buildings, through the decrease of extreme temperatures, lag time delay of extreme temperatures and decrease of climatization needs of the buildings.Resumo em Português:
RESUMO A utilização de polímeros termoplásticos reciclados a partir de embalagens para a preparação de compósitos com fibras vegetais é uma alternativa tecnológica de grande potencial que pode conciliar viabilidade econômica com benefícios ambientais. No Brasil, muitos estudos têm sido feitos para a utilização de fibras vegetais em compósitos com matriz polimérica devido à grande disponibilidade de resíduos desses materiais. O País também merece destaque pelo alto índice de reciclagem mecânica de polímeros termoplásticos, principalmente do polímero poli(tereftalato de etileno) (PET). O presente trabalho teve como objetivo a preparação de compósitos por processamento termomecânico a partir de fibra de cana-de-açúcar tratada por explosão a vapor com matriz polimérica de PET e a avaliação do comportamento das propriedades do material em comparação aos compósitos com fibras não tratadas. Apesar das mudanças significativas na morfologia das fibras de cana-de-açúcar com o tratamento por explosão a vapor, não houve diferenças significativas nas propriedades dos compósitos PET/fibra tratada com relação aos compósitos PET/fibra in natura devido à não penetração da matriz polimérica no interior da estrutura da fibra modificada com o tratamento. O uso de outros tipos de matrizes poliméricas recicladas e adaptações nas operações de processamento dos materiais são alternativas que podem ainda potencializar o uso de fibra de cana-de-açúcar tratada por explosão a vapor na preparação de compósitos poliméricos e contribuir para a produção de materiais ambientalmente sustentáveis.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The use of recycled thermoplastic polymers from packaging and natural fibers for preparation of polymeric composites is a technological alternative of high potential to conciliate economic viability with environmental benefits. In Brazil, several studies have been performed aiming the use of natural fibers in polymeric composites due to the high availability of the agricultural waste. The high index of mechanical recycling of thermoplastic polymers, mainly of the polymer polyethylene terephthalate (PET), also worth mentioning in the Country. This study aimed the preparation of PET/sugarcane fiber composites by thermomechanical processing after treating of the fibers by steam explosion and the evaluation of the composites properties when compared with composites using fibers without treatment. Although of the significant changes in the fiber morphology with steam explosion treatment, there were not significant difference between properties of the composites with treated fibers and the composites with not treated fibers due to the insufficient penetration of the polymeric matrix into structure of the modified fiber after treatment. The use of others recycled polymeric matrix as well as adjustments in the operations for materials processing are alternatives that can improve the use of sugarcane fiber treated by steam explosion in the preparation of polymeric composites, contributing for production of environmentally sustainable materials.Resumo em Português:
RESUMO Neste trabalho é avaliado o processo de corrosão das armaduras induzido pela ação de íons cloreto em concretos produzidos com adição do Resíduo do Beneficiamento de Rochas Ornamentais (RBRO). No estudo de caracterização, foram avaliadas propriedades físicas, químicas e mineralógicas do RBRO. Foram produzidos concretos com três níveis de relação água/cimento – 0,45; 0,55 e 0,65 – e quatro níveis de adição de RBRO – 0, 5, 10 e 15%- em relação à massa de cimento. No estado fresco foi avaliada a propriedade de consistência do concreto; no estado endurecido foi avaliada a resistência à compressão axial; as propriedades relacionadas com a durabilidade estudadas foram absorção de água por imersão e fervura, absorção por capilaridade, além de ciclos semanais de indução e aceleração da corrosão por ataque de cloretos e monitoramento do potencial de corrosão. Por último, foi feito o ensaio colorimétrico por aspersão do indicador AgNO3 a 0,1 mol/L. Os resultados mostraram que a adição de RBRO é vantajosa no teor de 5% de RBRO do ponto de vista da resistência mecânica e de durabilidade frente à ação de cloretos.Resumo em Inglês:
ABSTRACT This research evaluates the reinforcement steel corrosion process induced by chloride ions in concrete containing ornamental rock waste (ORW) as mineral addition. Physical, chemical, mineralogical analysis and particle size distribution of ORW were performed. Concrete mixtures were produced with three levels of water / cement ratio – 0.45; 0.55 and 0.65 – and four levels of ORW addition – 0, 5, 10 and 15% - by weight of the binder. Consistency of fresh concrete and compressive strength of hardened concrete were evaluated; water absorption and capillary absorption of concrete were performed as durability features. The concrete specimens were exposed to wet and dry cycles and corrosion potential monitoring test. Finally, the colorimetric method (AgNO3 of 0,1 mol/L) was performed. Results show that the 5% ORW content ratio is beneficial to concrete at mechanical and durability perspectives against chloride ion attack.Resumo em Português:
RESUMO A transferência e armazenagem de caulim são etapas importantes para seu processo de beneficiamento. O projeto de um sistema para essas etapas necessita de um estudo detalhado do comportamento dinâmico do material granulado que se está utilizando. Problemas em silos podem ocorrer, em muitos casos, devido ao incorreto dimensionamento de sua geometria pela desconsideração das propriedades de fluxo do material granulado. Portanto, este trabalho se concentrou em analisar as propriedades de fluxo do caulim, com 4% de umidade, com o intuito de dimensionar uma tremonha cônica de um silo para fornecer um fluxo mássico (fluxo uniforme) ao material. Inicialmente, as propriedades de fluxo do caulim foram obtidas em laboratório. Em seguida, a partir da caracterização do caulim, o dimensionamento de uma tremonha cônica do silo foi realizado, por meio da teoria de Jenike, para determinação do ângulo de inclinação para fornecer o padrão de escoamento desejado. Em seguida, o diâmetro mínimo de descarga para evitar o arqueamento foi calculado por meio das teorias de Jenike e Enstad. Resultados experimentais de escoamento em silos de acrílico com tremonhas com diferentes configurações foram obtidos para validar os resultados teóricos. Os resultados dos ensaios experimentais apresentaram boa concordância com os resultados teóricos, os quais mostraram que o dimensionamento pela teoria de Jenike é mais conservador que a teoria de Enstad na determinação do diâmetro mínimo.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The transfer and storage of kaolin are important steps for its beneficiation process. The design of a system for such purposes requires a detailed study of the dynamic behavior of granular material that is being used. Problems can occur in silos, in many cases, due to incorrect design by not considering the granulated material flow properties. Therefore, this work has focused on analyzing the kaolin flow properties for particular moisture content (4%) in order to design a conical hopper to provide a mass flow (uniform flow) pattern of the material. Initially, the kaolin flow properties were obtained from laboratory tests. Then, from the kaolin characterization, the design of a conical hopper was performed using Jenike theory in order to determine the angle that provides the desired flow pattern (mass flow). Next, the minimum discharge diameter to prevent flow obstruction (cohesive arching) was calculated by the theories of Jenike and Enstad. Experimental test results using acrylic silos with different configurations were obtained to validate the theoretical results. The results of experimental tests demonstrated good concordance with the theoretical results, which have shown that the design by Jenike theory is more conservative than the Enstad theory in determining the minimum diameter.Resumo em Inglês:
ABSTRACT This work aims to evaluate different routes of raw material production to be used in thixoforming process. The semisolid materials exhibit particular structural characteristics, such the characteristic non dendritic structure. The studies for the production of near-net-shape parts have progressed together with the studies of material weight reduction on the automobile industries production lines. In general the advantages are energy saving, manufacturing steps reduction, productivity and quality increasing. Five processing routes have been investigated (conventional casting, electromagnetic stirring, grain refinement technique and different cooling rates) through microstructural characterizations, conventional metallographic and colour metallography. The material used in this study was the A356 alloy (commercial) having a hypoeutectic structure and grain size of about 750 μm and primary dendrite arm spacing size of around 80 μm, the combination of electromagnetic stirring + grain refining + high cooling rate provided the best route processing to obtain a refined structure, with grain sizes of around 240 μm, being feasible at the thixoforming process. Note also that using conventional metallography (black and white) all routes tested showed almost the same primary dendrite arm spacing size values ie had identical characteristics. Importantly, only with the characterization via polarized colour metallography is that was achieved in fact the best processing route definition.Resumo em Espanhol:
RESUMEN La inyección de termoplásticos es uno de los procesos mas ampliamente usados para fabricar piezas plásticas. La evaluación de los esfuerzos residuales generados durante el proceso de inyección es de gran importancia para la calidad y desempeño del producto. El presente estudio evalúa los esfuerzos residuales en una muestra de ensayos de tensión inyectada, empleando el software de simulación Moldex 3D, para dos tipos de polímeros, polipropileno y policarbonato. Los esfuerzos residuales obtenidos por simulación a partir de un diseño de experimentos fueron modelados posteriormente mediante una técnica de regresión multivariable robusta. Los resultados mostraron que los esfuerzos residuales pueden ser adecuadamente modelados con un ajuste polinomial cuadrático. Para ambos materiales evaluados, los niveles más bajos de esfuerzos residuales se encontraron a la temperatura de molde más alta y a la temperatura de inyección más baja.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The injection molding process is the most widely used processing technique for polymers. The analysis of residual stresses generated during this process is crucial for the part quality assessment. The present study evaluates the residual stresses in a tensile strength specimen using the simulation software Moldex3D for two polymers, polypropylene and polycarbonate. The residual stresses obtained under a simulated design of experiment were modeled using a robust multivariable regression technique. The results shown that residual stresses could be successfully modeled with a quadratic polynomial fit. For both materials, the lowest level of residual stresses was found at the highest mold temperature and the lowest melting temperature.Resumo em Português:
RESUMO A estabilização química é uma técnica adotada para melhorar solos regionais no emprego de sub-bases e bases de pavimentos. No entanto, as metodologias de dosagem utilizadas na prática são baseadas em ensaios simples e não conseguem prever e explicar o comportamento mecânico das misturas. Este estudo tem como objetivo analisar a estabilização química de um cascalho laterítico empregado na camada de base de uma rodovia. Para tanto, foi estudada a mistura utilizada na obra (78% cascalho, 20% de areia e 2% de cimento), bem como misturas do mesmo cascalho com 2, 4 e 6% de cimento e de cal hidratada. Foram realizados ensaios laboratoriais para a caracterização do solo, compactação na energia Proctor intermediária, expansão, Índice de Suporte Califórnia, compressão simples e triaxial dinâmico das misturas moldadas na condição ótima de compactação para três tempos de cura (0, 7 e 28 dias). Para interpretação dos resultados em termos de módulo de resiliência, foram realizadas análises numéricas com o programa KENLAYER. Para complementação das análises dos resultados de resistência foram realizados ensaios de difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados obtidos mostram que para o solo em questão, a estabilização química com cal pouco contribuiu com o aumento dos parâmetros de resistência. Já o uso do cimento apresentou maior potencial de utilização. As diferenças de comportamento observadas nos ensaios de compressão simples e triaxial dinâmico foram explicadas por mudanças que acontecem na microestrutura durante o processo de estabilização. Por fim, concluiu-se que o processo de estabilização de solos tropicais é complexo, sendo que ensaios mecânicos, como o triaxial dinâmico, e parâmetros não convencionais para análise de solos para pavimentação, como a relação água/cimento e porosidade, devem ser incorporados nas análises para a obtenção de resultados mais consistentes.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The chemical stabilization is a technique used to improve regional soils on the use of pavements subbases and bases. However, dosing methodologies still used in practice are based on simple tests, and cannot predict and explain the mixtures mechanical behavior. This study aims to analyze the chemical stabilization of a lateritic gravel used in the base layer of a highway. To this end, studied the mixture used in the site (78% gravel, 20% of sand and 2% of cement), and the same gravel mixtures with 2, 4 and 6% cement and hydrated lime. Laboratory tests were performed to characterize the soil, compaction in the Intermediate Proctor energy, expansion, California Bearing Ratio, unconfined compression and dynamic triaxial mixtures molded in optimum compaction condition for three curing times (0, 7 and 28 days). The resilient moduli results were evaluated by numerical analysis using KENLAYER software. To complement the analysis of the resistance results, X-ray diffraction and scanning electron microscopy tests were carried out. The results show that for the studied soil, the chemical stabilization with lime contributed little to the increase of strength parameters, but the use of cement showed greater potential use. Differences on behavior observed in unconfined compression tests and dynamic triaxial were explained by changes that occur in the microstructure during the stabilization process. Finally, it was clear that the tropical soil stabilization process is complex, with over current mechanical tests, such as dynamic triaxial, and unconventional parameters for pavement soil analysis, such as water/cement ratio and porosity, should be analyzes incorporated in order to obtain more consistent results.Resumo em Português:
RESUMO Este trabalho tem como objetivo realizar a caracterização de cordões de solda obtidos por soldagem a arco submerso empregando corrente pulsada em frequências ultrassônicas (acima de 20 kHz). Para tanto, foram realizadas soldas em chapas de aço carbono ASTM A36, variando-se a corrente e a frequência de pulsação ultrassônica em 25 e 50 A e 20, 50 e 80 kHz, respectivamente. Foram realizadas análises de microscopia óptica e eletrônica de varredura, além de ensaios mecânicos de microdureza Vickers e Charpy. Como resultado, foi verificado que o emprego da pulsação ultrassônica da corrente resulta no aparecimento de placas laterais de ferrita Widmanstatten secundária na zona fundida, enquanto que na ZAC-GG, além do surgimento desta microestrutura houve o crescimento de grão conforme o aumento da frequência de pulsação ultrassônica. Em relação aos resultados dos ensaios Charpy, à temperatura ambiente a energia absorvida ao impacto foi crescente conforme o aumento da amplitude da corrente e frequência de pulsação ultrassônica, enquanto que para a temperatura subzero esse nível crescente de energia absorvida média foi perceptível apenas para a amplitude de 25 A. Estes resultados reforçam a hipótese de que o crescimento de grão pode ser devido ao resfriamento mais lento da solda, enquanto que a mudança microestrutural observada, ao efeito de propagação da energia ultrassônica no material.Resumo em Inglês:
ABSTRACT This study aims to characterize the welds obtained by submerged arc welding using pulsed current in ultrasonic frequencies (above 20 kHz). To this end, welds were made on ASTM A36 carbon steel plates, varying the current and the frequency of the ultrasonic pulse in 25 to 50 A and 20, 50 and 80 kHz, respectively. Optical and scanning electron microscopy analysis were performed, as well as mechanical tests of Vickers hardness and Charpy. As a result, it was found that the use of ultrasonic pulse of current results in the appearance of side plates of secondary Widmanstätten ferrite in the melt zone while the HAZ-GG, besides the emergence of this microstructure it was grain growth with increasing frequency ultrasonic pulse. Regarding the results of Charpy tests at room temperature the energy absorbed in the impact has been increasing with increasing current amplitude and frequency of the ultrasonic pulse, while for the subzero temperature this increased level of absorbed average energy was noticeable only to the extent of 25 A. These results reinforce the hypothesis that the grain growth may be due to the slower cooling of the weld, while the microstructural changes, may be related to the effect of ultrasonic energy in the material.Resumo em Português:
RESUMO Os processos de usinagem são de extrema importância para a fabricação de peças mecânicas, as peças exigem alta precisão dimensional e geométrica e qualidade em sua construção. Dentre os processos de usinagem, o processo de retificação se destaca por ser um dos processos mais usado, por sua precisão e bom acabamento. É essencial que se conheça bem este processo, já que o mesmo se encontra na última etapa da manufatura. Assim, problemas durante o processo de retificação compromete-se a peça e pode-se perder o trabalho realizado em todas as etapas anteriores, acarretando em alto custo na produção e perda de matéria-prima. O presente trabalho tem como objetivo desenvolver um método de monitoramento das condições da superfície das peças, realizando um estudo comparativo da rugosidade e queima de peças retificadas com os sinais captados por um diafragma piezelétrico de baixo custo composto por Titanato Zirconato de Chumbo (PZT), bem como por um sensor de emissão acústica (EA). Os ensaios experimentais foram realizados em uma retificadora tangencial plana, onde um banco de ensaios foi desenvolvido empregando-se um rebolo de CBN com ligante resinoide em corpos de prova de aço VC131. Posteriormente, para caracterizar a superfície das peças, foi realizada a inspeção visual, medidas de rugosidade, medidas de micro dureza Vickers e uma análise metalográfica, para verificar a microestrutura de cada peça. Os sinais foram aquisitados através de um osciloscópio de alta taxa de amostragem e, posteriormente, tratados com filtros digitais. Na sequência, esses sinais, foram comparados com a queima e a rugosidade de cada peça em suas respectivas condições, através de técnicas de processamento de sinais. Notou-se que o aumento da rugosidade, bem como a ocorrência da queima da peça, possui um relacionamento com aumento do sinal RMS do PZT e da EA. Por meio deste estudo pôde ser verificada a eficácia do sinal emitido pelo diafragma piezelétrico de baixo custo, que apresentou uma correspondência satisfatória com a condição das peças do aço VC 131 após a retificação, de acordo com a análise espectral e o estudo do sinal nas devidas bandas de frequência utilizadas.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The machining processes are of extreme importance for the manufacture of mechanical parts, the parts demand high dimensional and geometric precision and quality in its construction. Among the machining processes, the grinding process stands out as one of the most used processes, due to its precision and good finish. It is essential that this process is well known, since it is in the last stage of manufacture. Thus, problems during the grinding process compromise the part and can be lost the work carried out in all previous stages, resulting in high cost in production and loss of raw material. The objective of this work is to develop a method of monitoring the surface conditions of the parts by performing a comparative study of the roughness and burning of rectified parts with the signals captured by a low cost piezeletric diaphragm composed of Lead Titanium Zirconate (LTZ), as well as an acoustic emission sensor (AE). The experimental tests were performed on a flat tangential grinding machine, where a test bench was developed using a CBN grinding wheel with resinoid binder in VC131 steel test bodies. Later, to characterize the surface of the pieces, visual inspection, roughness measurements, Vickers micro hardness measurements and a metallographic analysis were performed to verify the microstructure of each piece. The signals were acquired through an oscilloscope of high sampling rate and later treated with digital filters. These signals were then compared to the firing and roughness of each part under their respective conditions, through signal processing techniques. It was noticed that the increase of the roughness, as well as the occurrence of the burning of the piece, has a relationship with increase of the RMS signal of the PZT and the EA. By means of this study, the efficiency of the signal emitted by the low cost piezoelectric diaphragm was verified, which presented a satisfactory correspondence with the condition of the parts of the steel VC 131 after the grinding, according to the spectral analysis and the study of the signal in proper frequency bands.Resumo em Inglês:
ABSTRACT In the oil and gas industry, super matensitic steels have been used primarily in the manufacture of seamless steel pipe for use in drilling oil and gas. The objective of this work is to evaluate the corrosion resistance of rolled and rerolled super martensitic steels in electrolytes of aqueous solution of NaCl 35 g/L, and aqueous solution of NaCl 120 g/L, sodium acetate 0.4 g/L, with pH 4.5 (standard solution), saturated and unsaturated with H2S, simulating the service conditions of petroleum industry in the pre-salt operation. For this evaluation, the electrochemical tests used are electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic polarization test. The characterization techniques used are optical microscopy, scanning electron microscopy (SEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS). The effect of H2S saturation of the solutions studied on the corrosion resistance of steels was detrimental. The super martensitic steel in the rerolled condition showed a higher corrosion resistance than the rolled steel in an aqueous solution of 35 g/L NaCl and in a standard solution saturated with H2S. In the 35 g/L NaCl aqueous solution saturated with H2S and in the standard solution, the rolled steel showed a higher corrosion resistance than the rerolled steel. In an aqueous solution of 35 g/L NaCl, the rolled and rerolled steels showed pitting diameter of 140μm and 100μm, respectively.Resumo em Português:
RESUMO Os polímeros petroquímicos levam centenas anos para sofrerem decomposição, acarretando em acúmulo de resíduos nos lixões e aterros sanitários. Este impacto ambiental pode ser minimizado por meio do uso de polímeros biodegradáveis. Neste contexto, este trabalho buscou uma opção “ecologicamente amigável” para a substituição de polímeros sintéticos convencionais, por meio do estudo dos biocompósitos de poli(L - ácido láctico) (PLLA) com a incorporação de resíduos de madeira (RM) e de aditivos, visando desenvolver novos compósitos. Assim, foram processados três diferentes tipos de amostras por extrusão, seguida de injeção, os biocompósitos de PLLA com adição de RM (PLLA/RM), com adição de um agente de acoplamento, o difenil-isocianato (MDI) denominadas de PLLA/RM/MDI e com adição ainda de um agente lubrificante, o Struktol® (s), denominadas de PLLA/RM/MDI/s, contendo de 0 a 40 % (m/m) de RM. As amostras foram caracterizadas por ensaio de resistência à tração, calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), microscopia eletrónica de varredura (MEV), absorção de água, densidade, teor de vazios e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). As amostras PLLA/RM/MDI/s foram também avaliadas quanto à biodegradação em solo. Os resultados revelaram que as amostras com MDI apresentaram melhores propriedades mecânicas, menor taxa de absorção de água, sem perda da estabilidade térmica, sugerindo que o MDI tenha promovido melhoria da adesão interfacial. Observou-se início do processo de biodegradação das amostras após 5 meses em solo, evidenciado por alterações visuais, bem como nas análises de TGA e DSC, sendo que o aumento do teor de RM acelerou o processo.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The petrochemical polymers take hundreds of years to decompose, resulting in accumulation of waste in dumps and landfills. The environmental impact can be minimized with the use of biodegradable polymers. In this context, this study sought an option “environmentally friendly” to replace conventional synthetic polymers through the study of biocomposites from poly(L - lactic acid) (PLLA) with the incorporation of wood waste (WW) and additives in order to develop new products. Thus, we processed three different types of samples by extrusion followed by injection of PLLA biocomposites with the addition of WW: (PLLA/WW) with addition of a coupling agent, the diphenyl isocyanate (MDI) called PLLA/WW/MDI and even with the addition of a lubricating agent, the Struktol® (s), called PLLA/WW/MDI/s containing from 0 to 40 %wt of WW. The samples were characterized by tensile strength test, differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), water absorption, density, void content and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). The samples PLLA/WW/MDI/s were also evaluated by biodegradation in soil. The results revealed that samples with MDI showed better mechanical properties, lower water absorption rate, without loss of thermal stability, suggesting that MDI has promoted improvement of interfacial adhesion. The start of biodegradation process of the samples was observed after 5 months in soil, as evidenced by visual changes, as well as the TGA and DSC analysis, and the increasing content of WW accelerated the process.Resumo em Português:
RESUMO As estruturas enterradas (tanques, bases de linhas de transmissão e dutos) estão expostas a diferentes tipos de solos e níveis de corrosividade. Neste caso, se torna necessário o estudo de corrosão do aço carbono nestes diferentes tipos de solos. Para estudos em laboratório, utiliza-se a solução NS4 para simular solos sintéticos. No entanto, devido aos diversos tipos de solos, é necessário o desenvolvimento de soluções sintéticas para simular estes solos com diferentes níveis de corrosividade. Assim, o objetivo deste trabalho foi desenvolver soluções sintéticas para uso em laboratório que abranjam uma variedade de tipos de solos com diferentes propriedades físico-químicas. Os ensaios eletroquímicos realizados foram curvas de polarização potenciodinâmicas, impedância eletroquímica e perda de massa. As soluções foram desenvolvidas alterando as concentrações da solução padrão NS4 nas seguintes condições: desaerada, na qual foi adicionado tiossulfato de sódio para simular o ambiente anaeróbico das bactérias redutoras de sulfato; em condições aeradas para simular solos contaminados com sulfeto de hidrogênio; adicionando cloreto de sódio para simular solos em região costeira e adição de cimento para simular solos anticorrosivos. Os resultados mostraram que o aço carbono apresenta maior taxa de corrosão quando exposto a soluções de cloreto de sódio e tiossulfato. A adição de 5% (m/v) de cimento foi o suficiente para simular solos anticorrosivos, nos quais ocorreu o processo de passivação. Para garantir o processo passivo no metal nas soluções sintéticas com a presença de tiossulfato de sódio foi necessária adição 5% (m/v) de cimento. O processo de passivação estável não foi alcançado nas soluções sintéticas com cloreto de sódio ao se adicionar 5%, 10% e 15% (m/v) de cimento.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The buried structures (tanks, bases of line transmissions, pipelines) are commonly exposed to different kind of soils and corrosivity levels. Due to this condition, it is necessary to study the corrosion on the carbon steel on these different environments. In laboratory, the NS4 solution is used to simulate synthetic soils. However, due to different kind of soils, it is necessary to develop synthetic solutions that evaluate these soils and their corrosivity. Therefore, the objective of this work was to develop synthetic solutions for laboratory use that include a large variety of kinds of soil with different physicochemical properties. The performed electrochemical tests were polarization curves, electrochemical impedance and mass loss. The solutions were obtained by altering the concentration of a standard solution of NS4 in these following conditions: in deaerated condition, in which was added sodium thiosulphate to simulate anaerobic environment of sulphate-reducing bacteria; in aerated conditions to simulate soil with the presence of H2S; adding sodium chlorate to simulate seashore areas and cement to simulate anticorrosive soils. The results demonstrated that carbon steel presents the lowest resistance to corrosion when exposed to sodium chlorate and thiosulphate solutions. Adding 5 wt. % of cement was enough to simulate anticorrosive soils, in which the passivation process occurred. To ensure the passivation process actually takes place on the metal immersed in synthetic solution with sodium thiosulfate was necessary to add 5 wt. % of cement. The stable passivation process was not reached in synthetic solutions with sodium chlorate when adding 5, 10 and 15 wt. % of cement.Resumo em Português:
RESUMO Este trabalho aborda a influência do momento e número de alvéolos preenchidos no ganho de resistência à força cortante em lajes alveolares pré-fabricadas, por meio de um estudo teórico que faz uso das equações contidas na ABNT NBR 14861-2011 para o cálculo da resistência ao esforço cortante, e por um estudo experimental onde foram ensaiadas lajes sem alvéolos preenchidos, e com o preenchimento de 2 ou 4 alvéolos antes ou após a liberação da protensão na pista de concretagem. O estudo teórico aponta a vantagem da execução do preenchimento após a liberação da protensão, convergindo aos valores experimentais para lajes com 4 alvéolos preenchidos, porém diverge para o caso de preenchimento de 2 alvéolos.Resumo em Inglês:
ABSTRACT This paper discusses the influence of instances and quantity of filled cores on shear strength gain of pretensioned precast concrete hollow core slabs, by means of a theoretical study that uses the available equations given by ABNT NBR 14861 [3] for shear strength calculation, and an experimental study where slabs without core filing, with 02 or 04 cores filled before or after the release of the strands prestressing in the casting bed, were tested under shear strength. The theoretical study confirms the advantage of the core filling execution after the release of prestressing, converging from experimental study when 04 cores were filled and diverging from this when 04 cores were filled.Resumo em Português:
RESUMO O avanço da tecnologia dos biomateriais permite desenvolver materiais que auxiliam nos processos reconstrutivos de partes do corpo e incrementam tratamentos e melhora a qualidade de vida dos seres humanos. O Polihidroxibutirato (PHB) é um polímero biocompatível, biodegradável, muito estudado para aplicações médicas e suas propriedades ainda podem ser adequadas para outras diversas aplicações com a incorporação da hidroxiapatita (HA). Esta é uma carga inorgânica biocompatível e bioativa já presente nos tecidos ósseos do organismo. Desta forma, este trabalho teve como objetivo obter membranas composta por PHB e HA para utilização como biomaterial em regeneração tecidual óssea e guiada. Para obtenção das membranas, o PHB foi processado em uma extrusora monorosca de bancada AX-Plásticos (16-mm), com Razão LD=26, a uma taxa de compressão de 1,5, específica para produção de filmes planos. Foram confeccionadas membranas de PHB puro, e os compósitos de PHB com 1%, 2% e 3% de HA. Após obtenção das membranas, as mesmas foram caracterizadas por Difração de raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) / Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS), Citotoxicidade e Molhabilidade. Nos difratogramas foi possível observar um perfil de material semicristalino e que a adição da HA diminuiu esse perfil. Nas micrografias foi visualizada uma superfície de um material denso e rugoso. Já no EDS foi evidenciado os elementos químicos presentes no PHB e na HA. O ensaio de citotoxicidade confirmou a viabilidade e consequentemente a biocompatibilidade do material obtido. Já o ensaio de Molhabilidade confirmou o caráter hidrofílico das membranas. Fundamentado nesses resultados, pode-se concluir que a metodologia para obtenção das membranas foi eficaz, sendo as mesmas biocompatíveis e que a quantidade da carga vai depender da indicação de uso do biomaterial em questão.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The advancement of biomaterials technology allows the development of materials that assist in reconstructive procedures of the body parts and increase treatment and improves the humans quality of life. The polyhydroxybutyrate (PHB) is a biocompatible polymer, biodegradable, widely studied for medical applications and its properties can also be suitable for other various applications with hydroxyapatite (HA) incorporation. This is a bioactive and biocompatible inorganic filler already present in bone tissues. Thus, this study aimed to obtain membranes composed of PHB and HA for use as biomaterials in bone tissue regeneration and guided. To obtain the membranes, PHB was processed in a single screw extruder AX-Plastics bench (16 mm), with LD Ratio = 26, a compression ratio of 1.5, specific for the production of flat film. Pure PHB membranes were prepared, and composite PHB with 1%, 2% and 3% HA. After obtaining the membranes, they were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) / Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) and Cytotoxicity. In the diffraction profile it was observed a semicrystalline material and the addition of HA decreased this profile. In the micrographs it was visualized a surface of a dense and rough material. The EDS evidenced the chemical elements present in the PHB and HA. The cytotoxicity assay confirmed the viability and thus the biocompatibility of the material. The Wettability test confirmed the hydrophilic character of the membranes. Based on these results, we can conclude that the method for obtaining the composite was effective, being biocompatible and the charge amount will depend on the biomaterial usage indication concerned.Resumo em Português:
RESUMO Nitretação está entre os tratamentos superficiais mais efetivos. Os principais benefícios da nitretação aos aços são o aumento da dureza, resistência ao desgaste, resistência à fadiga e resistência à corrosão. Com isso, este trabalho tem por objetivo avaliar a resposta do AISI 4140 a diferentes condições de nitretação, quanto às propriedades químicas, microestruturais, de dureza e propriedades tribológicas. Para isso, foram feitas análises metalográficas, espectroscopia de emissão óptica de descarga incandescente (GDOES), difração de raios-x, microdureza e ensaio pino-sobre-disco. Nitretações gasosas foram executas em duas diferentes condições, com potenciais de nitretação de 0,6 e 2,0. A duração dos tratamentos foi de duas, quatro e seis horas. Adicionalmente, foi realizado um tratamento de nitrocarbonetação de seis horas, com a adição de carbono via injeção de gás de CO2, com potencial de carbonetação de 1,0. Os resultados mostraram a formação de camada branca seguida de uma camada de difusão com gradiente de propriedades como dureza e composição química. Um aumento significativo de dureza de 400 HV é observado na camada de difusão. Os diferentes tratamentos mostraram que o potencial de nitretação tem maior influência sobre a espessura do que o tempo de tratamento. A nitrocarbonetação formou uma camada nitretada 21% menos espessa do que nas amostras nitretadas de mesmo potencial de nitretação, enquanto que a camada de poros foi semelhante. Nos testes tribológicos realizados, houve uma diminuição do desgaste de 61% com a presença da camada nitretada e o modo de desgaste mudou de abrasivo/adesivo para abrasivo.Resumo em Inglês:
ABSTRACT Nitriding is among the most effective surface treatments. The main benefits of nitriding on steels are the increasing in hardness, wear resistance, fatigue resistance and corrosion resistance. Therefore, this study aims to evaluate the response of AISI 4140 to different nitriding conditions, regarding chemical, microstructure, hardness and tribological properties. To accomplish this, metallographic analyzes, optical emission spectroscopy glow discharge (GDOES), x-ray diffraction, hardness and pin-on-disc test were performed. Gaseous nitriding were performed in two different conditions, with nitriding potential of 0.6 and 2.0. The process time was two, four and six hours. Additionally, a nitrocarburizing treatment was carried out with the addition of carbon via CO2 gas injection with carburizing potential of 1.0. The results showed the formation of white layer followed by a diffusion layer with gradient properties as hardness and chemical composition. A significant increase in hardness about 400 HV is observed in the diffusion. The different treatments showed that the nitriding potential have more influence on the thickness than the treatment time. The nitrocarburized sample formed a nitrided layer 21% less thick than the nitrided sample with same nitriding potential, while the pore layer was similar. In performed tribological tests, there was a 61% decrease in wear due to the presence of the nitrided and the wear mode changed from abrasive / adhesive to abrasive mode.Resumo em Português:
RESUMO A corrosão de armadura é um dos maiores problemas que reduzem a durabilidade das estruturas de concreto, causada, frequentemente, pelo processo de carbonatação e ataque de íons cloretos, presentes em ambientes agressivos e marinhos. Estima-se que 90% dos problemas patológicos em estruturas de concreto no mundo tem como consequência a corrosão de armadura. Dessa forma, a pesquisa por materiais com resistência a este processo de deterioração é fundamental para melhorar a durabilidade e a eficiência das estruturas de concreto. Neste contexto, foi estudado o efeito de três aditivos químicos, um comercial à base de sais de nitrito, o molibdato de sódio (MoNa2O4) e o tungstato de sódio (Na2O4W.2H2O), utilizados nos teores de 1% e 2% em relação à massa de cimento. Foram preparados corpos de prova cilíndricos de argamassa (classe de resistência de 30 MPa) com aço embebidos neste, para serem submetidos ao ensaio eletroquímico de polarização potenciodinâmica. A utilização do aditivo comercial não foi eficiente na redução das taxas de corrosão, porém, o efeito do tempo de cura, reduziu a taxa média de corrosão de 4,7 mm/ano aos 60 dias, para 1,6 mm/ano, aos 90 dias. Os melhores resultados foram obtidos para os aditivos de molibdato e tungstato, nos quais foi observado um índice de eficiência do aditivo de 50%, para adição de 1% de molibdato, e de 29%, para adição de 2% de tungstato.Resumo em Inglês:
ABSTRACT Concrete reinforcement corrosion is one of the most important problems that diminish the durability of concrete structures, and it is often caused by the carbonation process and chloride ion attack in aggressive and marine environments. It is estimated that 90% of pathological problems affecting concrete structures worldwide lead to reinforcement corrosion. The research for materials with resistance to this deterioration process is fundamental to improve the durability and efficiency of concrete structures. In this context, the effect of three chemical additives, a commercial one based on nitrite salts, sodium molybdate (MoNa2O4) and sodium tungstate (Na2O4W.2H2O), used in contents of 1% and 2% in relation to the cement mass. Cylindrical, steel embedded, mortar samples (30 MPa strength class) were submitted to the potentiodynamic polarization test. The use of commercial additive was not efficient in reducing corrosion rates, but the effect of curing time reduced the mean corrosion rate from 4.7 mm/year at 60 days to 1.6 mm/year, at 90 days. The best results were obtained for the tungstate and molybdate additives, in which the addition of 1% of molybdate additive presented an efficiency rate of 50%, while 2% of tungstate additive presented an efficiency rate of 29%.Resumo em Português:
RESUMO O volume de resíduos sólidos produzido vem aumentando de modo desordenado e prejudicial à natureza, uma vez que não são dados a ele fins adequados. Um dos resíduos sólidos que mais vem preocupando ambientalistas, sociedade e governo são os pneus inservíveis, os quais possuem materiais em sua composição que demoram centenas de anos para se deteriorar. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo demonstrar a viabilidade do uso de granulados de borracha de pneus inservíveis na fabricação de tijolos comuns de concreto, tornando-se uma alternativa de destinação para pneus descartados no meio ambiente. Para tanto, foram produzidos tijolos de referência (sem resíduo) e com adições de 5%, 10% e 20% de granulado de borracha em substituição ao agregado miúdo, comparando-os através de ensaios de compressão simples e absorção de água nos blocos. Além disso, os tijolos produzidos foram comparados a blocos maciços cerâmicos utilizados na região de Catalão, Goiás. Houve também a caracterização química e granulométrica dos materiais utilizados para compor os tijolos ecológicos. Frente aos resultados é possível concluir que os blocos com adição do resíduo de borracha apresentaram menor densidade e peso próprio, além de possuírem maior taxa de absorção. Em relação à resistência à compressão, percebeu-se que houve uma queda de aproximadamente 76% com a adição de borracha, não havendo significativa alteração até 20% de borracha. Mesmo com estas características os tijolos atenderam às exigências das normas, o que possibilita sua indicação para alvenaria de vedação.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The volume of solid waste produced is increasing disorderly and harmful to nature, since they are not given him proper purposes. One of the solid waste that is more worrying environmentalists, society and government are the scrap tires, which have materials in its composition that take hundreds of years to decay. Thus, this study aims to demonstrate the feasibility of using rubber waste tire granulates in the manufacture of common concrete bricks, becoming an alternative destination for tires discarded in the environment. For this purpose, reference bricks (no residue) and 5%, 10% and 20% additions of crumb rubber were produced in replacement of the small aggregate, comparing them by simple compression tests and water absorption in the blocks. In addition, the bricks produced were compared the Ceramic massive blocks used in the region of Catalão, Goiás. There was also the chemical characterization and particle size of the materials used to compose the ecological bricks. In view of the results it is possible to conclude that the blocks with addition of the rubber waste tire presented lower density and own weight, besides having a higher rate of absorption. Regarding the compressive strength, it was observed that there was a decrease of approximately 76% with the addition of rubber, and there was no significant change up to 20% of rubber. Even with these characteristics, the bricks have met the requirements of the standards, which allows their indication for masonry.Resumo em Português:
RESUMO O revestimento de argamassa já é utilizado há muitos anos e continua sendo muito empregado ainda nos dias de hoje com o surgimento de novas tendências. Apesar disso, tal subsistema não acompanhou a evolução de outras tecnologias, como o concreto estrutural. Está cada vez mais comum a ocorrência de manifestações patológicas em revestimentos argamassados quando executados sobre estrutura de concreto. Segundo estudos, a ocorrência destas manifestações, especialmente quando aplicado em substratos de concreto, está ligada ao aumento da resistência e da diminuição da porosidade do mesmo. Nesse contexto, este artigo tem como objetivo verificar a perda de aderência de chapiscos com o aumento da resistência do concreto e definir o melhor tipo de chapisco para utilizar sobre este tipo de substrato. Foram moldadas placas de concreto, com variação da resistência característica (fck) de 17,75 MPa, 29,89 MPa e 35,15 MPa. As placas foram chapiscadas com chapisco convencional, rolado e desempenado. Os resultados dos ensaios de aderência comprovaram que o aumento da resistência do concreto reduz a resistência de aderência do revestimento. Os ensaios também mostraram que os chapiscos industrializados se comportam melhor, quando comparado ao convencional, para revestimento de estruturas de concreto.Resumo em Inglês:
ABSTRACT The mortar coating is already used for many years and remains very still employed in construction. Nevertheless, this subsystem did not follow the evolution of other technologies, such as structural concrete. It is increasingly common occurrence of damages in mortars, mainly when used over a concrete structure. In this context, this article has as objective verifies the adhesion of three slurry mortar types when applied in concretes with different compressive strength. Concrete substrates were produced with compressive strength of 17.75 MPa, 29.89 MPa and 35.15 MPa, where the adhesion tests were performed. The results showed that the increase of concrete strength reduces the adhesive strength, due to the minimization of porosity. Besides, the commercial mortars have better adhesive strength than the manual slurry mortars.