Resumo em Português:

RESUMO O objetivo deste trabalho é demonstrar a aplicabilidade da Cromatografia Líquida de Alta Eficiência na quantificação do Di(2-etilhexil ftalato) (DEHP) liberado pela linha de Policloreto de vinila (PVC) no sangue circulante durante o procedimento de hemodiálise. Como a proposta não é a validação do método foram coletadas amostras de sangue de cinco pacientes voluntários e de três voluntários saudáveis e os plasmas foram isolados, preparados e analisados. A concentração média de DEHP no sangue no plasma dos pacientes foi 0.19±0.12 mg/kg de massa corpórea, enquanto que no plasma dos voluntários saudáveis foi 0.003±0.002 µg/kg de massa corpórea. Os resultados mostraram que o método apresentado é uma alternativa para a determinação de DEPH no sangue e que poderá auxiliar na busca por outros materiais para aplicação em equipamentos de circulação extracorpórea. O estudo foi realizado de acordo com os padrões nacionais e internacionais de ética em pesquisa envolvendo seres humanos (CEP PUCPR Prot. n.5802).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The objective of the work is to demonstrate the applicability of the High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) on the quantification of the Di(2-ethylhexyl phthalate) (DEHP) released from the Polyvinyl Chloride (PVC) line into the circulating blood during the hemodialysis procedure. As the proposal is not to validate the method, blood samples from five patients and three healthy volunteers were collected, and the plasmas were isolated, prepared and analyzed. The average concentration of DEHP in the patient's plasma was 0.19±0.12 mg/kg of body mass, while in the plasma of the healthy volunteers was 0.003±0.002 µg/kg of body mass. The results showed that the method presented is an alternative to quantify the DEHP in the blood and could assist in the search for alternative materials to apply to extracorporeal circulation equipment. The study was performed according to the national and international standards of ethics in research involving human beings (CEP PUCPR Prot. n.5802).

Resumo em Português:

RESUMO Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do carvão ativado com CO2 (CA) produzido a partir da casca de amendoim como adsorvente para remoção de fenol em solução aquosa (100-300 mg.L-1). A caracterização do CA foi realizada pelos métodos de BET, DRX, TGA, FT-IR e pHpcz, houve a caracterização da casca de amendoim (CS) para fins de comparação. Avaliou-se a influência do pH inicial da solução e a dosagem do adsorvente (D.A.). As condições de trabalho foram definidas com o auxílio de um planejamento fatorial 23 (PF) avaliando a influência das variáveis: D.A., granulometria (G.) e velocidade de agitação (V.A.) sobre o processo adsortivo, tendo como resposta a capacidade adsortiva q (mg.g-1). Com base nos resultados do PF foram realizados estudos cinéticos e de equilíbrio de adsorção. O carvão foi classificado como mesoporoso e predominantemente amorfo. Na TGA foi observada maior estabilidade do material após a ativação. Nos espectros de FT-IR foram identificadas bandas referentes a grupos hidroxilas, carboxílicos e ésteres. O pHpcz foi 10,4 possibilitando a utilização das soluções fenólicas em pH natural da solução. No PF, o maior q foi obtido para o nível 4 g.L-1, G. < 0,090 mm e 300 rpm, condição adotada nos estudos cinéticos e de equilíbrio. A evolução cinética foi rápida até 120 minutos, atingindo o equilíbrio em torno de 480 minutos. O modelo pseudo n ordem foi o que melhor se ajustou aos dados experimentais e foi constatado que o processo é controlado por mais de uma etapa, incluindo difusão intrapartícula. No estudo do equilíbrio os modelos que melhor se ajustaram aos dados experimentais foram os de Fritz-Schlunder e Redlich-Peterson apresentando qmax de 29,01 ± 0,96 mg.g-1. Os resultados demonstraram o potencial técnico do carvão em estudo para remoção de fenol presente em solução aquosa

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work had the aim of evaluate the efficiency of the activated carbon with CO2 (CA) produced from peanut shell as adsorbent which was applied to remove phenol from aqueous water (100-300 mg.L-1). The characterization of the CA was performed by BET, DRX, TGA, FT-IR e pHpcz methods and was performed the characterization of the peanut shell (CS) for comparison. The influence of initial pH of the solution and the dosage of the adsorbent (D.A.) was studied. Working conditions were defined with the help of a 23 factorial design (FD) evaluating the variables influence: DA, particle size (P.S) and stirring speed (S.S.) on the adsorption process, it is found as response the adsorption capacity, q (mg g-1). Based on the FD results kinetic studies and adsorption equilibrium were performed. The coal was classified as mesoporous and is predominantly amorphous. In the TGA greater stability of the material was observed after the activation. By FT-IR spectra bands were identified hydroxyl, carboxylic and ester groups. The pHpcz was 10.4 allowing the use of phenolic solutions in the natural pH of the solution. In FD the highest q was obtained for the level 4 g.L-1, G.<0.090 mm and 300 rpm, adopted condition for executing the kinetic and equilibrium studies. The kinetic evolution was fast up to 120 minutes, reaching equilibrium around 480 minutes. The pseudo-order n model was the best fit for experimental data and it was found that the process is controlled by more than one step, including intraparticle diffusion. For the equilibrium study the models that best fit the experimental data were Fritz-Schlunder and Redlich-Peterson with a qmax of 29.01 ± 0.96 mg.g-1. The results demonstrate the technical potential of the coal under study for the removal of phenol in aqueous solutions.

Resumo em Português:

RESUMO Recentes avanços tecnológicos na síntese e projeto de nanopartículas magnéticas (NPMs) vêm abrindo vários caminhos para o uso destes materiais em aplicações médicas e farmacêuticas, como biosensores, carreadores de fármacos, destruição de células tumorais e separação magnética de células e proteínas. Com vista nisso, foi proposto obter o híbrido de NiFe2O4@SiO2 a partir da modificação da superfície da ferrita de níquel com 3-aminopropiltrietoxissilano, objetivando avaliar a sua formação a partir de suas propriedades estruturais, magnéticas e morfológicas, a fim de estudar a sua capacidade de imobilizar a glicose oxidase (GOx). As amostras foram analisadas por DRX, FTIR, MEV, BET/BJH, medidas magnéticas e testadas na reação de imobilização da GOx. Os resultados revelaram a formação monofásica do espinélio NiFe2O4 com tamanho de cristalito de 35 e 32 nm para as amostras antes e após a modificação da superfície; presença de bandas de absorção características do espinélio e do grupo silanol do agente silano, confirmando formação do híbrido. A modificação de superfície melhorou a área superficial e o comportamento magnético das NPMs. O estudo demonstrou que a presença do agente silano não contribuiu para a imobilização da GOx.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Recent technological advances in the synthesis and design of magnetic nanoparticles (MNPs) have opened up a slew of ways for the use of these materials in medical and pharmaceutical applications, such as biosensors, drug carriers, destruction of tumor cells, and magnetic separation of cells and proteins. In view of this, we propose to obtain the hybrid NiFe2O4@SiO2 from the surface modification of the nickel ferrite with 3-aminopropyltriethoxysilane, aiming to evaluate its formation by its structural, morphological and magnetic properties, in order to test it for its performance in the immobilization of the glucose oxidase (GOx). The samples were analyzed through XRD, FTIR, SEM, BET/BJH, magnetic measurements and tested in the GOx immobilization. The results showed the single phase formation of the spinel NiFe2O4 with crystallite size of 35 and 32 nm for the samples before and after surface modification and the presence of characteristic absorption bands for the spinel and the silanol group of the silane agent, confirming the formation of the hybrid. The surface modification improved the surface area and the magnetic behavior of the NPMs. The presence of the silane agent does not contribute for the GOx immobilization.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho foi sintetizado TiO2 pelo método Pechini em diferentes proporções de ácido cítrico/cátions metálicos visando avaliar a influência das fases anatásio e rutilo na estrutura, morfologia e gap óptico de energia. Dessa forma, as amostras foram caracterizadas por DRX, FTIR, distribuição e tamanho de aglomerados, densidade por picnometria de hélio, TGA e determinação de banda gap a partir da refletância difusa. Os resultados mostram a formação das fases anatásio e rutilo em todas as proporções de ácido cítrico/cátions metálicos avaliadas. Morfologicamente as amostras apresentaram tamanho de aglomerados entre 15,89 a 19,34 µm com densidade em torno de 3,7 g/cm3. Com relação às propriedades ópticas avaliadas observou-se que o aumento da proporção da fase rutilo em relação à fase anatásio não alterou significativamente sua banda gap, obtendo-se valores entre 2,97 a 3,00 eV.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work, TiO2 was synthesized by the Pechini method in different proportions of citric acid/metal cations to evaluate the influence of the anatase and rutile phases on the structure, morphology and optical energy gap. Thus, the samples were characterized by XRD, FTIR, distribution and size of clusters, density by helium picnometry, TGA and determination of gap band from the diffuse reflectance. The results show the formation of the anatase and rutile phases in all proportions of citric acid/metal cations evaluated. Morphologically the samples had agglomerate size between 15,89 and 19,34 μm with density around 3.7 g/cm3. Regarding the optical properties evaluated, it was observed that the increase in the ratio of the rutile phase to the anatase phase did not significantly alter its band gap, obtaining values between 2,97 and 3,00 eV.

Resumo em Português:

RESUMO A cal hidratada é um aglomerante aéreo largamente utilizado na construção civil, utilizada principalmente em argamassas por melhorar seu comportamento reológico. Com as inovações tecnológicas, o uso da cal hidratada vem perdendo seu espaço em argamassas e vem sendo substituída por aditivos e adições minerais, que na maioria dos casos conferem características semelhantes no estado fresco das argamassas, mas desempenho reduzido no estado endurecido. Outro fator importante que contribui para a redução do seu emprego em argamassas, se refere ao reduzido ganho de resistência nas primeiras idades, devido à velocidade lenta de endurecimento; por se tratar de um aglomerante aéreo, a solidificação depende do contato com o anidrido carbônico do ar. O emprego de espessuras elevadas de argamassa de cal em revestimentos ajudou a reduzir seu emprego, pois torna a reação de carbonatação ainda mais lenta, comprometendo o cronograma da obra. Dentro deste contexto, este trabalho objetiva avaliar o potencial de carbonatação de cinco diferentes tipos de cales hidratadas encontradas no mercado paranaense. Para avaliação da carbonatação, foram feitas pastas de cal que ficaram acondicionadas tanto em ambiente de laboratório quanto em câmara de carbonatação com temperatura e umidade controladas. Tornou-se possível observar o avanço da carbonatação pela pesagem das amostras e, para uma avaliação mais aprofundada, foi realizado o ensaio de difração de raio-X. Verificou-se que as amostras submetidas à câmara tiveram carbonatação apenas nos primeiros dias. As amostras que ficaram em ambiente laboratorial tiveram comportamento diferente: nos primeiros dias a taxa de carbonatação foi baixa, mas ao longo do experimento, em comparação com as amostras da câmara, apresentaram uma taxa maior de carbonatação. Isto pode ter ocorrido pela rápida carbonatação na superfície, e consequentemente redução dos poros superficiais das amostras que ficaram na câmara, dificultando a penetração de CO2 nos dias subsequentes em camadas mais profundas. Desta forma, foi observado que o ambiente laboratorial apresentou condições mais favoráveis à reação de carbonatação do que a câmara de carbonatação, devido às condições ambientais de temperatura amena em média de 20° C e umidade alta (chegando até 80%). As condições ambientais da câmara de carbonatação não foram favoráveis para o avanço da carbonatação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Hydrated lime is an air binder widely used in construction, mainly used in mortars for improving rheological behavior. The improvement in the technology of building materials reduced the use of hydrated lime mortars and has been replaced by additives and mineral admixtures, which in most cases confer similar characteristics of mortars in the fresh state but reduced performance in the hardened state. Another important factor which contributes to reduction of its use in mortars refers to the reduced gain strength at early ages, due to slow hardening speed; the solidification depends on the contact with the carbon dioxide from the air. The use of high thicknesses of lime mortar is also a factor in reducing its use because it makes the reaction even slower, affecting the construction schedule. In this context, this article aims to evaluate the potential for carbonation of five different types of hydrated limes found in the Paraná market. To evaluate the carbonation, lime pastes were made and were packed in the laboratory environment and in carbonation chamber with controlled temperature and humidity. It became possible to observe the progress of carbonation by weighing of samples and for further evaluation was carried out the diffraction X-Ray analysis. It was found that samples were placed in the chamber weigh gain only during the first days. Samples were left in the laboratory environment at different behavior: at the beginning of the experiment the carbonation rate was low, but at the end, compared with the sample in the chamber, the rate was higher. This may due to the rapid carbonation on the surface, and consequently reducing the surface pores of the samples in the chamber, hindered the penetration of CO2 throughout the experiment in deeper layers. In this way, the laboratorial environmental showed more favorable conditions to the carbonation reaction than carbonation chamber, because of the temperature (average of 20° C) and humidity (up to 80%). The progress of the carbonation reaction in the carbonation chamber wasn't favorable because of the aggressive environmental conditions.

Resumo em Português:

RESUMO Durante anos, o desempenho do ligante asfáltico utilizado puro foi considerado satisfatório. Entretanto, com o aumento do tráfego e das variações climáticas, tornou-se necessário o uso de agentes modificadores para melhorar as propriedades das misturas asfálticas. Dentre os modificadores mais utilizados na pavimentação, destaca-se o uso de polímeros, que se dividem em duas categorias: plastômeros e elastômeros. O modificador utilizado nesse trabalho foi o Politereftalato de Etileno (PET) que é um polímero de cadeia longa, pertencente à família genérica poliésteres, e são formados a partir dos intermediários, ácido tereftálico (TPA) e do etilenoglicol (EG). O PET utilizado foi o de formato micronizado, pós-consumo, na faixa entre 0,6 e 0,074 mm. As caracterizações químicas e físicas do PET foram realizadas segundo a metodologia prevista na ASTM D1921-9601/2001. Os ensaios reológicos foram realizados com amostras puras do ligante e da mistura do ligante com PET, na proporção de 5% de PET em peso do ligante asfáltico 50/70. Analisou-se propriedades reológicas tais como o comportamento reológico dinâmico, a estabilidade de armazenamento de alta temperatura e propriedades de envelhecimento dos ligantes modificados. Demonstrou-se que o ligante modificado apresentou comportamento superior ao ligante convencional em todos os ensaios realizados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The performance of asphalt binder used neat was considered satisfactory until the end of 20 century. However, the increase of traffic and weather changes became necessary the use of additives to improve the properties of asphalt mixtures. Polyethylene terephthalate (PET) post-consumer micronized can be added in the traditional modified asphalt binders. With regarding to PET chemical, it is a long chain polymer, belonging to the generic family polyesters, and are formed from the intermediates, terephthalic acid (TPA) and ethylene glycol (EG). PET is then ground to a uniform particle size ranging from 0,6 to 0,074 mm. The chemical and physical characterization of the waste were performed according to ASTM D1921-9601 / 2001 standards. The rheological tests were performed with pure samples of the binder and a mixture of the binder + PET. The content of PET was 5% by weight of the asphalt binder 50/70. Physical properties, such as dynamic rheological behavior, high temperature storage stability and aging properties of the modified asphalt were investigated. It was demonstrated that the modified binders outperformed the conventional binders at all the test conditions.

Resumo em Português:

RESUMO A indústria de calçados emprega em seus produtos diversas matérias primas derivadas do setor de plásticos. Um dos mais utilizados é o laminado sintético de PVC, utilizado na construção de cabedais devido à grande versatilidade de cores, estampas e espessuras. O laminado é composto de PVC e de fibra têxtil, normalmente na proporção mássica de 60/40. O corte das peças gera uma grande quantidade de aparas que normalmente são descartadas ou depositadas em aterros sanitários ou ARIPs (Aterros de Resíduos industriais Perigosos). O presente trabalho avalia a viabilidade de incorporação destes resíduos em forma de pó em matriz de PVC virgem para uso em solados nas proporções de 0, 5, 15, 25, 35 pcr (partes por cento de resina), bem como seu desempenho mecânico. Foram avaliadas propriedades físico-mecânicas com tração, dureza shore A e colagem, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia no infravermelho (FTIR). Os resultados dos ensaios de dureza e tração demonstraram um decréscimo no desempenho na medida em que a concentração de resíduo no compósito aumentou. A força de colagem também apresentou queda na resistência final obtida pelo efeito pull out, confirmado pelas micrografias da superfície de fratura. Pode-se dizer que as misturas com resíduos de laminados em pó apresentam características aceitáveis, segundo as normas indicadas e os padrões especificados para a utilização como material para solado. Além disso, a incorporação deste resíduo diminui a quantidade de material descartado reduzindo o impacto ambiental.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The footwear industry uses in its products various raw materials derived from the plastics sector. One of the most used is the synthetic PVC laminate, used in the construction of leather because of the great versatility of colors, prints and thicknesses. The laminate is composed of PVC and textile fiber, usually in the mass ratio of 60/40. Cutting of parts generates a large amount of shavings that are normally discarded or deposited in landfills or ARIPs (Hazardous Industrial Waste Landfills). The present work evaluates the feasibility of incorporating these residues in the form of powder in virgin PVC matrix for use in soils in proportions of 0, 5, 15, 25, 35 pcr (parts per cent of resin), as well as their mechanical performance. Physical-mechanical properties with traction, shore A hardness and bonding, scanning electron microscopy (SEM) and infrared spectroscopy (FTIR) were evaluated. The results of the hardness and tensile tests showed a decrease in performance as the concentration of residue in the composite increased. The bond strength also showed a decrease in the final resistance obtained by the pull out effect, confirmed by fracture surface micrographs. Mixtures with powdered laminate residues may be said to have acceptable characteristics, in accordance with the standards indicated and the standards specified for use as flooring material. In addition, the incorporation of this residue reduces the amount of material discarded reducing the environmental impact.

Resumo em Português:

RESUMO Tem sido creditado à nanociência um destacado papel de prover pleno entendimento sobre o comportamento macroscópico dos materiais, por ser esse campo da ciência capaz de realizar estudos e perceber, com distinção, propriedades ou fenômenos físicos e químicos da matéria em escala nanométrica. A exploração do conhecimento da matéria em níveis tão ampliados demanda a utilização de técnicas aprimoradas de análise, surgidas principalmente nos últimos anos. Para o ramo dos materiais cimentícios, a Microscopia de Força Atômica (MFA) é tida em parte da literatura como a principal técnica voltada às análises e estudos no campo da nanociência. Contudo, para que funcione bem, a técnica demanda amostras altamente planas, o que se constitui um problema quando se trata de amostras de materiais cimentícios, de tendência naturalmente irregular e rugosa. Além disso, a técnica não realiza análise química da região varrida. Estas dificuldades são tratadas neste trabalho, que, como meta, procura contribuir com uma metodologia de preparo de amostras para análise no microscópio de força atômica (MFA), bem como visa estudar a associação das análises realizadas no MFA àquelas realizadas no microscópio eletrônico de varredura (MEV), mantendo-se as mesmas regiões varridas, com o intuito de verificar a possibilidade de identificação química no MEV das regiões analisadas no MFA. Para o estudo foram utilizadas pastas com e sem sílica ativa, almejando-se também obter as principais diferenças de uma e outra nas imagens obtidas por MFA. Considerou-se satisfatória a preparação de amostras para MFA, o que permitiu a identificação, em escala nanométrica, da estrutura mais densa e mais complexa das pastas com sílica ativa em comparação às pastas contendo apenas cimento Portland. O trabalho também contribui com a descrição teórica da técnica de MFA, produzindo um conteúdo importante de revisão da literatura sobre o princípio e a aplicação da técnica, além de suas potencialidades.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT It has been credited to nanoscience a prominent role of providing full understanding of the macroscopic behavior of materials, since this field of science is capable of conducting studies and distinguishing physical and chemical properties or phenomena of the matter in nanoscale. The exploitation of knowledge on such a large magnification of the matter requires the use of improved analytical techniques, which have arisen mainly in recent years. In the context of cementitious materials, Atomic Force Microscopy (AFM) is considered by the literature as one of the main techniques for analysis and studies in the field of nanoscience. However, to work well, the technique demands highly flat samples, which is a problem considering samples of cementitious materials, with a naturally irregular and rough tendency. In addition, the technique does not perform chemical analysis. These difficulties are dealt with in this work, which aims to contribute with a sample preparation for analysis in the atomic force microscope (AFM), as well as to study the association of the analyzes performed in the AFM to those carried out in the scanning electron microscope (SEM), with the same regions being scanned, in order to verify the possibility of chemical identification by means of SEM of the regions analyzed by AFM. For the study, cement pastes with and without silica fume were used, aiming also to obtain the main differences of one and another in the images obtained by AFM. The sample preparation for AFM was considered satisfactory, which allowed the nanoscale identification of the denser and more complex structure of the pastes with silica fume compared to pastes containing only portland cement. The work also contributes to the theoretical description of the AFM technique, producing an important content in terms of literature revision on the principle and application of the technique, besides its potentialities.

Resumo em Português:

RESUMO Embora diferentes segmentos do mercado de filmes poliméricos possuam diferentes exigências de desempenho, as propriedades dos filmes dependem da arquitetura molecular, microestrutura, orientação molecular e cristalinidade, desenvolvidas em função do tipo de maquinário utilizado e das condições do processamento. Portanto, o conhecimento das microestruturas desenvolvidas é de grande interesse científico e tecnológico. Neste trabalho foi estudada a correlação entre orientação molecular, cristalinidade e propriedades de permeabilidade, ao vapor de água e ao oxigênio, de filmes biaxialmente orientados de polietileno linear de baixa densidade (PELBD), obtidos pelo processo de extrusão plana e estirados com diferentes razões de estiramento. O estudo da orientação molecular revelou a mudança da estrutura morfológica das cadeias da fração cristalina dos filmes submetidos a maiores graus de estiramento. Resultados do grau de cristalinidade dos filmes de PELBD evidenciaram uma tendência de aumento da cristalinidade com o aumento da orientação das cadeias poliméricas, devido ao estiramento. Resultados de propriedades de barreira mostraram que o aumento do grau de estiramento possui efeito moderado na diminuição da permeabilidade ao oxigênio e ao vapor de água dos filmes PELBD, e que esse comportamento está relacionado ao grau de estiramento e cristalinidade dos filmes.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Although different polymeric film market segments have different performance requirements, the properties of the films depend upon the molecular architecture, microstructure, molecular orientation and crystallinity, developed according to the chosen processing tools and conditions. Therefore, knowledge of developed microstructure is of great scientific and technological interest. In this study, it was studied the correlation between molecular orientation, crystallinity and water vapor and oxygen permeability properties of biaxially oriented linear low-density polyethylene (LLDPE) films obtained by planar extrusion and stretched by different stretch rations. The molecular orientation study revealed morphological structure changing of chains in the crystalline fraction of the films submitted to higher degrees of stretching. Results of degree of crystallinity of LLDPE films evidenced a tendency to increase crystallinity with increasing orientation of the polymer chains, due to stretching. Results of barrier properties showed the increase of the degree of stretching has a moderate effect on the decrease of permeability to oxygen and water vapor of the LLDPE films, and that this behavior is related to the degree of stretching and crystallinity of the films.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN La fijación del biofouling sobre cualquier tipo de materiales sumergidos acarrea graves pérdidas económicas como consecuencia del deterioro y la salida de servicio de las distintas estructuras. Este asentamiento de organismos que afecta principalmente a embarcaciones, muelles, boyas, granjas de cultivo y tuberías ocurre de forma secuencial, rápida e inmediata después de la inmersión. En principio se asientan organismos microscópicos (“microfouling”) sobre un film preformado de macromoléculas orgánicas adsorbidas sobre la superficie sumergida; la exudación de polímeros extracelulares de las bacterias forma una especie de malla que sirve de anclaje, sostén y nutrición para las esporas algales y larvas de organismos macroscópicos que arriban más tarde. Esta comunidad denominada biofouling alcanza un espesor considerable en poco tiempo y por esta razón, se busca para su control formulaciones antifouling eficaces cuyos componentes sean ecológicamente aceptables. La inhibición que ejerce el dióxido de germanio sobre el desarrollo de organismos del microfouling (principalmente diatomeas, hongos y bacterias) plantea la posibilidad de su utilización como compuesto antiincrustante. En este sentido se estudió el efecto del dióxido de germanio incluido en una pintura antiincrustante expuesta en el puerto de Mar del Plata durante el período de verano. Los resultados obtenidos indican que la formulación con dióxido de germanio inhibió no solo el asentamiento de diatomeas sino que también afectó la fijación de especies conspicuas del macrofouling (ascidias solitarias y coloniales, gusanos tubícolas y cirripedios). Sobre la base de estos estudios se puede concluir que el dióxido de germanio puede ser empleado como compuesto antifouling dado que demostró alta efectividad sobre un amplio espectro de organismos integrantes de la comunidad.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Marine biofouling on any new material immersed in seawater can lead to extra costs due to increased maintenance, or/and even mechanical wear, and/or biodeterioration that require costly antifouling measures. Fouling organisms growing on immersed manmade surfaces affect hulls, piers, buoys, aquaculture and pipes mainly. Following adsorption of a conditioning film of macromolecules, microorganisms which are the primary colonizers (‘microfouling’), are found on unprotected surfaces after only a few minutes of immersion. Extracellular polymeric material exudates from bacteria forms a net that permits anchorage and protection for spores of macroalgae and macroinvertebrate larvae which arrive later. This community is called ‘biofouling’ and develops a thick layer rapidly. As a consequence, the search is orientated to new efficient compounds to formulate environmental friendly antifouling paints. It is well known the inhibitory effect of germanium dioxide on microfouling organisms (diatoms, fungi and bacteria, mainly) and this property promotes its use as antifouling compound. In this sense, germanium dioxide was incorporated in a soluble matrix paint and its antifouling performance evaluated after exposition in Mar del Plata harbor during summer season. The results showed that germanium dioxide antifouling coating inhibited not only diatom settlement but also the attachment of most conspicuous species of macrofouling (solitary and colonial ascidians, tubeworms and barnacles). These results may provide a more environmentally friendly alternative for the control of biofouling.

Resumo em Português:

RESUMO A sequência com a qual os materiais são adicionados à mistura influenciam diretamente o comportamento de argamassas no estado fresco e irá refletir na qualidade do revestimento. Sendo assim, este artigo propõe a análise de como diferentes tipos de procedimento de mistura interferem no comportamento no estado fresco de dois tipos distintos de argamassas, sendo elas argamassa de revestimento industrializada (AI) e argamassa produzida em obra (APO). Na pesquisa, foram adotados quatro tipos de mistura para analisar o comportamento das argamassas, sendo elas mistura manual com água livre (MAL), mistura mecânica do tipo pó na água (PA), mistura mecânica do tipo água no pó (AP) e mistura manual com água fixa (MAF). As argamassas foram submetidas aos ensaios de determinação da densidade a fresco e teor de ar aprisionado e, também, caracterizadas reologicamente pelo método do Squeeze-flow. Esta última análise foi efetuada em tempo zero após mistura (T0) e 20 minutos após mistura (T20). Os resultados indicaram a presença de aditivo incorporador de ar na argamassa industrializada, uma vez que esse tipo de argamassa apresentou alto teor de ar quando comparada à argamassa produzida em obra. Por outro lado, as misturas produzidas manualmente apresentaram menor aprisionamento de ar quando comparadas com o procedimento mecânico em argamassadeira. O procedimento de mistura teve uma influência expressiva no desempenho da argamassa industrializada, provavelmente devido à presença de aditivo incorporador de ar. As argamassas produzidas em obra, que não possuíam aditivos, apresentaram desempenhos semelhantes para ambos os métodos de mistura.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The sequence with which materials are added to the mixtures influences the behavior of fresh mortars and will reflect on the quality of the coating. Therefore, the aim of this article is to analyse how different types of mixtures procedures interfere on the fresh behavior of two different types of mortar - industrialized coating mortar (AI) and mortar produced on site (APO). In this research, the four types of mortar mixtures adopted to analyze the mortar behavior were: manual mixing with free water (MAL), powder on water mechanical mixture (PA), water on powder mechanical mixture (AP) and manual mixture with fixed water (MAF). The mortars were submitted to tests for the determination of fresh density and trapped air content and also characterized rheologicaly by the Squeeze-flow method. This last analysis was performed at time zero after mixing (T0) and 20 minutes after mixing (T20). After mixtures the mortars were tested for fresh density, incorporated air content and rheological behavior by Squeeze-flow method. This last test was made immediately after mixture (T0) and twenty minutes after mixture (T20). The results indicated the presence of an additive incorporating air in the industrialized mortar, since this type of mortar presented high air content when compared to the mortar produced on site. In contrast, the mixtures produced by hand presented less air entrapment when compared to the mechanical procedure in the mortar. The mixing procedure had a significant influence on the performance of the industrialized mortar, probably due to the presence of the air - entraining additive. Mortars produced on site, which had no additives, showed similar performances for both mixing methods.

Resumo em Português:

RESUMO Com o intuito de evitar ou minimizar a corrosão por pite dos aços inoxidáveis é possível aprimorar a capacidade protetiva da camada passiva dessas ligas, e um dos métodos para se obter esse resultado é o tratamento superficial de passivação química. Nesse contexto foi investigado o efeito do tratamento de passivação química com ácido nítrico na resistência à corrosão por pite e no acabamento superficial dos aços inoxidáveis ferrítico AISI 430 e austenítico AISI 316L em meio contendo cloreto. Para isso duas condições superficiais foram utilizadas para cada material: superfície lixada e superfície passivada quimicamente conforme a norma ASTM A967/967M. O acabamento superficial foi caracterizado pela avaliação da rugosidade média e análise visual por microscopia óptica. O comportamento frente à corrosão foi avaliado através de ensaios de polarização anódica cíclica em 0,6 M NaCl conforme norma ASTM G61 e a morfologia dos pites foi caracterizada por microscopia óptica. De acordo com os resultados, a resistência à corrosão por pite dos aços inoxidáveis AISI 430 e AISI 316L submetidos ao tratamento de passivação tiveram os potenciais de pite e de repassivação aumentados em relação ao valor obtido com a superfície lixada, ou seja, tiveram sua resistência à corrosão por pite melhorada.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In order to avoid or minimize the pitting corrosion on stainless steels it is possible to enhance the protective capacity of the passive layer from these alloys and one of the methods to obtain this result is the chemical passivation treatment. In this context, the effect of the passivation treatment with nitric acid on pitting corrosion resistance and surface finishing of the AISI 430 and AISI 316L stainless steels in chloride containing media was investigated. To that, two surface conditions are studied for each material: abraded surface and chemically passivated surface according to ASTM A967/967M. The surface finishing was characterized by roughness evaluating and visual analysis through optical microscopy. The corrosion behavior was evaluated by cyclic anodic polarization tests in 0.6M NaCl according to ASTM G61 and the morphology of pitting corrosion was characterized by optical microscopy. According to the results, the chemical passivation treatment had no significant effect on the surface finishing of both steels. Regarding to the pitting corrosion resistance, the AISI 430 and AISI 316L stainless steels subjected to the passivation treatment had the pitting and repassivation potentials increased in relation to the value obtained with the ground surface, that is, the pitting corrosion resistance was improved.

Resumo em Português:

RESUMO A geração de resíduos de construção e demolição (RCD) pelas empresas construtoras é uma grave questão ambiental. Usinas de reciclagem de RCD têm surgido no país. Estas instalações recebem resíduos de várias fontes, cuja diversidade de composição influencia no comportamento dos agregados para argamassas e concretos. A variabilidade de composição leva à diminuição da qualidade do agregado produzido, restringindoos a aplicações de baixa exigência de desempenho. Neste trabalho, agregados produzidos por uma usina de reciclagem foram caracterizados de acordo com a norma brasileira vigente, visando à aplicação em concretos. Foram feitas duas coletas dos agregados reciclados, com intervalo de seis meses, obtendo-se três frações granulométricas para cada coleta, correspondentes a areia, brita 0 e brita 1. Para cada amostra coletada, determi-nou-se a composição gravimétrica dos agregados reciclados graúdos por análise visual e agregados graúdos foram classificados como agregado de resíduo misto (ARM). Os concretos com substituição de ARM miúdos apresentaram resultados satisfatórios de resistência à compressão, com 18% de acréscimo em relação ao concreto de referência, enquanto que os concretos com agregados graúdos obtiveram redução de até 20,6%. Ensaios de resistência à tração indireta mostraram que as quatro misturas com substituição total de ARM graúdos apresentaram redução entre 5,2% e 19,5%, em relação à referência. Os demais concretos obtiveram resultados similares ou superiores à referência. A maior variação, entre os concretos das duas coletas, nessa propriedade, foi de 13,2%. Com a inserção de agregados graúdos de RCD, houve redução do módulo de elasticidade dos concretos, em relação ao concreto de referência. As reduções obtidas nessa propriedade ficaram no intervalo de 15,8% a 40,6%. A maior variação dessa propriedade, de 13,3%, entre os concretos com agregados obtidos nas duas coletas, foi para o concreto com substituição de 100% de agregado miúdo. Foram obtidos melhores resultados para concretos com ARM miúdos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Construction and demolition waste (CDW) generation is a serious environmental issue. Waste recycling plants have emerged in Brazil. These companies receive waste from various sources, whose composition diversity influences the behavior of aggregates for mortars and concretes. The variability of composition leads to a decrease in the quality of the aggregate produced, restricting them to applications with a low performance requirement. In this work, aggregates produced by a recycling plant were characterized according to the current Brazilian standard, aiming at the application in concretes. Two collections of the recycled aggregates were made, with interval of six months, obtaining three particle size fractions for each collection, corresponding to sand, gravel 0 and gravel 1. For each sample collected, the gravimetric composition of the recycled aggregates was determined by visual analysis and coarse aggregates were classified as mixed residue aggregates (MRA).Concretes with recycled fine aggregate replacement showed satisfactory results of compressive strength, with an increase of 18% in relation to reference concrete, while concretes with recycled coarse aggregates obtained a reduction of 20.6%. Indirect tensile strength tests showed that the four mixtures with total MRA replacement showed a decrease between 5.2% and 19.5%, relative to the reference. The other concretes have obtained results similar or superior to the reference. The largest variation, among the concrete of the two collections, in this property was 13.2%. With the insertion of recycled coarse aggregates, there was a reduction of the modulus of elasticity of the concrete, in relation to the reference concrete. The reductions obtained in this property were in the range of 15.8% to 40.6%. The largest variation of this property, of 13.3%, between the concretes with aggregates obtained in the two collections, was for the concrete with substitution of 100% of fine aggregate. Better results were obtained for concrete with fine MRA.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Due to the excellent properties of stainless steel, these materials have a variety of applications among which is the food processing industry. One of the main problems in this industry is the possible releasing of metal ions towards food. For this reason, it is very important to know corrosion behavior of steels that are used in this industry. In this study the release of Fe, Cr and Ni ions and the electrochemical behavior of AISI 430 steel with three different surfaces finishes in contact with a solution that simulates food contact (acetic acid 3% v / v) was evaluated. For this, the influence of the surface finish (polished by SiC paper 600, 1200 and 1500 grit) and the exposure time to the solution (4 and 10 days) at different temperatures (25, 60 and 100°C) was analyzed by atomic absorption spectroscopy, linear polarization resistance and potentiodynamic polarization curves. The results show that the releases of Fe, Cr and Ni ions, the linear polarization resistance and the corrosion rate of the AISI 430 steel depend on surface finish and temperature. The lower corrosion rate was obtained when the material had the smooth surface finish, in such a way that it is possible to avoid health risks due to the release of metal ions.

Resumo em Português:

RESUMO Os problemas devido à fadiga em componentes mecânicos e estruturais são recorrentes na indústria, sendo ainda mais preocupantes quando tais componentes apresentam uniões soldadas. Ao longo dos anos, estudos têm sido realizados com o objetivo de desenvolver procedimentos para aumentar a vida em fadiga desse tipo de união. Dentre tais procedimentos estão algumas técnicas aplicadas ao cordão ou filete após concluído o processo de soldagem. O presente trabalho científico tem por objetivo estudar o efeito, em termos de vida sob carga cíclica, da técnica conhecida globalmente por toe grinding, que consta da usinagem localizada do pé do cordão de solda. A ranhura resultante do processo propicia a redução do fator de concentração de tensões, bem como a retirada de microdefeitos. Mais especificamente, o estudo visou verificar a influência de tal processo na vida em fadiga de juntas cruciformes de Aço ASTM A131 Grau AH36, soldadas pelo processo Arame Tubular (Flux-Cored Arc Welding - FCAW) e submetidas a carregamento cíclico transversal. Para tal, procedimentos experimentais envolvendo diferentes áreas da fabricação foram utilizados para confeccionar os corpos de prova, dentre os quais, um processo pré-qualificado de soldagem, bem como técnicas de inspeção não destrutiva dos cordões. Mesmo assim, o corte lateral dos corpos de prova mostrou que as juntas apresentaram falta de penetração na raiz dos cordões. Em sequência, a amostra foi dividida em dois grupos – com e sem toe grinding – e os ensaios de fadiga foram realizados em condições semelhantes para ambos os grupos. Os resultados obtidos nos ensaios mostraram que o mecanismo de falha, no caso dos corpos de prova que não sofreram toe grinding, se tratou da propagação de microtrincas do tipo intrusão previamente localizadas no pé dos filetes de solda. Já os corpos de prova que passaram pelo toe grinding apresentaram migração do local de falha do pé para a raiz dos cordões de solda, bem como um aumento expressivo do valor médio de número de ciclos até a falha.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Failures of mechanical and structural components due to fatigue are unfortunately recurrent in industry and there is a special concern when these components contain welded joints. Over the years, studies have been carried out with the objective of developing procedures and techniques for fatigue life increasing of this type of joints. Among them, a set of techniques consisting of bead or fillet reworking after the welding process completion has been developed. Present work aims to evaluate the effect, in terms of life under cyclical load, of the toe grinding technique, which consists of a weld toe machining process employing a round tip tool. Such a process generates a shallow circular groove which allows the reduction of the stress concentration factor as well as microdefects removal. More specifically, the study focused on the influence of such process on the fatigue life of cruciform joints of ASTM A131 – Grade AH36 steel, welded by Flux Cored Arc Welding Process and subjected to transverse cyclic loading. Experimental procedures involving different manufacturing areas were applied for specimens preparation, including a prequalified welding process, as well as nondestructive weld bead inspection techniques. Even so, lateral cutting of the specimens evidenced lack of penetration at the root of the beads. After that, the sample was divided into two groups - with and without toe grinding application - and the fatigue tests were performed under similar conditions for both groups. The results obtained indicate that the failure mechanism, in the case of ordinary specimens, was the propagation of intrusion-type micro-cracks which were previously located at the weld toe. On the other hand, the specimens presenting toe grinding grooves suffered a failure site changing, from toe to the weld root, accompanied by an expressive increase in the number of cycles up to failure.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The membrane separation capacity allows the retention of the remaining organic matter that could not be removed by the biological process, increasing the treatment efficiency. The aim of this study was to evaluate the microfiltration (MF) process in a tertiary treatment system for landfill leachate from the Rincão das Flores, Caxias do Sul/RS/Brazil. The microfiltration system of commercial hollow fiber membrane poly(etherimide) was tested in oder to promote leachate treatment. The tests carried out were leachate permeation, concentration factor, determination of fouling and obtention of the values of the resitance to the flux. The resistance due to fouling and flux decline were evaluated to determine the best operating conditions. The potential for fouling was 53% and was evaluated by comparing the pure water permeability before and after the leachate filtration. It was observed that the resistance due to fouling express 32% of the total resistance. The results showed that the MF process allows the elimination of up to 43% of the organic matter measured as chemical oxygen demand (COD) and 63% of that measured as biological oxygen demand (BOD5).

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RESUMO O concreto de alto desempenho (CAD) é um material que apresenta características específicas, como alta resistência à compressão e elevada durabilidade. Para que esse concreto atenda às suas características específicas, uma cuidadosa seleção e dosagem dos seus componentes devem ser realizadas. Desta forma, este trabalho buscou contribuir com o estudo de dosagem do CAD, utilizando o conceito de empacotamento de partículas, onde foi determinada a proporção ótima dos componentes particulados a partir do modelo de Alfred, também conhecido como modelo de Andreasen modificado. Realizada a dosagem do CAD, analisou-se a influência do empacotamento de partículas no seu desempenho mecânico e nas propriedades reológicas da pasta de cimento e argamassa constituintes do CAD. O CAD otimizado, com base no conceito de empacotamento de partículas, apresentou, aos 28 dias, resistência à compressão satisfatória, podendo ser classificado como um concreto de alta resistência, e superior à resistência à compressão do CAD de referência. Na caracterização reológica da pasta de cimento e argamassa, o emprego do empacotamento provocou um aumento da fluidez, facilitando o escoamento, sem prejudicar a estabilidade da mistura de concreto.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT High performance concrete (HPC) is a material that has specific characteristics, such as high compressive strength and high durability. In order for this concrete to meet its specific characteristics, a careful selection and dosage of its components must be carried out. Thus, this paper aims to contribute with HPC dosage study using the concept of particle packing, where the optimal proportion of particulate components was determined by Alfred model, also known as modified Andreasen model. Held the dosage of the HPC, was analyzed the influence of particle packing on its mechanical performance and on the rheological properties of the cement paste and mortar HPC constituents. The optimized HPC based on particle packing concept presented satisfactory compressive strength at 28 days, which can be classified as a high strength concrete, and superior compressive strength to the reference HPC. In the rheological characterization of cement paste and mortar, the use of packing concept caused an increase of the fluidity, facilitating the flow, without harming the stability of concrete mix.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this article, hybrid white organic light-emitting diodes (WOLEDs) under p-i-n structures have been investigated in terms of power efficiency. By using tris(8-hydroxy quinolinato) aluminum (Alq3) doped with 8-hydroxy-quinolinato lithium (Liq) as an n-type and WHI112 doped with molybdenum trioxide (MoO3) as a p-type, the typical device structure of ITO/WHI112: 20 wt.% MoO3 (55 nm)/HTG-1 (10 nm)/UBH15: 3 wt.% EB502 (10 nm)/EPH31: 3 wt.% EPY01 (25nm)/3TPYMB (10 nm)/Alq3: 33 wt.% Liq (25 nm)/Al (150 nm) was fabricated. It has been found that the p-i-n device based device showed the lowest driving voltage and highest power efficiency among the undoped and n-type devices. At the current density of 20 mA/cm2, the roll-off of the efficiency in the p-i-n device was much smaller than the n-type and the undoped devices. The current and power efficiency of the p-i-n device were maintained with 17.2 cd/A and 5.1 lm/W at 100 mA/cm2, it was reduced to 7.5 % and 21 %, respectively. In contrast, the n-type device exhibited the significant reduction of efficiency (14.4 cd/A and 3.8 lm/W at 80 mA/cm2), it was reduced to 20 % and 39.6 %, respectively. The superior performances of the p-i-n structure based device were attributed to the high hole injection ability of WHI112:MoO3 and high electron mobility of Alq3:Liq, leading to high power efficiency and low driving voltage. A better balance of electrons and holes could contribute to a good current efficiency for the device. These findings strongly indicated that carrier injection ability and balance showed significant affects on the performance of OLED.

Resumo em Português:

RESUMO A reciclagem da fração mineral dos resíduos de construção e demolição (RCD), na forma de agregados, é vista como uma alternativa para a redução dos impactos ambientais provocados pela construção civil. Os agregados reciclados apresentam maior absorção de água e menor resistência mecânica e densidade quando comparados aos agregados naturais, fatores esses que irão influenciar as propriedades dos concretos produzidos. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a influência dos agregados reciclados nas propriedades reológicas e mecânicas de concretos autoadensáveis (CAA). Para isso, foram analisadas quatro composições distintas de CAA, sendo uma delas produzida apenas com agregados naturais. As demais misturas utilizaram agregados miúdos e/ou graúdos reciclados em substituição aos agregados naturais, no teor de 20%, em massa. Também foi realizada a caracterização reológica da pasta de cimento e das argamassas destinadas à produção do CAA, por meio de reometria rotacional. A caracterização reológica de pastas, argamassas e concretos é uma maneira de avaliar o comportamento destes compósitos no estado fresco, podendo prover informações úteis que auxiliarão no processo de dosagem e controle de qualidade. As propriedades do concreto fresco foram avaliadas mediante os ensaios de espalhamento, tempo de escoamento t500 e no funil V, habilidade passante e resistência à segregação. No estado endurecido foram determinadas as resistências à compressão, à tração por compressão diametral e módulo de elasticidade estático. Por meio dos resultados obtidos foi possível constatar perda de fluidez nas argamassas e concretos que empregaram agregados reciclados. Por outro lado, não foi verificada redução significativa nas propriedades mecânicas dos concretos produzidos com 20% de agregados graúdos ou miúdos reciclados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Recycling of mineral fraction of construction and demolition wastes (CDW), in form of aggregates, is seen as an alternative to reduce environmental impacts caused by construction. Recycled aggregates present higher water absorption and lower mechanical resistance and density when compared to natural ones, which will influence the properties of the produced concretes. The aim of this study was to investigate the influence of recycled aggregates in the rheological and mechanical properties of self-compacting concrete (SCC). For this, four distinct compositions of SCC were analyzed, one of them being produced only with natural aggregates. The other mixtures used fine and/or coarse recycled aggregates instead of natural aggregates, at 20% by mass. It was also carried out the rheological characterization of cement paste and mortars destined to SCC production, through rotational rheometry. The rheological characterization of pastes, mortars and concretes is a way to evaluate the behavior of these composites in fresh state, providing useful information that will aid in mix design process and quality control. The properties of fresh concrete were evaluated in terms of slump-flow test, t500 and V-funnel time, passing ability and segregation resistance. In hardened state, compressive strength, splitting tensile strength and static modulus of elasticity of concretes were determined. Through the obtained results it was possible to verify the loss of fluidity in mortars and concretes that used recycled aggregates. On the other hand, there was no significant reduction in the mechanical properties of concretes produced with 20% of coarse or fine recycled aggregates.

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RESUMO Quantificar o tamanho de materiais em escala nanométrica é um dos desafios a serem superados, uma vez que existem técnicas diferentes. A equação de Scherrer modificada foi usada para estimar o tamanho das partículas de dióxido de titânio em escala nanométrica. Dióxido de titânio com tamanho nominal de nanopartícula de 21 nm foi usado como padrão para determinar a precisão da equação modificada. A partir dos dados de raios-X, para a amostra sem tratamento térmico foi obtido um valor médio do tamanho das nanopartículas de 20,63 nm. Um tratamento estatístico foi usado para fazer uma correlação entre o valor estimando pela equação de Scherrer modificada e o valor nominal de 21nm. Um desvio de 0,70 foi encontrado entre o valor calculado e o valor nominal, indicando uma concordância entre os valores. Adicionalmente, a influência da temperatura sobre o tamanho médio das nanopartículas de dióxido de titânio foi pesquisada.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The materials sizing in nano-scale is a challenge to be overcome, because the size determined by various methods differ. In order to shed light about the nanomaterials sizing, a modified Scherrer's equation was applied to estimate more accurately the nanostructured titanium dioxide crystal size. The manufactured titanium dioxide-nanostructured powder with nominal average size about 21nm was used as the reference standard to determine the accurate of modified equation. From X-ray diffraction data, an average crystal size about 20.63 nm was achieved for unheated sample. To establish a relation between the result obtained with modified Scherrer's equation and the nominal average crystal size, a statistical treatment and a comparative assessment were performed. The average absolute divergence does not exceed 0.70 nm. The value of crystal size determined from X-ray data was in good agreement with that informed by the supplier. Additionally, the behavior of sample was studied as a function of temperature.

Resumo em Português:

RESUMO O uso de materiais alternativos que minimizem o uso de recursos naturais bem como o impacto ambiental tem sido objeto de diferentes estudos. As argamassas consomem grande quantidade de areia, um recurso natural que os grandes centros urbanos estão com dificuldade de encontrar. A areia de resíduo de isolador de porcelana pode ser uma alternativa, pois a quantidade de resíduo gerada é significativa. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar o desempenho de pastas e argamassas nos estados fresco e endurecido quando se utiliza o resíduo substituindo o cimento e também a areia natural. Os materiais empregados foram cimento Portland CP II F 40, areia natural de rio e resíduo de isolador de porcelana em duas finuras: material passante na peneira de 2,4 mm e passante na peneira de 75 μm. O cimento foi substituído pelo pó (0%, 10%, 20%, e 30%) e a areia natural foi substituída pela areia de resíduo (0%, 25%, 50%, 100%). Nas pastas foram determinados os tempos de pega e, nas argamassas (relação água/aglomerante 0,8), a consistência, as resistências à compressão e à tração na flexão, e a permeabilidade ao ar nas idades de 7, 28 e 90 dias. Os resultados indicaram que o aumento da quantidade de resíduo aumentou os tempos de pega e houve perda de fluidez, embora as argamassas ainda fossem trabalháveis. A quantidade de areia de resíduo interferiu nas resistências mecânicas das argamassas, mas individualmente as argamassas apresentaram aumento de resistência com a idade. Em geral, os resultados da substituição do cimento e da areia pelo resíduo de isolador de porcelana indicaram bons resultados e a possibilidade de seu uso em argamassas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of alternative materials to minimize the use of natural resources and also the environmental impacts have been the subject of various researches. Mortars consume large amounts of sand, a raw material that is scarce and not found in urban centers. The sand from electrical insulator waste can be an alternative, since the amount of waste generated is great. The objective of this study is to evaluate the performance of pastes and mortars in fresh and hardened states when using the waste as replacement of Portland cement and also as natural sand. The materials used were Portland cement CP II F 40, natural river sand, and the waste from porcelain insulator in two fineness: material smaller than 2.4 mm and smaller than 75 μm. The cement was replaced by the porcelain powder (0%, 10%, 20% and 30%) and the natural sand was replaced by different amounts of porcelain waste (0%, 25%, 50%, 100%). Setting times were made in cement pastes and the tests on mortars (water/binder ratio 0.8) were consistency, compressive strength, tensile strength, and air permeability at the ages of 7, 28 and 90 days. The increase of the waste content increased the setting times and diminished the mortar fluidity, but the workability was maintained. The mechanical strength decreased, but each mortar showed a resistance increase with age. In general, the results of replacing cement and sand by the porcelain insulator waste had good results and makes it possible to be used in mortars.

Resumo em Português:

RESUMO O crescimento populacional aliado ao consumo elevado tem aumentado consideravelmente a geração de resíduos sólidos. Diversos são os impactos negativos gerados pela destinação incorreta desses rejeitos. Logo, a utilização de resíduos é cada vez mais atraente tanto no âmbito econômico quanto no ambiental. Neste sentido, no presente trabalho é demonstrada a produção de espumas vítreas, com baixo impacto ambiental, utilizando como matéria-prima resíduos de vidro de lâmpadas fluorescentes e casca de ovo vermelho como agente espumante. Os agentes precursores tiveram as suas composições químicas, estruturas cristalinas e granulometrias elucidadas através das técnicas de fluorescência de raios X, difração de raios X e análise de dispersão a laser, respectivamente. A análise termogravimétrica foi utilizada para avaliar a perda de massa da casca de ovo vermelha durante o aquecimento. As espumas vítreas foram formuladas com 7% em massa de agentes espumantes, conformadas por prensagem uniaxial e queimados entre 650 °C e 850 °C, com taxa de aquecimento de 2,5 °C/min. A influência da temperatura de queima na expansão, na densidade e na porosidade dos corpos cerâmicos obtidos foi avaliada. As espumas tiveram a suas expansões volumétricas avaliadas, sendo suas microestruturas caracterizadas por microscopia óptica. Os resultados mostraram a produção de espumas vítreas altamente porosas, com alta expansão, entre de 122 a 266%, e com baixa densidade, variando de 0,37 a 0,65 g.cm−3, sendo que os melhores resultados foram alcançados a 750 °C. O material obtido possui grande potencial para aplicações na indústria civil, como isolante térmico e acústico, além de minimizar os impactos ambientais causados pelo descarte indevido de lâmpadas fluorescentes e dos resíduos da casca de ovos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Population growth coupled with high consumption has considerably increased the generation of solid waste. Several are the negative impacts generated by the incorrect destination of these wastes. Therefore, the use of waste is becoming attractive both in economic and in environmental terms. In this sense, the present work demonstrates the production of foam glass with low environmental impact, using as raw material glass residues of fluorescent lamps and red eggshell as a foaming agent. The precursor agents had their chemical compositions, crystal structures and granulometry elucidated by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, and laser scattering analysis techniques, respectively. The thermogravimetric analysis was used to evaluate the loss of mass of the red eggshell during the heating. The foam glass was formulated with 7 wt% of foaming agents, shaped by uniaxial pressing and burned between 650 °C and 850 °C at a heating rate of 2.5 ° C/min. The influence of firing temperature in the expansion, density, and porosity of the ceramic cups obtained was evaluated. The foam glasses have their volumetric expansions evaluated, and their microstructures were characterized by light microscopy. The results showed the production of foam glass highly porous glassy with high expansion between 122-266%, and low-density ranging from 0.37 to 0.65 g.cm−3, and the best results were achieved at 750 °C. The material obtained has great potential for applications in the civil industry, such as thermal and acoustic insulation, as well as the decrease of environmental impacts caused by the undue discharge of fluorescent lamps and egg shell residues.

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RESUMO Uma possível solução para remoção dos fármacos nos corpos hídricos é por meio da adsorção com carvão ativado. O objetivo do trabalho foi estudar a utilização de carvão de dendê in natura e funcionalizado com ácido nítrico (HNO3) na adsorção do paracetamol. As amostras foram caracterizadas quanto às propriedades texturais e químicas. Ensaios cinéticos e de equilíbrio foram realizados com ambas as amostras nos valores de pH: 2,0, pHPCZ e 11,0 a 25 °C. Um bloqueio dos microporos parece ter ocorrido no carvão ativado funcionalizado por grupos funcionais de óxido introduzidos pelo tratamento químico, acarretando na diminuição da eficiência de remoção do paracetamol. No método de Boehm observou-se aumento de grupos ácidos e diminuição nos valores do pHPCZ. O modelo cinético de pseudo-segunda ordem e o modelo de equilíbrio de Langmuir e Sips se ajustaram melhor aos dados experimentais. Maior quantidade adsorvida do paracetamol foi verificada nos ensaios com pH 2,0 e pHPCZ para os carvões quando comparado aos ensaios com pH 11,0, devido à repulsão eletrostática.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT A possible solution for the removal of pharmaceuticals in water bodies is by means of adsorption with activated carbon. The objective of this work was to study the utilization of dendê carbon in nature and functionalized with nitric acid (HNO3) in the paracetamol adsorption. The samples were characterized as the textural and chemical properties. Kinetic and equilibrium assays were performed with both samples at pH values: 2.0, pHPZC, 11.0 at 25 °C. Micropore blocking seemed to take place in the functionalized activated carbon by oxide groups introduced by the chemical treatment, thus causing decrease in the removal efficiency of paracetamol. In the Boehm method was observed an increase in the acid groups and a decrease in the pHPZC values. The kinetic model of pseudo-second order and the equilibrium Langmuir and Sips model were best fitted to the experimental data. Greatest amount of paracetamol adsorbed was noted in the assays with pH 2.0 and pHPZC to the carbons when compared to the assays with pH 11.0, due to electrostatic repulsion.

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RESUMO A preocupação com o meio ambiente, devido a grande quantidade de resíduos da construção civil que são descartados de forma inadequada, incentivou o processamento destes com o intuito de retorná-los ao sistema produtivo. Os estudos com o objetivo de intensificar o reaproveitamento dos resíduos da construção civil se intensificaram recentemente, desenvolvendo normas para produção, avaliação e utilização dos agregados reciclados, para os quais o consumo ainda é incipiente. Para o desenvolvimento do trabalho foram determinadas as características dos agregados reciclados e natural, determinando-se, inclusive o teor de finos. Foram desenvolvidos dois tipos de argamassas, uma hidráulica e outra mista. O agregado reciclado foi utilizado em substituição ao agregado natural, nas proporções de 30% e 60%, para os dois tipos de argamassa. As características das argamassas nos estados plástico e endurecido foram determinadas e as argamassas foram classificadas segundo a norma de especificação para argamassas de assentamento e revestimento. Foi verificada a correlação entre o teor de finos da argamassa e as características nos estados plástico e endurecido, para a maioria das características observadas. No estado plástico, o aumento da porcentagem de substituição do agregado natural pelo reciclado produziram uma redução da massa especifica da ordem de 4% para os dois tipos de argamassa, e a capacidade de retenção de água apresentou comportamento inverso, as argamassas mistas apresentaram melhores resultados neste quesito. No estado endurecido, as resistências tração e à compressão tiveram resultados menores em função do aumento da substituição do agregado natural pelo reciclado A argamassa hidráulica apresentou melhor desempenho que a argamassa mista quando classificada conforme a NBR13281.

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ABSTRACT Concern to the environment, due to the large amount of construction waste that is improperly disposed, encouraged the processing of these with the intention of returning them to the productive system. Studies to intensify the reuse of construction waste have intensified recently, developing standards for the production, evaluation and use of recycled aggregates, for which consumption is still incipient. For the development of the work, the characteristics of the recycled and natural aggregates were determined, including fine content. Two types of mortars were developed, one hydraulic and the other mixed. The recycled aggregate was used to replace the natural aggregate, in the proportions of 30% and 60%, for both types of mortar. The characteristics of the mortars in the fresh and hardened states were determined and the mortars were classified according to the specification standard for laying and coating mortars. The correlation between the fines contents of the mortar and the characteristics in the plastic and hardened states was verified for most of the observed characteristics. In the plastic state, the increase in the percentage of substitution of natural aggregate by the recycled produced a specific mass reduction of the order of 4% for both types of mortar, and the water retention capacity presented an inverse behavior, mixed mortars presented better results in this aspect. In the hardened state, the tensile and compressive strengths had lower results due to the increase in the substitution of the natural aggregate by recycling. The hydraulic mortar presented better performance than the mixed mortar when classified according to NBR13281.

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RESUMO Avaliou-se a influência da variação de temperatura no comportamento mecânico de misturas asfálticas com o agregado sinterizado de argila calcinada (ASAC), o qual foi utilizado como substituto ao seixo, em razão da carência regional de material pétreo. Participaram também da composição betuminosa, o ligante asfáltico CAP 50/70, comercializado no território amazonense; o cimento Portland CP II-Z-32, na condição de fíler; e três tipos de areia, os quais representaram o agregado miúdo, um deles oriundo da produção do ASAC e dois naturais, provenientes dos municípios de Manaus e Coari (AM). A granulometria da mistura seguiu o método de Bailey, com o fito de propiciar um melhor intertravamento das partículas. Examinou-se o comportamento mecânico em diferentes temperaturas, por meio dos ensaios de Resistência à Tração (RT), Módulo de Resiliência (MR) e Vida de fadiga. Os resultados mostraram, em geral, desempenho superior das composições asfálticas com os agregados de argila, em comparação às formulações com o agregado natural, dentro do intervalo de temperatura de 25 a 60°C.

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ABSTRACT This work evaluated the influence of temperature variation on the mechanical behaviour of asphalt mixtures with sintered aggregate of calcined clay (SACC), which was used as a substitute for pebble, due to the regional shortage of stone material. Also participated in the bituminous composition: asphalt cement AC 50/70, marketed in the Amazonian territory; Portland cement, acting as filler; and three types of sand, which represented the fine aggregates, one from SACC and two from the cities of Manaus and Coari (AM). The granulometry of the blend followed Bailey's method, in order to provide a better interlocking of the particles. The mechanical behaviour at different temperatures was examined by the tests of Tensile Strength (TS), Resilient Modulus (RM) and Fatigue. The results showed a superior overall performance of the asphalt compositions with the clay aggregates, when compared to formulations with natural aggregate, within the temperature range of 25 to 60°C.

Resumo em Português:

RESUMO Os concretos leves podem ser utilizados na construção civil como isolamento térmico e acústico, cobrimento de lajes, produção de placas, entre outros. Produzidos a partir de argila expandida, que apresentam massa unitária entre 300 e 2000 kg/m3, os materiais garantem redução do peso de estruturas favorecendo a diminuição dos custos com as fundações. Neste trabalho, foi estudado o melhor arranjo granulométrico de argilas expandidas de granulometrias de diâmetro 22, 15 e 5 mm, com o fim de produzir placas de concreto com baixo peso específico e sem alteração da resistência mecânica à flexão em três pontos, em comparação as que são confeccionadas a partir de britas convencionais. As matérias-primas foram caracterizadas por meio da massa unitária, massa específica, absorção de água, análise granulométrica, análise química por fluorescência de raios X (FRX) e foram determinadas as fases presentes por difratometria de raios X-DRX. Em seguida, foi utilizado o diagrama triangular de Winkler com o intuito de obter as massas unitárias e os respectivos empacotamentos. Este diagrama é pouco difundido no segmento de construção civil e pode ser muito útil para realizar misturas de até três componentes e avaliar qualquer propriedade, definindo uma região ótima de trabalho. Foram escolhidos pontos do diagrama com diferentes massas unitárias, para produção de corpos de prova de concreto com argila expandida e com o agregado convencional. Os corpos de prova foram submetidos ao ensaio de resistência mecânica à flexão em três pontos e densidade aparente. Os resultados mostraram que houve redução de 30% a 50% no peso das peças, sem alteração da resistência mecânica nas formulações A e D. Vale ressaltar que a densidade e resistência mecânica das formulações A e D foram as maiores em relação às argilas expandidas, provavelmente devido ao menor abatimento apresentado além da elevada massa unitária mostrada no diagrama ternário.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Lightweight concretes can be used in civil construction, such as thermal and acoustic insulation, slab cover, plate production and others. Produced from expanded clay, which have a unit mass between 300 and 2000 kg / m3, the materials guarantee a reduction of the weight of structures favoring the reduction of the costs with the foundations. In this work, the best granulometric arrangement of expanded clays of 22, 15 and 5 mm diameter granulometry was studied in order to produce concrete slabs with low specific gravity and with no change in mechanical resistance to flexural strength, compared to those made with from conventional crushers. The raw materials were characterized by means of unit mass, specific mass, water absorption, particle size analysis, chemical analysis and X-ray diffraction. Next, Winkler's triangular diagram was used in order to obtain the unit masses and The respective packaging. This diagram is not very widespread in the construction segment and can be very useful for mixing up to three components and evaluating any property, defining an optimum working region. The points of the diagram were chosen with different unit masses for the production of test specimens with expanded clay and with the conventional aggregate. The specimens were submitted to three - point flexural strength and apparent density test. The results showed that there was a reduction of 30% to 50% in the weight of the pieces, without altering the mechanical resistance in formulations A and D. It is worth mentioning that the density and mechanical strength of the formulations A and D were the largest in relation to the lightweigth, probably due to the smaller slump presented, besides the high unit mass presented in the ternary diagram.

Resumo em Português:

RESUMO O desenvolvimento de catalisadores eficientes e de baixo custo tem sido o foco de diferentes pesquisas e, nesse contexto, as argilas se destacam como matéria prima natural para serem empregadas como suportes catalíticos. Neste sentido, este trabalho teve como objetivo sintetizar e caracterizar materiais a base de estanho e nióbio suportados em argila maranhense. Os óxidos de estanho e nióbio foram sintetizados sobre a superfície da argila pelo método dos precursores poliméricos. Os catalisadores obtidos foram caracterizados por meio de difração de raios X (DRX), espectroscopia na região do Infravermelho (IV), microscopia eletrônica de varredura (MEV), fisissorção de nitrogênio (BET) e espectroscopia dispersiva de raios X (EDS). Os resultados mostraram que o ataque ácido contribuiu para o aumento da área superficial específica do argilomineral natural, passando de 83,53 m2 g−1 para 155,2 m2 g−1. No entanto, a deposição do óxido de nióbio sobre o argilomineral acarretou uma diminuição significativa em sua área superficial específica, passado a 14,68 m2 g−1. A ativação com ácido nítrico promoveu a lixiviação de alguns metais, aumentando a quantidade relativa de sílica presente na amostra. Nas análises por DRX e infravermelho pode-se identificar a presença do nióbio e estanho na matriz de argila. Por fim, verificou-se que processo de síntese adotado foi eficiente para preparação do catalisador suportado (SnO2.Nb/argila).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The development and optimization of heterogeneous catalysts is a fundamental step to ensure the technical and economic feasibility of new materials created for a wide range of applications, including catalytic applications. The purpose of this study was therefore to synthesize and characterize clay materials from the state of Maranhão, Brazil, doped with tin and niobium oxides synthesized by the polymeric precursor method. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), infrared spectroscopy (IR), scanning electron microscopy (SEM), nitrogen physisorption (BET), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS). The results indicated that activating the clay mineral increased the specific surface area from 83.53 m2 g−1 to 155.2 m2 g−1, while doping with niobium reduced the specific surface area to 14.68 m2 g−1. The chemical composition of the material treated with nitric acid was found to limit the concentrations of some metals and increase the silica content. The XRD and IR analyses revealed the presence of niobium and tin in the clay matrix. Lastly, the method of synthesis adopted here proved to be efficient for the preparation of the supported catalyst (SnO2.Nb/clay).

Resumo em Português:

RESUMO A indústria mundial utiliza a técnica de alívio de tensões por vibrações sub-harmônicas, ou sub-ressonantes, há mais de vinte anos. No Brasil esta técnica é utilizada há cerca de quinze anos, com resultados comprovados por clientes, através de serviços específicos. Nos últimos anos, com a busca por processos alternativos, que visam a economia de energia com consequente redução do aquecimento global, esta técnica pode tornarse muito mais atrativa do que as que usam processos térmicos. Além disso, a redução do tempo do alívio de tensões por vibração em relação ao processo térmico é em torno de 80%, possibilitando maior agilidade na recuperação de peças, fator primordial no atendimento em paradas para manutenção com prazos exíguos. Este trabalho tem por objetivo comparar o alívio de tensões obtido pelo processo de vibrações subharmônicas com o conseguido pelo tratamento térmico convencional e parametrizar os resultados obtidos na redução das tensões com a diminuição da frequência do pico de ressonância, antes e após o alívio. Este trabalho mostra de forma geral que o alívio de tensões por vibrações sub-ressonantes na profundidade de 0,2mm promove alívio de tensões percentuais médios em média 10% maiores, quando comparados com os resultados obtidos através do tratamento térmico.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The worldwide industries use the sub-resonant vibration stress relief for over twenty years. In Brazil, this technic has been used for about fifteen years. In the last years, with the searching of new alternatives process aiming energy economy with consequently the Global Heating reduce, the use of this technique can be very interesting. Moreover, the time reduction between vibration and thermal stress relief processes is around 80%, allowing a faster repairing pieces, which is prime factor to make a maintenance stop in a short time. Mean-while, the scientific literature is rare about the use and the efficacy of this system. This work has the propose of comparing the results of sub-harmonic stress relief process with conventional thermal process and correlate them to the decrease of the resonance peak frequencies, comparing before and after treatments. This work introduces some examples of successful works made at industry and presents an experimental research to measure the residual stress, before and after the treatment, comparing to the conventional heat treatment results. This work shows generally the stress relief by sub-resonant vibrations in the 0.2 mm depth, promotes stress relief on average 10% higher when compared with the results obtained by the conventional heat treatment.

Resumo em Português:

RESUMO A utilização de agregados reciclados em concretos pode trazer benefícios sociais e ambientais para a socie-dade. Em uma indústria de pré-fabricados de concretos, os resíduos provenientes da produção contêm um alto potencial para reciclagem, entretanto tal viabilização depende da realização de ensaios com a finalidade de conhecer suas características físicas e mecânicas. Uma das propriedades afetadas é o módulo de elastici-dade, que tende a decrescer com a substituição de agregados naturais pelos agregados reciclados de concretos (ARC). Este trabalho tem os seguintes objetivos: comparar os resultados do módulo de elasticidade do concreto por dois métodos diferentes: o módulo de elasticidade estático (MEE), obtido por rompimento de corpos de prova por compressão, e o módulo de elasticidade dinâmico (MED), realizado por meio de um aparelho de ultrassom para uso específico em concreto; analisar a influência da substituição de agregado natural pelo ARC nos valores de MEE, MED, resistência à compressão simples, absorção, índice de vazios e massa específica; e verificar a existência de correlações entre os módulos de elasticidade e as propriedades do concreto, auxiliando na compreensão do comportamento do módulo de elasticidade. O ARC foi obtido após um beneficiamento de resíduos de concreto de uma indústria de pré-fabricados, resultando em agregados reciclados de três dimensões diferentes: 2,4 mm, 4,8 mm e 6,3 mm. Os agregados reciclados apresentaram valores maiores de absorção de água e material pulverulento e menor massa específica em comparação com os agregados naturais. As substituições foram realizadas em concretos de referência (C-ref) produzidos cotidianamente pela indústria: no concreto C1-ref, de consistência fluída, e no concreto C2-ref, de consistência seca. Foram produzidos concretos a partir da substituição da fração miúda dos agregados naturais pelos agregados reciclados em porcentagens de 30% e 50% no concreto C1-ref, nomeados respectivamente de C1-30 e C1-50, e a partir da substituição de 100% da parte miúda e graúda no concreto C2-ref, nomeado de C2-100. Corpos de prova cilíndricos foram moldados e foram realizados ensaios de MEE, MED, resistência à compressão simples (RCS) e absorção, determinando-se também o índice de vazios e a massa específica seca dos concretos. A intensidade das correlações foi analisada pela comparação entre os coeficientes de correlação (R) e determinação (R2). Os resultados de MEE e MED ficaram próximos entre si, as razões entre o MEE e o MED variaram entre 0,86 e 1,04, e foi foi determinada uma correlação entre os valores dos dois métodos, com R2 = 0,9821. Os resultados mostraram uma queda de ambos os módulos de elasticidade dos concretos (MEE e MED) à proporção da percentagem de agregados miúdos reciclados (AMR). O concreto C2-100 obteve uma queda significativa de seu módulo de elasticidade, chegando a uma diminuição de 35% do valor no MEE. A resistência à compressão simples não se mostrou afetada pela incorporação de agregados reciclados, e também não obteve uma boa correlação com os módulos de elasticidade. Foram obtidas fortes correlações entre os módulos de elasticidade e algumas propriedades, com coeficientes de determinação (R2) maiores que 0,90. Conclui-se que ambos os métodos para obtenção do módulo de elasticidade podem representam resultados representativos. O módulo de elasticidade mostrou-se uma propriedade tão afetada pelas características dos agregados reciclados quanto a absorção e a massa específica.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of recycled aggregates in concrete can bring social and environmental benefits to society. In concrete precast industry, the rejects from the production contain a high potential for recycling, however its feasibility depends on the realization of tests in order to know its physical and mechanical properties. One of the affected properties is the modulus of elasticity, which tends to decrease with the replacement of natural aggregates by the concrete recycled aggregates (ARC). This work aims to: compare the results of the concrete modulus of elasticity by two different methods: the static (MEE), obtained by compression, and the dynamic modulus of elasticity (MED) performed by means of an ultrasonic apparatus for specific use in concrete; analyze the influence of the substitution of natural aggregate by the ARC at the values of MEE, MED, compressive strength, water absorption, voids index and dry density; and verify the existence of relationships between the modulus of elasticity and concrete properties, aiding in understanding the behavior of concrete modulus of elasticity. ARC was obtained after pretreatment of concrete waste from a precast industry, resulting in recycled aggregates of three different sizes: 2.4 mm, 4.8 mm and 6.3 mm. The recycled aggregates showed higher values of water absorption and powder material, besides lower dry density in comparison with the natural aggregates. The substitutions were carried out on reference concrete (C-ref) produced daily by the industry: in the C1-ref concrete of fluid consistency and in the concrete C2-ref, of dry consistency. Concretes were made from the replacement of fine natural aggregates by the recycled aggregates in percentages of 30% and 50% in the C1-ref concrete, respectively named C1-30 and C1-50, and from the substitution of 100% of the whole weight of natural aggregate in the concrete C2-ref, named of C2-100. Cylindrical test specimens were used and MEE, MED, compressive strength (RCS) and water absorption tests were performed. Through the water absorption data, it was possible to obtain the values of voids index and the dry density. The intensity of the correlations was analyzed by the comparison between the correlation (R) and determination coefficients (R2). The results of MEE and MED were close to each other, the reasons between the MEE and the MED varied between 0.86 and 1.04, and a relationship between the values of the two methods was determined, with R2 = 0.9821. The results showed a decrease of both modulus of elasticity (MEE and MED) to the pro-portion of the percentage of recycled fine aggregates (AMR). C2-100 obtained a significant decresing in its modulus of elasticity, reaching a decrease of 35% of the value in the MEE. The compressive strength was not affected by the incorporation of recycled aggregates, nor did it obtain a good correlation with the modulus of elasticity. Strong correlations were obtained between the modulus of elasticity and some properties, with coefficients of determination (R2) greater than 0.90. It is concluded that both methods for obtaining the modulus of elasticity may have representative results. The modulus of elasticity of the concrete was so affected by the presence of ARC. The modulus of elasticity was shown to be a property so affected by the characteristics of the recycled aggregates as the absorption and the dry density.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN Por su alto contenido de sílice en estado amorfo, los vidrios en teoría pueden comportarse como materiales puzolánicos cuando se muelen finamente. Esto abre una interesante vía de reutilización de estos residuos en la industria del cemento portland (CP), sobre todo si se considera que los residuos sólidos urbanos (RSU) en Argentina contienen entre el 3 y 5% en peso de vidrio. Este trabajo estudia el comportamiento de residuos de vidrio blanco molido, procedente de botellas en comparación al correspondiente a la microsílice (MS), de reconocida actividad. El objetivo de este trabajo es analizar las diferencias estructurales, composición mineralógica, tamaño y forma de partícula de la MS y el vidrio molido en cuanto a su reactividad y actividad puzolánica. Se presentan resultados experimentales sobre pastas y morteros con porcentajes variables de ambas adiciones (8, 16 y 24% en peso). Se analiza la cinética de hidratación temprana por calorimetría de conducción, la potencial puzolanicidad por el ensayo de Frattini y el seguimiento de la hidratación de las pastas por difracción de rayos X (DRX). Se presentan resultados de fluidez y resistencia a compresión sobre morteros normalizados a 2, 7 y 28 días. Los estudios realizados muestran que la incorporación de vidrio molido como adición, desarrolla más lentamente actividad puzolánica y en menor medida que la MS, sin embargo no reduce la fluidez de los morteros y contribuye significativamente a la resistencia mecánica.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Due their high content of silica in an amorphous state the glass, in theory, can behave as pozzolanic material when are finely ground. This opens up an interesting way of reusing these materials in the Portland cement industry (CP), especially considering that solid urban waste (RSU) in Argentina contains between 3 and 5% by weight of glass. This paper studies the behavior of ground white glass from bottles, in compares that corresponding to microsilice (MS), with recognized activity. The objective of this paper is analyzed the structural differences, mineralogical composition, size and particle shape of the MS and the ground glass in terms of reactivity and pozzolanic activity. Experimental results on pastas and mortars with variable percentages of both additions (8, 16 and 24%) are presented. The kinetics of early hydration by conduction calorimetry, the potential pozzolanity by the Frattini test and the X-ray diffraction (DXR) paste hydration monitoring are analyzed. Fluidity and compressive strength results are shown on standar mortars at 2, 7 and 28 days. In general the incorporation of ground glass develops its reactivity more slowly and to a lesser extent than the MS, however it does not reduce the fluidity of the mortars and contributes significantly to the compressive strength.

Resumo em Português:

RESUMO Sais de níquel (acetato, cloreto e nitrato) são de uso corriqueiro nos laboratórios de síntese inorgânica e orgânica. No processo de obtenção de óxidos, hidróxidos e oxi-hidróxidos de níquel para as mais diversas aplicações (baterias, pigmentos, sensores e eletrocatálise, por exemplo) se faz necessário compreender as características, as propriedades estruturais e eletrônicas, que cada sal precursor pode conferir ao produto final. Como premissa, foi realizado uma avaliação do comportamento estrutural, espectroscópico e térmico de sais de níquel. O perfil de difração de raios X (DRX) possibilitou identificar a rede cristalina e seus parâmetros. Dados espectroscópicos (UV-Vis) mostram a similaridade de absorção em solução e as bandas atribuídas de acordo com as transições permitidas e proibidas para o íon hexa(aquo)níquel(II). Porém, os espectros se diferenciam quando se avalia os sólidos por refletância difusa. Fato que possibilita calcular as energias de band gap para cada sal; acetato 2,85 eV, cloreto 2,46 eV e nitrato 2,61 eV. Dados colorimétricos (L*a*b) permitem prever que a intensidade de tom verde diminui na sequência: nitrato > cloreto > acetato. Curvas térmicas (TG/DTA) inferem grau de pureza e quantificam o número de moléculas de água de hidratação, compatíveis com os dados do fornecedor. A análise morfológica (MEV) e estrutural (DRX) das partículas geradas nas curvas térmicas permitiram determinar a composição estimada de NiO residual, com maior precisão para o derivado do nitrato de níquel (NiO1,1), com tamanho de partícula da ordem de 0,1 μm, o menor entre os resíduos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Nickel salts (acetate, chloride and nitrate) are of everyday use in laboratories of inorganic and organic syntheses. In the process of obtaining oxides, hydroxides and oxy-hydroxides of nickel for the most diverse applications (batteries, pigments, sensors and electrocatalysis for example) it is necessary to understand the characteristics, the structural and electronic properties, that each precursor salt can confer to the final product. Premised carry out an assessment of the structural, spectroscopic and thermal behavior of nickel salts. Profile X-ray diffraction (XRD) enabled the identification of the crystal lattice and its parameters. Spectroscopic data (UV-Vis) show the similarity of solution absorption bands assigned in accordance with the permitted and prohibited transitions to hexa(aqua)nickel(II) ion. However, the spectra differ when evaluating the solids by diffuse reflectance. Fact that enables to calculate the band gap energies for each salt; value of 2.85 eV for acetate, 2.46 eV for chloride and 2.61 eV for nitrate. Color data (L*a*b*) can predict the green ton of intensity decreases in the sequence: nitrate> chloride> acetate. Curves thermal (TG-DTA) infer purity and quantify the number of hydration water molecules, consistent with the supplier information. Morphological analysis (SEM) and structural (XRD) of the particles generated in the thermal curves allow to determine the estimated residual NiO composition, more precisely to the derivative of nickel nitrate (NiO1.1) whose particle size is of the order of 0.1 μm, the smaller size from the waste.

Resumo em Português:

RESUMO O revestimento asfáltico de pavimento rodoviário tem por função reduzir as tensões impostas pelo tráfego e oferecer conforto e segurança aos usuários. Dessa forma, estudos para inibir intervenções corretivas em curto prazo e aumentar a sua vida útil são de interesse dos órgãos responsáveis pela sua manutenção. As modificações dos ligantes asfálticos ganha importância neste contexto, tendo em vista conferir maior durabilidade ao revestimento, contudo, fatores como a separação de fases nos ligantes modificados, limitam a modificação em escala industrial. O objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade físico-química e a adesividade do CAP 50/70 modificado com blenda de borra oleosa de petróleo e borracha de pneus, na proporção 85/15% m/m (M1), na presença dos aditivos NPA - Neutro Pesado Aromático e argilas bentonita e caulinita. Para tanto, ensaios de estabilidade de estocagem foram realizados com os ligantes modificados, por medida de viscosi-dade, a de adesividade conforme a norma 078/98 do DNER. Os resultados mostraram que a adição de 1% m/m de NPA aumenta a estabilidade de estocagem do ligante modificado por M1 e melhora a sua adesividade ao agregado.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Asphalt road coating pavement has the function of reducing the tensions imposed by the traffic and offer comfort and safety to the users. Thus, studies to inhibit short-term corrective interventions and increase their useful life are of interest to the agencies responsible for their maintenance. Modifications of the asphaltic binders are important in this context, in order to confer greater durability to the coatings, however, factors such as the separation of phases in the modified binders, limit the modification on an industrial scale. The objective of this study was to evaluate the physico-chemical stability and the adhesiveness of the modified CAP 50/70 with oil sludge blend and tire rubber in the proportion of 85/15% m / m (M1) in the presence of NPA additives - Neutral Heavy Aromatic and clays bentonite and kaolinite. For this purpose, storage stability tests were carried out with the modified binders, by viscosity measurement, of the adhesiveness according to standard 078/98 of the DNER. The results showed that the addition of 1% m / m NPA increases the storage stability of the M1 modified binder and improves its adhesiveness to the aggregate.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Glycerol was used as a source of additional carbon in the production of Poly(3-hydroxybutyrate) (P(3HB)). The inverted sugar and glycerol concentrations and the temperature of the Cupriavidus necator culture medium were evaluated using a Central Composite Rotational Design (CCRD). The results showed that the increase in temperature and sugar concentration led to an increase in production and P(3HB) accumulation and when 15 g L−1 of glycerol was added better results were obtained, however these were not considered statistically significant. The best results were obtained at 38 °C and with 30 g L−1 of inverted sugar. Although not considered statistically significant, the addition of 15 g L−1 of glycerol increased the P(3HB) accumulation percentage by 15 %, thus in kinetic terms, greater productivity was obtained in 0.32 g L−1 h−1 polymer. Larger scale assays are being conducted to verify if the addition of glycerol improves the thermal and mechanical properties of the synthesized polymer.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT According to the study of mechanical properties, wood is an elastic or elastoplastic material that presents different structural behaviour when tensioned or compressed. From the viewpoint of elasticity, wood is considered anisotropic, or rather it is a material with elastic properties that vary with the direction considered. During tree growth, the internal structure of the solid material consisting of the wood becomes highly oriented and therefore anisotropic. To study the failure modes of wooden parts and to observe their anisotropy in this process, we performed a series of exploratory tests on models of beams, taking into account the different positions of fibers and growth rings and the different relationships between height and length for a specific specie of wood, in other words, a test with tangent, radial and inclined load applied to the fibers. The pieces were made of dicotyledonous wood that was first category and free of defects, making a total of nine samples in three groups. Failure by shearing and normal stresses was observed and was well characterized in terms of records left in the samples. In addition, when describing the failure modes, the results are discussed with the presentation of images and graphics for each case.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Natural zeolite ceramic is a material that can be used as bioceramics but it is fragile to crack. The weakness of ceramics can be overcome by making ceramic metals. The use of SS316 (stainless steel 316) fiber to strengthen the zeolite ceramic had been done in order to determine the interfacial relationship by using a fiber pull-out test. The content of SS316 fiber in the zeolite ceramic matrix, before and after the sintering, had been examined by using atomic absorption spectrum tests. The content of the elements in SS316 fiber, zeolite ceramic matrix and the interface layer was became clear by using EDX and XRD test. The results showed that the higher the sintering temperature, the higher the interfacial shear stress on pull-out test as well. However, at a temperature of 900°C, the interfacial shear stress on pull-out test became low because of the Fe, FeNi, and CrFe was arisen in a thin layer of the interface. The optimum of the temperature sintering for making ceramic zeolite matrix and SS16 fibers was 850°C because of the highest interfacial shear stress.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho, membranas de polisulfona com adição de 3% em massa de argila montmorilonita natural, sódica e lítio, oriundas do estado da Paraíba, foram desenvolvidas pelo método de inversão de fases. Utilizou-se o N-metil-2 pirrolidona (NMP) como solvente na proporção de 80% e 20% de sólido. As argilas e membranas foram caracterizadas por difração de raios-X (DRX) e espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR). Além disso, as membranas foram estudadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), porosidade e permeação a vapor d'água, a fim de se estudar seu comportamento para aplicação na separação de gás. Os DRX das argilas evidenciaram bandas de cristalinidade características de montmorilonita. Os difratogramas de DRX das membranas indicaram que possivelmente ocorreu a formação de uma estrutura intercalado/esfoliado devido à ausência das bandas referentes às argilas. Por FTIR das argilas foi visualizado as mesmas bandas características da montmorilonita, diferenciando pelos cátions que foram trocados na estrutura. O FTIR das membranas apresentaram bandas características da polisulfona, e para os híbridos estas bandas podem ser também das argilas por apresentarem as mesmas faixas de número de onda. As fotomicrografias de MEV evidenciaram a formação de uma camada densa na pele filtrante e na parte inferior foi observada uma estrutura de fingers que pode ter influenciado na permeação. O ensaio de porosidade indicou que a presença de argila na membrana reduziu a quantidade de poros e o ensaio de permeação a vapor d'água ilustrou que houve uma diminuição da permeação com a adição de argila em comparação com a membrana de polisulfona pura. A membrana aditivada de argila com lítio apresentou uma redução da permeação a vapor d'água em 53%, indicando melhores propriedades de barreira.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In the present study, polysulfone membranes with addition of 3% by mass of natural montmorillonite clay, sodic and lithium, from the state of Paraiba, were developed by phase inversion method. The N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was used as a solvent in the proportion of 80% and 20% solid. The clays and membranes were also characterized by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). In addition, the membranes were characterized by scanning electron microscope (SEM), porosity and vapor permeation of water in order to study their behavior in gas separation applications. The XRD of the clays showed peaks of crystallinity characteristic of montmorillonite. The XRD diffractograms of membranes showed that it has possibly occurred the formation of a structure intercalated/exfoliated due to the absence of peaks related clays. By FTIR of the clays were visualized the same bands characteristic of the montmorillonite, differentiating by the cations that were changed in the structure. The FTIR of the membranes presented bands characteristic of polysulfone, and for the hybrids these bands can also be of the clays because they present the same ranges of wave number. The SEM photomicrographs showed the formation of a dense layer on the filter skin and on the inferior surface was observed fingers structures that may have influenced the permeation. The porosity test indicated that the presence of clay in membranes reduced the amount of pores and the permeation test using water vapor showed that there was a decrease in the permeation by adding clay in comparison to pure polysulfone membrane. The membrane with additives of clay with lithium presented a 53% reduction of gas permeation, indicating better barrier properties.

Resumo em Português:

RESUMO Esse trabalho apresenta um estudo comparativo do comportamento mecânico de vigas pré-moldadas de concreto armado convencional (CCP), fabricadas por uma empresa local e de concretos geopolimérico de metacaulim (CCG) e geopolimérico com 20% de cinza volante e silicato de cinza de casca de arroz (CCG-20CVCCA), como matrizes substitucionais. Os resultados mostraram que os concretos geopoliméricos apresentaram comportamento similar ao do CCP, na mesma classe de resistência do concreto, taxa de armadura e disposição das armaduras no elemento estrutural estudado. O uso das cinzas promoveu aumento do módulo de rigidez à flexão e dos limites de deformação das vigas geopoliméricas, em especial para a CCG-20CV-CCA sob a maior taxa de armadura. Os padrões de fissuração e os modos de ruptura encontrados foram similares àqueles mostrados pelo CCP, com a conclusão, neste estudo de caso, de que as vigas pré-moldadas, como fabricadas pela empresa, foram superarmadas ao longo do bordo superior. Embora o dimensionamento da viga não tenha sido objeto deste estudo, foi mostrado que o concreto geopolimérico pode substituir plenamente o CCP, em concreto armado, abrindo oportunidade de uso dos mesmos códigos de dimensionamento desenvolvidos para este material tradicional.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work presents a comparative study of the mechanical behavior of precast concrete beams (CCP), manufactured by a local company and geopolymer concrete of metakaolin (CCG) and geopolymer concrete with 20% of fly ash and rice husk ash silicate (CCG-20CV-CCA), as substitutional matrices. The results showed that the geopolymer concretes presented similar behavior to the CCP, in the same class of concrete strength, reinforcement rate and arrangement in the structural element studied. The use of the ashes promoted an increase of the flexural stiffness modulus and the limits of deformation of the geopolymer beams, in particular for the CCG-20CV-CCA under the highest reinforcement rate. The cracking patterns and failure modes found were similar to those shown by CCP, with the conclusion, in this case study, that precast beams, as manufactured by the company were super-reinforced along the top of the beams. Although the dimensioning of the beam has not been the object of this study, it has been shown that the geopolymer concrete can completely replace the CCP in reinforced concrete, opening up the opportunity to use the same structural design codes developed for this traditional material.

Resumo em Português:

RESUMO A disposição inadequada de areia de processos de moldagem após vazamento do metal fundido aumenta os custos de logística e impacto ambiental por causa da presença da resina fenólica na sua composição. O processo de regeneração de resíduos areia fenólica de fundição (RAFF) objetiva a reciclagem deste material. Como os métodos de regeneração mecânica não são eficientes para garantir 100% de limpeza dos grãos de areia e sua utilização novamente no processo de moldagem, este trabalho investigou a eficiência de um método de regeneração térmica deste tipo de resíduo que pode operar de forma complementar. Um reator de leito fluidizado em escala de laboratório foi projetado e construído para regenerar RAFF que foi tratada anteriormente por um método mecânico. A metodologia utilizada para projetar e construir o protótipo de leito fluidizado é descrita, assim como a caracterização do resíduo, da areia limpa padrão e da areia regenerada. Os resultados da regeneração térmica no leito fluidizado foram muito satisfatórios no que concerne a eficiência de regeneração. Para as nove condições de processos testadas, os valores de perda ao fogo foram reduzidos quando comparados a areia limpa padrão. Este estudo apresenta as vantagens de uma combinação de dois processos, regeneração mecânica e térmica, que permite reduzir o tempo e eventualmente a temperatura de remoção da resina, devido à remoção parcial da camada de resina ou seu enfraquecimento durante o processo de regeneração mecânica. Das nove condições de processo testadas, seis tiveram perda em valores de ignição abaixo da CSS. Desta forma, a regeneração térmica nos resultados do leito fluidizado foi bastante satisfatória em relação à eficiência de regeneração.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Improper disposal of sand used in molding processes after casting increases logistical costs and environmental impact because of the presence of the phenolic resin in its composition. The regeneration process of waste foundry phenolic sand (WFPS) aims to recycle this material. As mechanical regeneration methods are not efficient to guarantee 100% cleaning of the sand grains and their use again in the molding process, this work investigated the efficiency of a method of thermal regeneration of this type of residue that can be employed as a complementary procedure. A laboratory-scale fluidized bed reactor was designed and built to regenerate WFPS that was previously treated by a mechanical method. The methodology used to design and construct the fluidized bed prototype is described, as well as the characterization of the residual, the standard clean sand and the regenerated sand. The results of the thermal regeneration in the fluidized bed were very satisfactory with respect to the regeneration efficiency. For the nine process conditions tested, loss on ignition values were reduced when compared to standard clean sand. This study presents the advantages of a combination of two processes, mechanical and thermal regeneration, which allows to reduce the time and eventual temperature of resin removal due to the partial removal of the resin layer or its weakening during the mechanical regeneration process. Of the nine process conditions tested, six had loss on ignition values below the CSS. Thus, the thermal regeneration in the fluidized bed results was quite satisfactory in relation to the regeneration efficiency.

Resumo em Português:

RESUMO A necessidade de reduzir a quantidade de resíduos plásticos descartada no meio ambiente revela a área de reciclagem como de grande interesse, tendo como uma das alternativas a reciclagem química do poli(tereftalato de etileno) (PET) pós-consumo com poliésteres alifáticos. Portanto, neste trabalho estudou-se a reação em massa do PET pós-consumo com o poli(L-ácido lático) (PLLA), plastificado com trietil citrato de sódio, visando obter novos copoliésteres alifático-aromáticos potencialmente biodegradáveis. A copolimeri zação foi conduzida em reator pela adição de PET (obtido de garrafas de refrigerante) e PLLA (obtido por uma reação de policondensação do L-ácido lático), variando de 10 a 90 % em massa. Em seguida, adicionaram-se os aditivos necessários e verteu-se em formas de silicone, obtendo os copolímeros. A técnica se mostrou adequada para a síntese de PET-co-PLLA, sendo esta confirmada através da análise de RMN 1H. As análises de TGA indicaram que a estabilidade térmica dos copolímeros aumenta conforme aumenta o teor de PET. Após a caracterização dos copolímeros, realizou-se o ensaio de biodegradação, a qual foi acompanhado por RMN 1H, FTIR-ATR, análise visual, MEV, DSC e TGA antes e após 15, 45 e 90 dias enterradas em solo preparado. Os resultados de biodegradação revelaram que a parte alifática dos copolímeros foi a primeira a sofrer biodegradação, indicando assim a preferência dos micro-organismos presentes no solo pelo PLLA. Estes resultados indicaram que é possível sintetizar novos copolímeros a partir de garrafas de refrigerante pós-consumo, potencialmente biodegradáveis quando descartados no meio-ambiente.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The attempt to reduce the accumulation of plastic waste in the environment shows the recycling as an interesting area and the chemical recycling of poly(ethylene terephthalat) (PET) post-consumer allied to the reaction with aliphatic polyesters one of these methods to help solving this problem. Therefore, this work presents a study of bulk polymerization of PET post-consumer with poly(L-lactic acid) (PLLA), plasticized with sodium triethyl citrate, aiming to obtain new aliphatic-aromatics copolyesters potentially biodegradable. The copolymerization occurred in a glass reactor with N2 atmosphere. Different proportions were added of PET (obtained from soda packaging) and PLLA (obtained by a polycondensation reaction of L-lactic acid), among 10 and 90wt% and the temperature was gradually increased until melting. After that, the additives were added in the fluid mass which was shed in silicone molds. This method was adequate to synthesize copolymers of PET-co-PLLA and it could be confirmed through the 1H RMN analyses. The TGA analyses showed that the thermal stability increases with the raise of PET rate. After the characterization, the soil biodegradation was curried, which was accompanied by NMR 1H, FTIR-ATR visual analyses, SEM, DSC and TGA before and after buried in prepared soil. The results showed that the aliphatic fraction is the first to suffer scission of molecular chain, indicating a preference of the microorganisms from soil to PLLA and this method was adequate to synthesize new copolymers from soda packing post-consumer potentially biodegradable when discarded on environment.

Resumo em Português:

RESUMO O presente trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade da produção de painéis de partículas aglomeradas utilizando-se o resíduo obtido após o beneficiamento do ouriço da Castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) associado à resina poliuretana derivada do óleo da mamona. Um estudo das variáveis granulometria das partículas e quantidade de resina foi realizado, com base em um planejamento experimental 22+1. A qualidade dos painéis produzidos foi avaliada com base nas prescrições do documento normativo ABNT NBR 14810:2 (2002), por meio de ensaios de absorção de umidade (2 e 24h), inchamento em espessura (2 e 24h) e arrancamento de parafuso (topo e superfície), adicionalmente, realizou-se um ensaio de dureza Janka e análise do teor de cinzas. Com os resultados obtidos, foi possível verificar que a incorporação de resíduo do ouriço da Castanha-do-Brasil apresenta potencial na produção de painéis de partículas aglomeradas, e que a adição de resina poliuretana à base do óleo da mamona mostrou-se eficiente como adesivo aglomerante, indicando que maiores porcentagens de resina tendem a implicar em diminuição da absorção de água e variação dimensional dos painéis, assim como aumento da resistência mecânica.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The present study aimed to evaluate the potential use of Brazil nut residue in the manufacture of particleboards using castor oil polyurethane adhesive. The experimental factor investigated consisted of resin content and particle size, leading to a factorial design of 22+1. The quality of the panels was evaluated based on determination of water absorption (WA), thickness swelling (TS) and screw withdrawal resistance, according to the Brazilian ABNT NBR 14810:2 (2002) standard, additionally, a Janka hardness and ash content tests were performed. The results demonstrated that the incorporation of Brazil nut residue has potential in the production of particleboards, and that the addition of castor oil polyurethane resin proved effective as a binder adhesive, indicating that higher percentages of the resin tend to cause low water absorption and dimensional changes in the panels, as well as higher strength values.

Resumo em Português:

RESUMO Desde a sua inserção junto à comunidade científica de tribologistas, o ensaio de desgaste micro-abrasivo por esfera rotativa vem sendo adotado por renomadas universidades e centros de pesquisas. Neste tipo de experimento, um fenômeno tribológico importante que deve ser observado e, considerado, refere-se à obtenção do Regime Permanente de Desgaste, caracterizado pela estabilização do coeficiente de desgaste com o tempo de ensaio. Com isso, o objetivo deste trabalho foi avaliar a obtenção do Regime Permanente de Desgaste em corpos-de-prova de WC-Co P20 e aço-ferramenta M2, por ensaios de desgaste micro-abrasivo por esfera rotativa. Completando o sistema tribológico, foram utilizadas uma esfera de aço AISI 52100 e uma lama abrasiva preparada com carbeto de silício (SiC) preto e água destilada. Um valor de força normal e diferentes valores de tempos de ensaio foram definidos e, durante os experimentos, a lama abrasiva foi, continuamente, agitada e gotejada entre a esfera de ensaio e o corpo-de-prova. Após os ensaios, todas as crateras de desgaste geradas foram analisadas por microscopia óptica, com o intuito de medir os respectivos diâmetros e verificar os modos de desgaste micro-abrasivos atuantes nas superfícies das mesmas. Para as condições de ensaio definidas, observou-se que o Regime Permanente de Desgaste foi obtido junto aos corpos-de-prova de WC-Co P20, visto o comportamento constante do coeficiente de desgaste com a variação do tempo de ensaio, mas não para o aço-ferramenta M2, no qual foi reportada a variação desta mesma grandeza. Finalmente, no presente estudo conclui-se, também, que o Regime Permanente de Desgaste não é uma propriedade do material, sendo este fenômeno fortemente dependente dos materiais que compõe o sistema tribológico e das condições de ensaio impostas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Since its introduction to scientific community of tribologists, the micro-abrasive wear test by rotative ball has been adopted by renowned universities and research centers. In this type of experiment, an important tribological phenomenon that must be observed and considered is related to the attainment of the Steady-State of Wear, characterized by stabilization of the coefficient of wear as a function of the test time. In this context, the purpose of this work was to evaluate the attainment of the Steady-State of Wear in specimens of WC-Co P20 and M2 tool-steel, during micro-abrasive wear tests by rotative ball. Completing the tribological system, have been used spheres of AISI 52100 steel and an abrasive slurry prepared with black silicon carbide (SiC) and distilled water. One value of normal force and different values of test times have been defined and, during the experiments, the abrasive slurry has been continuously agitated and dropped between the sphere and the specimen. After testing, all wear craters generated have been analysed by optical microscopy, in order to measure the respective diameters and verify the micro-abrasive wear modes acting on their surfaces. For the established test conditions, it was observed that the Steady-State of Wear has been obtained with the specimen of WC-Co P20, due to the constant behaviour of the coefficient of wear along the test time; however, the Steady-State of Wear has not been obtained for the M2 tool-steel, in which has been observed the variation of the coefficient of wear as a function of the test time. Finally, in this study also has been concluded that the Steady-State of Wear is not a property of the material and this phenomenon is strongly dependent on the materials of the tribological system and of the imposed tests conditions.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Deposition of interference film is an alternative way for the formation of colored protective layers on the surface of stainless steels for decorative applications. The process involves growth of a chromium oxide film by electrochemical methods using in general sulphochromic solutions. However, it is well known that chromic acid contains Cr(VI), which is highly toxic, demanding special effluent treatments in order to avoid environmental pollution. The aim of the present work is to evaluate alternative chromium free solutions for coloration of stainless steel by an electrochemical method as a trial to avoid the Cr(VI) presence to achieve an environmentally friendly process. The morphology and corrosion resistance of the conversion coatings obtained from sodium vanadate solution were comparatively evaluated with a sample coloured in a sodium molybdate solution containing chromium and in a sulfochromic solution currently used in industrial coloration process. The corrosion behaviour of the colored samples was evaluated by using anodic potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The steel colored in a solution containing chromium and molybdenum ions showed the lowest corrosion resistance and a more porous and heterogeneous film than the other steel samples colored using vanadate and sulfochromic solutions. An electrochemical processing using a sodium vanadate solution can be a chromium free alternative for industrial application.

Resumo em Português:

RESUMO O Grafite natural é uma fonte barata e abundante para obter nanofolhas de grafeno. O método mais eficiente para a produção em grande escala é o método químico, que se baseia na oxidação de grafite natural. Este artigo relata a síntese e caracterização de grafeno obtido pelo método Hummers com algumas modificações. Os resultados indicam um elevado grau de oxidação do grafite, provando que o processo foi eficiente. As análises de microscopia eletrônica de varredura de emissão de campo (FEG), microscopia electrônica de transmissão (TEM), espectroscopia Raman, análise termogravimétrica (TGA) e difração de raios-X revelaram que o grafeno produzido apresentou características similares ao grafeno comercial.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Natural graphite is an inexpensive and abundant source to obtain graphene nanosheets. The most efficient method for large-scale production is the chemical method, which is based on the oxidation of natural graphite. This paper reports the synthesis and characterization of graphene obtained by the Hummers method with some modifications. The results indicate a high degree of graphite oxidation, proving that the process was efficient. Analyses of field emission scanning electron microscopy (FEG), transmission electron microscopy (TEM), Raman spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and X-ray diffraction showed that the graphene produced presented characteristics similar to the commercial graphene.

Resumo em Português:

RESUMO O concreto celular aerado ou espumoso (CCE) é um concreto leve que se diferencia dos demais pela presença de espuma no interior das argamassas. Essa espuma, formada por bolhas de ar, influencia o comportamento desses concretos. Parâmetros como dosagem do aditivo, volume de bolhas geradas e outros precisam ser mais bem compreendidos e determinados, pois influenciam diretamente na formulação, trabalhabilidade, densidade e resistência do CCE. Este artigo apresenta um estudo da influência de diferentes dosagens de um aditivo espumígeno na formulação e propriedades de diferentes CCEs. A dosagem de aditivo foi avaliada em função da densidade e resistência do concreto. A geração de bolhas de ar ocorreu por meio da ação mecânica do misturador, e denominou-se o concreto de CBAM. O teor de bolhas de ar (Bar) aumenta consideravelmente com o aumento da dosagem de aditivo (Ad/c) nos CBAMs até numa determinada dosagem, o mesmo ocorre com a redução da densidade de diferentes CBAMs. A resistência à compressão também é alterada consideravelmente até uma determinada dosagem de aditivo. A maior resistência à compressão, aos 28 dias, obtida foi de 19,5 MPa, que pode garantir aplicação em paredes com fins estruturais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Aerated or foamed cellular concrete (CCE) is a lightweight concrete that differs from the others by the presence of foam inside the mortars. Air bubbles that govern the behavior of these concretes form this foam. Parameters such as dosage of the additive, volume of bubbles generated and others must be better understood and determined, as they directly influence the formulation, workability, density and resistance of the CCE. This paper presents a study of the influence of different dosages of a foam additive on the formulation and properties of different CCEs. The additive dosage was evaluated as a function of the density of the concrete. The generation of air bubbles occurred through the mechanical action of the mixer, was denominated CBAM concrete. The air bubble content (Bar) increases considerably with the increase of the additive (Ad/c) dosage in the CBAMs up to a given dosage, the same occurs with the reduction of the density of different CBAMs. The compressive strength is also changed considerably to a certain additive dosage. The highest compressive strength, at 28 days, obtained was 19.5 MPa, which can guarantee application in walls with structural ends.

Resumo em Português:

RESUMO A madeira é um material formado basicamente por polímeros, os quais são pouco resistentes a altas temperaturas e suscetíveis ao fogo. Em aplicações é desejável que esta madeira tenha um melhor desempenho quanto à ignição e perda de resistência mecânica devido à degradação térmica de seus componentes. O aumento de desempenho pode ser obtido pela modificação das propriedades térmicas madeira através de seu tratamento. Assim, utilizou-se o processo solvotermal assistido por micro-ondas para a modificação da superfície e do interior da madeira de Pinus elliotttii com TiO2 visando o aumento da resistência à inflamabilidade e à degradação térmica pelo retardamento da carbonização. Para isso, foi preparada uma solução precursora alcoólica com isopropóxido de titânio. Com temperatura de 140°C, por 60 minutos, foram cristalizadas, na superfície interna e externa da madeira, nanopartículas de TiO2 na fase anatase. Utilizando a Microscopia Eletrônica de Varredura foi possível demostrar o recobrimento uniforme e homogêneo. Através do espectro no infravermelho por Transformada de Fourier verificaram-se indícios de ligação por ponte de hidrogênio entre os dois materiais. A formação de uma camada protetora com as partículas proporcionou maior estabilidade e resistência térmica devido ao caráter cerâmico das nanopartículas de TiO2. A partir das análises termogravimétricas foi determinada uma perda de massa de 70% aos 380°C e 11% de resíduos aos 700°C, diferentemente da madeira modificada que nestas temperaturas atingiram percentagens de 45% e 46%, respectivamente. Em adição, verificou-se pelos testes de chama, retardo em cerca de 7 vezes o tempo para a ignição da madeira modificada, quando comparada com o controle. Desse modo, pode-se afirmar que a modificação da madeira pelo processo solvotermal assistido por micro-ondas foi efetiva na redução de sua inflamabilidade bem como de sua degradação com o aumento da temperatura. Cita-se ainda, que o método se apresenta com grande potencial para o aumento da qualidade da madeira e consequentemente de suas aplicações.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Wood is composed by polymeric materials, with fire susceptibility. For applications, wood with better ignition resistance and lower fire stenght reduction is desirable. Enhancing of wood thermal properties can be achieved by means of right modification of wood by treatment. Thus, the microwave-assisted solvotermal process was implemented to modify the surface of the Pinus elliotttii wood with TiO2 in order to increase the resistance to flammability and thermal degradation through the retardation of carbonization. An alcoholic precursor solution with titanium isopropoxide was prepared and nanoparticles of TiO2 were crystallized to anatase on wood surface and interior at 140°C, for 60 minutes. Using Scanning Electron Microscopy, it was possible to demonstrate the uniform and homogeneous coating, and by Fourier transform infrared spectroscopy, it was possible to indicate presence of hydrogen bonds between the two materials. The formation of protective particle layer afforded greater stability and thermal resistance due to the ceramic character of TiO2. From the thermogravimetric analysis, 70% of weigh loss at 380°C and 11% of residual content at 700°C was verified, differently from the modified wood that at these temperatures reached 45% and 46%, respectively. Corroborating with these results, it was evident from the flame tests that wood with the presence of particles delayed about 7 times the moment of ignition. Thus, the microwave-assisted solvotermal process has great potential to transform wood and other porous materials into a less flammable material, maintaining its entire structure for a longer time when exposed to adverse conditions