Resumo em Inglês:
Investigations of a range of glass ceramic compositions have been developed in the last decades. These materials show a good potential to be used at room temperature as a substitute to other ceramic materials, due to their lower sintering temperature and costs. The mainly reason that limits the use of these materials is their low mechanical strength. In this work a Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA) glass powder was mixed with 30 wt. % of ZrO2 or Al2O3 (submicron size), uniaxially pressed under 40 MPa and sintered at 650 ºC/30 min. In some samples a second sintering step at 1000 ºC during 30 minutes was also performed, in order to improve the mechanical properties by increasing the crystallized fraction. The sintered samples were characterized by bending strength measurements, X-ray diffraction and scanning electron microscopy analyses. Apparent densities values were determined by the Archimedes's method. The results obtained in this work indicate that the addition of ZrO2 and Al2O3 (reinforcing particles) decreases the density of the glass-ceramic materials. X-ray diffraction analysis indicated an increase of the crystallized fraction in samples sintered at 1000 ºC. Fracture strength values has showed to be dependent on the sintering temperature and also on the reinforcing crystalline particles.Resumo em Português:
Atualmente, o aproveitamento de resíduos na construção civil tem sido estimulado, uma vez que esse setor apresenta-se como um dos maiores consumidores de materiais naturais em seus processos e produtos. As cinzas ocupam lugar de destaque entre os resíduos agroindustriais por resultarem de processos de geração de energia. Grande parte dessas cinzas possui atividade pozolânica, podendo ser utilizada como substituto parcial do cimento Portland, resultando numa economia significativa de energia e custo. Este trabalho faz parte de uma pesquisa mais ampla, a qual busca avaliar a viabilidade técnica da cinza da casca da castanha de caju (CCCC) como adição mineral em matrizes de cimento Portland, como também, propor uma metodologia de análise de cinzas agroindustriais. Aplicou-se a técnica de difratometria de raios X para avaliar a reatividade do hidróxido de cálcio pela cinza da casca da castanha de caju em pastas, empregaram-se teores de substituição entre 2,5 e 30,0% e os difratogramas das pastas foram comparados com os das pastas confeccionadas com sílica ativa, executados sobre as mesmas condições de ensaio. Os resultados apontam para a ausência de reatividade pozolânica da CCCC com o cimento Portland.Resumo em Inglês:
Nowadays, the residues exploitation in civil building has been stimulated, mainly because this sector of activity is one of the biggest consumers of natural materials. Some agricultural wastes, such as ashes, have become materials of great interest for building construction because of their pozzolanic activity, and can be used as replacement material for Portland cement, resulting in less energy waste and low cost. This stage of analyses is part of a wider research for the evaluation of the technical viability of the cashew nut rind ashes (CCCC) as mineral admixture in Portland cement products, as well as, the proposition of a methodology of analysis of agroindustrial ashes. In that stage, the technique of X-ray diffraction (XRD) was applied to evaluate the reactivity of the calcium hydroxide for the cashew nut rind ashes in pastes. Substitution rates from 2.5 to 30.0%. The difratograms of the pastes were compared with the ones with silica fume, executed under the same test conditions. The results indicate that the CCCC don't react with the Portland cement.Resumo em Português:
O objetivo do presente trabalho é avaliar a citotoxicidade de quatro diferentes marcas comerciais de elásticos inter-maxilares intra-orais. Foram avaliados elásticos da American Orthodontics (Grupo 1), 3M Unitek (Grupo 2), Morelli (Grupo3) e Uniden (Grupo 4). Os elásticos foram previamente esterilizados em luz ultravioleta e colocados em placas de Petri, as quais continham cultura de células HEp-2., Após 24 h, as monocamadas de células foram coradas e, em seguida, realizada uma avaliação dos halos de difusão e de lise celular. Os resultados demonstraram a ausência de citotoxicidade nos elásticos da marca American Orthodontic e 3M Unitek e alta citotoxicidade nos elásticos das marcas Morelli e Uniden. Com base nos resultados encontrados, através da metodologia utilizada, conclui-se que os elásticos da marca Morelli e Uniden são citotóxicos.Resumo em Inglês:
The objective of the present study is to evaluate the cytotoxicity of four different commercial brands of intermaxillary orthodontic elastics. Four commercial brands of elastics were evaluated: American Orthodontics (Group1), 3M Unitek (Group 2), Morelli (Group 3) and Uniden (Group 4).The elastics were previously sterilized with Ultraviolet light and placed in Petri dish which tissue culture HEp-2. After 24 hr, the monolayers of cells were ruddystained with violet crystal and followed by an evaluation of the diffusion halo and cells lyses. The results demonstrated no cytotoxity for the American Orthodontic and the 3M Unitek elastics, and hight cytotoxicity for Morelli and Uniden elastics. Based on the results found, supported by the methodology utilized, it was concluded that the Morelli and Uniden elastics present high cytotoxicity.Resumo em Português:
A utilização de compósitos poliméricos na fabricação de aeronaves vem sendo cada vez mais intensa. Em função disso, a possibilidade de ocorrer falhas em serviço de um componente fabricado em compósito polimérico torna-se cada vez maior. A análise de falhas de materiais compósitos ainda é um tema pouco explorado, principalmente no Brasil, porém vem tornando-se cada vez mais importante em apoio à área de prevenção e investigação de acidentes aeronáuticos. Este trabalho teve como objetivo a caracterização de fraturas em laminados unidirecionais de fibra de carbono de módulo intermediário com sistema de resina epóxi modificada, tipo 8552, em resistência ao cisalhamento interlaminar nas condições ambiente e saturado de umidade em câmara higrotérmica. A análise fractográfica no plano de falha dos laminados foi realizada por microscopias óptica e eletrônica de varredura. A comparação dos resultados mostrou que o condicionamento higrotérmico afetou significativamente a região de interface da resina sem alterar a adesão interfacial fibra/resina. Os aspectos de fratura presentes na região de resina, como cristas de galo e escarpas, e do reforço foram detalhados, podendo-se assim estabelecer a direção de propagação da trinca e caracterizar o modo de falha, por ser do tipo misto (arrancamento e cisalhamento simultaneamente).Resumo em Inglês:
The use of polymeric composites in aircraft fabrication has been more and more intense. As a function of this fact, the possibility to occur service failures in components produced by using polymeric composites has increased more and more. The failure analyses in composite materials is still not much explored, principally in Brazil, but it has been very important in order to give subsidies to prevent aeronautical accidents. This work focuses the fracture characterization of intermediate modulus type unidirectional carbon fiber laminates impregnated with modified epoxy resin (code 8552), by using interlaminar shear test, in two conditions: ambient and saturated with moisture in an hygrothermal chamber. The fractographic analyses on the failure plane of the laminates were performed by optical and scanning electron microscopies. The comparison of results showed that the hygrothermal conditioning affects significantly the interface region but doesn't alter the fiber/matrix interfacial adhesion. The failure modes present in the resin region, such as hackles and scarps, and in the reinforcement were evaluated, being possible to establish the failure propagation direction and the failure mode that was characterized as a mixing of pull-out and shear modes.Resumo em Espanhol:
El desarrollo acelerado del polo cerámico de Santa Gertrudes (provincia de São Paulo) en la década de 90, fue causado principalmente por la localización privilegiada de la materia prima asociada al desarrollo tecnológico, las grandes reservas, el acceso fácil por autopistas que facilitan la distribución de los productos y la proximidad de los grandes centros consumidores. Este desarrollo facilitó que este Polo tuviera un "boom" en el inicio de 2007 en la fase de madurez con una producción de 367 millones de metros cuadrados, transformándose así en el mayor polo cerámico de las Américas. De acuerdo con los estudios geológicos realizados en este trabajo, las rocas de la Formación Corumbataí, origen de la materia prima usada en el polo cerámico, fueron clasificadas en cinco litofacies: maciza, laminada, intercalada I, intercalada II y alterada. Estas litofacies, por sus características mineralógicas y químicas, fueron consideradas arcillas illíticas con porcentaje medio de fundentes. Tomando como referencia las Normas para baldosas cerámicas, las características cerámicas obtenidas en el laboratorio demostraron que la mayoría de la materia prima es compatible con el grupo BIIb (Absorción de agua entre 6 y 10%).Resumo em Inglês:
The rapid development of the ceramic pole of Santa Gertrudes (São Paulo-Brazil) during the 90's was caused by the privileged localization of the raw material in conjunction with the technological development, large reserves, easy access of the highways helping the draining of the products as well as the proximity of the great consuming centers. This development led the ceramic pole to a "boom" in the decade of 90, entering its maturity phase, producing 367 million m² in the year of 2007, thus becoming the biggest Ceramic Pole in the American continent. According to the geological studies carried out in this work, the rocks of the Corumbataí Formation, source of the commodity used in the ceramic pole, were classified in five lithofacies: massive, laminated, intercalated I, intercalated II and altered. These lithofacies were considered by their mineralogy and chemistry to be melting clays with predominance of illite. Regarding the characteristic properties, the laboratory results demonstrated the majority of the samples to lie inside the Group BIIb (Absorption of water between 6 and 10%); it is compatible with the Classification of Ceramic Coverings.Resumo em Inglês:
The aim of this article is to describe a mathematical model and an associated numerical method for the basic problem of evaluating the void fraction of a slab material from the responses of a typical source-detector system for backscattered neutrons. The mathematical model and void fraction evaluation method reported herein: i) enable us to treat explicitly and exactly a mixed neutron beam, i.e. a neutron beam consisting of a monodirectional component with normal incidence upon the slab material and a component that is a smooth function of the angular variable and ii) allow for an arbitrary order of anisotropy of the neutron scattering phase function. In addition, the associated void fraction evaluation method is free from computer overflow exceptions, even for the challenging problems where the angular quadrature set is of high order and/or the slab material is exceedingly thick. We perform a numerical experiment to illustrate the positive features of both the mathematical model and evaluation method reported here, and we conclude this article with a discussion and directions for future work.Resumo em Português:
O objetivo deste trabalho foi verificar a influência da adição de resíduos de poli (tereftalato de etileno) - PET - sobre a resistência mecânica em concreto de cimento Portland. O PET foi utilizado no formato encontrado em indústria de reciclagem de embalagens. Os resíduos foram utilizados como substitutos de parte dos agregados do concreto e, para cada um dos resíduos, foram preparados quatro traços (10%, 20%, 30% e 40%, em volume). Para a preparação dos traços foi utilizado cimento Portland de Alta Resistência Inicial (CPV - ARI) fornecido pela Votoran. A partir de cada uma das misturas obtidas foram confeccionados quinze corpos-de-prova em formato cilíndrico conforme a norma NBR 5738. Foram preparados também corpos-de-prova sem substituição de agregados que serviram como material de referência. Os ensaios de compressão foram realizados de acordo com a norma NBR 5739, nas idades de um, três e sete dias e, em cada uma destas idades, foram testados cinco corpos-de-prova de cada traço. Para todos os traços obtidos e, em todas as idades das amostras ensaiadas, pode-se notar uma tendência de redução da resistência mecânica com o aumento da fração volumétrica de substituição de agregados. O maior valor de resistência à compressão axial com a idade de sete dias foi apresentado pelo traço sem substituição de agregados (15,38 MPa), e o menor valor, para a mesma idade, foi apresentado pelo traço com 40 % de substituição de agregados por resíduos de PET (1,94 MPa).Resumo em Inglês:
This work aims to verify the influence of poly (ethylene terephthalate) - PET - wastes additions on the concrete mechanical strength. The concrete used was prepared with a Portland cement. The PET was used in the as received shape from the packing recycling industry. The wastes were used as substitutes of concrete aggregates. For each waste type four mixtures (10, 20, 30 and 40 vol-%) were prepared. In order to prepare mixtures, high early strength Portland cement (CPV - ARI) was used, supplied by the Votoran Company. From each mixture obtained fifteen cylindrical shaped samples were prepared. The samples were prepared in accordance to the NBR 5738 Brazilian Standard. As reference materials, samples without wastes were also prepared. Mechanical strength tests were performed according to the Brazilian Standard NBR 5739. In this case, the following ages were tested: one, three and seven days. For each age, five samples were tested from each mixture prepared. For all mixtures obtained and for each sample age tested, a reduction in the mechanical strength occurred as the PET waste additions were increased. The highest mechanical strength value, 15.38 MPa, was obtained using sample with seven days age and mixture without aggregates. The lowest strength value, 1.94 MPa, was also obtained using sample with seven days age but with 40 vol-% PET waste addition.Resumo em Espanhol:
El reciclaje de residuos sólidos industriales se ha vuelto una práctica indispensable en la preservación de los recursos naturales, en la minimización de los costos y en la reducción del impacto ambiental. La utilización de materiales alternativos en la industria de la construcción civil es una práctica económicamente atractiva y ambientalmente correcta. Siendo así, el empleo de escorias como materia prima en carreteras, hormigón y cemento ya es una práctica corriente, en la cual, el destino más noble de estos materiales reciclables depende de la existencia de características adecuadas al uso propuesto. La escoria granulada de fundición (EGF) es un residuo generado en el proceso de fusión de chatarras de hierro fundido en horno cubilote. Estudios anteriores apuntaron que esta escoria, cuando es finamente molida, presenta buenas propiedades piroclásticas (de tipo pozzolana). Además, su estructura amorfa, resultante del proceso de generación a través del enfriamiento brusco y la composición química adecuada, permiten una aplicación más noble de este residuo, como sustituto del cemento. Este trabajo tiene como objetivo estudiar el desempeño de hormigones con la utilización de escoria granulada de fundición como sustitución de parte del cemento, a través de la evaluación de sus propiedades mecánicas. Para ello fueron moldeados cuerpos de prueba de hormigón con diferentes combinaciones de tenores de sustitución de cemento por escoria granulada de fundición (10%, 30% y 50%), en volumen, y relaciones agua/aglomerante (0,40; 0,55 0,70), a ser comparadas con el hormigón de referencia (sin EGF). Para cada edad de hormigón (7, 28 y 91 días) se realizaron ensayos mecánicos, tales como la resistencia a la compresión uniaxial, resistencia a la tracción por compresión diametral y resistencia a la tracción en la flexión. Resultados muestran que la escoria granulada de fundición presenta adecuado desempeño (propiedades mecánicas) en relación a la aplicación propuesta.Resumo em Inglês:
The recycling of industrial solid wastes has become an indispensable practice to the natural resource preservation, in the cost and environmental impact reduction. The utilization of alternative materials in the civil construction industry is attractive and correct way in terms of economy and environment. As result of that, the slag recycling as raw material in pavement, concrete and cement are already common practices, where the noblest use of this material depends on the existence of adequate characteristics to the proposed use. The foundry granulated slag is a waste generated in the process of cast iron production via cupola furnace. Previous studies have shown that this slag, with lower particle size, presents good pozzolanic properties. Also, its amorphous structure resulting from fast cooling linked to an adequate chemical composition may permit a noblest application of this solid waste, such as cement substitute. This work has the aim of studying the performance of concrete using foundry granulated slag as a partial substitute of cement, evaluating its mechanical properties. Concrete samples were molded with different combinations of slag amounts (10%, 30% and 50%) to partially substitute cement, and water/agglomerate (0,40; 0,55 0,70) rates. Such combinations were compared with the reference concrete (without slag). For each concrete age (7, 28 and 91 days) mechanical tests were carried out as uniaxial compressive strength, splitting tensile strength and flexural strength. The results have shown that the granulated slag present an adequate performance (mechanical properties) to the proposed application.Resumo em Português:
Este trabalho apresenta a análise termo-mecânica do aço inoxidável martensítico 423Co quando submetido a um ensaio de fadiga térmica visando simular as condições de trabalho de rolos de lingotamento contínuo. Para tanto, foi desenvolvido um equipamento que reproduzisse o comportamento dos materiais quando submetidos a contínuos gradientes térmicos. Nesse estudo foram considerados os seguintes parâmetros: o sistema de aquecimento e resfriamento para geração dos ciclos térmicos; o tipo e geometria do corpo-de-prova; a restrição total e o controle do estado de tensões aplicados no corpo-de-prova durante o ensaio. O monitoramento e o controle desses parâmetros foram realizados por um sistema de aquisição de dados que permitiu a correção "in-locu" dos mesmos durante o ensaio. Foi observado que esses parâmetros propiciaram de forma eficaz a simulação eficientemente do fenômeno da fadiga térmica, nos materiais estudados, principalmente no aço inoxidável martensítico 423Co, foco desse trabalho. Os ensaios de fadiga térmica realizados no equipamento mostram a evolução dos principais mecanismos de deterioração nos metais, particularmente para o aço inoxidável martensítico 423Co utilizado como revestimento dos rolos de lingotamento contínuo.Resumo em Inglês:
This research presents a thermo-mechanical analysis of the martensitic stainless steel 423Co when submitted to a thermal fatigue test carried out in such a way that simulates the work conditions of the rolls used in continuous caster process. In order to perform this experiment it was developed an equipment to reproduce the behavior of materials submitted to a continuous thermal gradient. In this study the following parameters were considered: the cooling and heating system to produce thermal cycles; the type and geometry of the sample; the total restraint and control of the strain state applied on the sample during the test. The monitoring and control of these parameters were carried out through a system of data acquisition which allows "in situ" correction during the test. It was observed that these parameters provide an efficient simulation of the thermal fatigue phenomenon on the analyzed material, mainly on the martensitic stainless steel 423Co. The thermal fatigue tests realized with the equipment showed the evolution of the main deteriorating mechanism in metals, particularly for the martensitic stainless steel 423Co which is utilized as covering of the studied rolls.Resumo em Português:
Pastilhas PDC (polycrystalline diamond compact) são compósitos diamantados, onde o suporte de metal duro (WC/Co) absorve a energia de impacto sofrida pela camada diamantada, aumentando a vida útil da ferramenta. A pastilha é formada através da compactação e sinterização de pós de diamante com materiais ligantes (cobalto) utilizando técnicas de alta pressão e alta temperatura (HPHT). Esta ferramenta é utilizada para corte e usinagem, e em perfuração de poços de óleo e gás (brocas). Face à questão estratégica industrial, poucos estudos foram publicados sobre o processamento e caracterização destas ferramentas. Neste tocante, este trabalho visa o estudo da influência de alguns parâmetros de corte no desgaste dos cortadores PDC, simulando a situação de corte, quais sejam: forças sobre o cortador, temperatura na zona de corte, rotação da mesa de granito e ângulo de corte. Correlacionando estes parâmetros, descobrem-se quais deles influenciam mais no desgaste das pastilhas. Os ensaios foram realizados em um simulador físico de corte e abrasão que forneceu os resultados para análise. No presente estudo, a condição de corte que propiciou melhores resultados, foi 15kgf/30rpm/10º, onde se obteveram-se os menores valores de desgaste - 0,00002g.Resumo em Inglês:
PCD bits (poly-crystalline diamond) are composites in which the hardmetal (WC/Co) base absorbs the impact loading, thus increasing the PCD lifetime. The bit is processed by the high pressure - high temperature sintering (HPHT) of a mixture monocrystalline of diamond powders with a binder phase, usually cobalt (Co). This tool is used in cutting and grinding operations, as well as in oil and gas holes drilling. This work deals with the study of the influence of some cutting parameters on the PCD bit's wear, simulating the real drilling operation in a cutting and abrasion physical simulator, wich are: loads on the bits, cutting edge temperature, granite base rotation, and bit cutting angles. In this work, the smoothest wear condition was 15kgf/30rpm/10º - 0.00002g.