Resumo em Português:

RESUMO Cateteres centrais de inserção periférica (CCIP) são amplamente utilizados em neonatos internados em Unidades de Terapia Intensiva Neonatal (UTIN). O objetivo do presente estudo foi avaliar as características físicas de CCIP, por meio da aplicação das normas ABNT NBR ISO 10555-1: 2003 e ABNT NBR ISO 10555-3: 2003, e comparar os resultados produzidos na análise de CCIP no início de seu processo de produção (somente catéteres extrusados) com os obtidos na análise do produto acabado. Testes experimentais foram realizados em CCIP fabricados por um fabricante nacional entre os anos de 2011 e 2012. Os dados foram coletados a partir de testes realizados em ambos os catéteres que foram apenas extrusados, ou seja, sem pintar as demarcações, cortes e outros processos relacionados com garantia de qualidade, e catéteres após a conclusão do processo geral de fabricação. No presente estudo, incluiram-se todos os estágios do processo de produção do catéter que podem gerar algum tipo de modificação no produto que poderia gerar riscos aos pacientes que necessitam utilizá-los. Os catéteres foram analisados quanto à resistência à ruptura, radiopacidade, características de fluxo, vazamento de fluido sob pressão e ocorrência de vazamento de ar na montagem do tubo de sucção, conforme preconizado pelas normas NBR ISO 10555-1: 2003 e NBR ISO 10555-3: 2003. Os resultados obtidos foram satisfatórios em todas as análises realizadas, com exceção da resistência à ruptura, que não atendeu às especificações preconizadas pelos padrões para catéteres de silicone. Examinaram-se também catéteres feitos de poliuretano, que por sua vez cumpriram os padrões no que diz respeito à resistência à ruptura. Como as normas não especificam pontos importantes a serem levados em conta para a realização detestes inequivocamente, foram feitas sugestões para a revisão dessas normas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Peripherally-inserted central catheters (PICC) are widely used in neonates hospitalized in Neonatal Intensive Care Units (NICU). The aim of the study entertained herein was to evaluate the physical characteristics of PICC, through application of the standards ABNT NBR ISO 10555-1:2003 and ABNT NBR ISO 10555-3:2003, and compare the results produced in the analysis of PICC at the beginning of their production process (extruded catheters only) with those obtained in the analysis of the finished product. Experimental tests were performed in PICC manufactured by a domestic manufacturer between the years 2011 and 2012. The data was gathered from tests performed on both catheters that were just extruded, i.e. without painting the demarcations, cutting and other processes related with quality assurance, and on catheters after completion of the overall manufacturing process. In the present study, one included all stages of the catheter production process that can generate some type of modification in the product that could impart risks to the patients needing to use them. The catheters were analyzed for strength to rupture, radiopacity, flow characteristics, leakage of fluid under pressure, and occurrence of air leak in the suction tube assembly, as advocated by the NBR ISO 10555-1:2003 and NBR ISO 10555-3:2003 standards. The results obtained were satisfactory in all analysesperformed, except for the resistance to rupture, which did not meet the specifications advocated by the standards for catheters made of silicone. One has also examined catheters made of polyurethane, which in turn did meet the standards with regard to resistance to rupture. As standards do not specify important points to be taken into account for conducting tests unequivocally, suggestions were made for revision of those standards.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN Las películas de (1-x) BiFeO3- (x) CoFe2O4 variando la concentración (x = 0, 0.1, 0.2 y 0.3), fueron depositadas por spin coating sobre sustratos de Pt (Pt/TiO2/SiO2/Si) a partir de soluciones precursoras con una concentración de 0.05 molar, la cual fue obtenida por sol-gel. En la caracterización de las películas delgadas se estudió la estructura y las propiedades magnetoeléctricas mediante difracción de rayos X, corriente de fuga, constante dieléctrica, curva de histéresis ferroeléctrica y ferromagnética. En el difractograma de rayos X se muestran picos característicos con la formación de BiFeO3 y el crecimiento de los picos pertenecientes al CoFe2O4 con el aumento de x. Todas las muestras revelan poca corriente de fuga, siendo la menor de 10-10 A /cm2 para (0.8) BiFeO3- (0.2) CoFe2O4. La constante dieléctrica se incrementó en el rango de 102Hz a 105Hzluego disminuyó debido a la relajación dieléctrica, para todas las muestras la pérdida dieléctrica es menor al 4%. Todas las películas muestran polarización y magnetización remanentes mayores a 60 μC/cm2 y 30 emu/gr respectivamente.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The films composed of (1-x) BiFeO3- (x) CoFe2O4 varying the concentration (x = 0, 0.1, 0.2 and 0.3) were deposited by spin coating on Pt substrate (Pt / TiO2 / SiO2 / Si) from of 0.05 molar concentration precursors solutions, which were obtained by sol-gel method. Thin films characterization was made, the structure and the magnetoelectric properties were studied using X-ray diffraction, leakage current, dielectric constant, ferroelectric and ferromagnetic hysteresis curve. The XRD results show characteristic peaks with the formation of BiFeO3 and the growth of peaks belonging to CoFe2O4 with the increase of x. All samples reveal little leakage current, being the lowest of 10-10 A/cm2 for (0.8) BiFeO3- (0.2) CoFe2O4. The dielectric constant increased in the range from 102Hz to 105Hz then decreased due to dielectric relaxation, for all samples the dielectric loss is less than 4%. All fabricated films show remnants polarization and magnetization greater than 60 μC/cm2 and 30 emu/gr respectively.

Resumo em Português:

RESUMO Devido à extração de matérias primas não renováveis e ao lançamento de CO2 na atmosfera pela produção de Cimento Portland, os cimentos álcali-ativados (CAT) vêm ganhando espaço no cenário mundial já que o seu processo de obtenção não envolve calcinação dos matérias-primas e utiliza diversos subprodutos. Assim, eles são considerados como um produto de baixo impacto ambiental e com boas propriedades de engenharia. Os CAT‘s podem ser obtidos majoritariamente de escória de alto forno, a qual pode ter de origem em fornos a carvão vegetal ou a coque, o que modifica sua composição química. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da composição química da escória de alto no comportamento do CAT e investigar a eficiência da cura térmica no melhoramento da resistência à compressão. Para a produção do CAT, foram empregadas duas escórias, A e B, provenientes de fornos a carvão vegetal e a coque, respectivamente, além do hidróxido de sódio como ativador alcalino. As amostras foram submetidas à cura térmica por um período de 24h nas temperaturas de 400 C e 600 C e avaliadas nos testes de resistência à compressão, de calorimetria e de análises de microestrutura aos 3, 7 e 28 dias. Os resultados mostraram que a escória A se mostrou mais reativa e mais influenciada pela temperatura de cura. As argamassas feitas com escória A (CAT/A) apresentaram desempenho mecânico superior ao da escória B (CAT/B), em todas as temperaturas. As análises de microestrutura mostraram que no CAT/A houve formação majoritária de CSH, enquanto que no CAT/B, de CSH e dehidrotalcita. A cura térmica não foi eficiente para melhorar o comportamento mecânico da do CAT/B.Palavras-chave: cimento álcali ativado, escória de alto forno, cura térmica.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Due to the extraction of nonrenewable raw materials and the release of CO2 into the atmosphere by the production of Portland cement, the alkali-activated cements (AAC) have been gaining ground in the world scenario since their production process does not involve calcination of the raw materials and uses various byproducts. Thus, they are considered as a low environmental impact product and with good engineering properties. The AAC‘s can be obtained mainly from blast furnace slag (BFS), which may have origin in charcoal ovens or coke, which modifies their chemical composition. The objective of this work was to evaluate the influence of the chemical composition of BFS on the behavior of the AAC and to investigate the thermal cure efficiency in the improvement of the compressive strength. For the production of AAC, two slag, A and B, were used from charcoal kilns and coke, respectively, in addition to sodium hydroxide as an alkaline activator. The samples were subjected to thermal cure for a period of 24 hours at temperatures of 40 oC and 60o C, which were subjected to the compressive strength, calorimetry and microstructure analyzes at 3, 7 and 28 days. The results showed that slag A was more reactive and more influenced by the cure temperature. The AAC made with BFS- A (AAC / A) slag presented higher mechanical performance than B (AAC / B) at at all temperatures. Microstructure analyzes showed that in AAC/A there was a majority formation of CSH, while in CAT/B, CSH and hydrotalcite. Thermal curing was not efficient to improve the mechanical behavior of CAT / B.

Resumo em Português:

RESUMO O desenvolvimento de compósitos poliméricos reforçados com fibras naturais tem recebido grande destaque como tecnologia alternativa para o processamento de novos materiais que proporcionem um menor impacto ambiental, associado a uma baixa densidade, biodegradabilidade e propriedades mecânicas interessantes.Fibras naturais provenientes do coco verde apresentam, devido à sua composição química, maior rigidez e resistência mecânica comparada a outras fibras vegetais. Porém, fibras vegetais possuem uma baixa interação com a matriz polimérica, em virtude de seu caráter hidrofílico quando comparado à matriz polimérica, hidrofóbica. Neste trabalho, fibras de coco (FC) foram tratadas quimicamente por extração alcalina com hidróxido de sódio (NaOH) e mecanicamente utilizando uma ponteira ultrassônica em meio aquoso, e a técnica para averiguar os efeitos dos tratamentos nas fibras foi a microscopia eletrônica de varredura (MEV). Compósitos de polietileno de baixa densidade (LDPE) com diferentes teores de fibra de coco (5 e 10% m/m) foram preparados por mistura no estado fundido, utilizando um homogeneizador de alta rotação (DRAIS), seguido por prensagem a quente e estampagem para preparação de corpos de prova. Os compósitos de LDPE/FC foram caracterizados quanto às propriedades térmicas (calorimetria exploratória diferencial – DSC), mecânicas (ensaio de tração uniaxial e ensaio de dureza), características morfológicas (MEV) e de superfície (teste de ângulo de contato). O teor de fibra em massa exerceu influência nas propriedades mecânicas, de forma que um aumento do teor de fibra de coco em massa reduz ligeiramente a resistência à tração e provoca um aumento em torno de 100% no valor do módulo elástico do compósito. Por meio dos resultados obtidos por MEV e ângulo de contato, ambos os tratamentos se mostraram eficientes, porém sugerindo melhor eficiência no tratamento via extração alcalina.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The development of polymer composites reinforced with natural fibers have gained attention as alternative technology for the processing of new material that provide a lower environmental impact, associated with lower density, biodegradability and interesting mechanical properties. Natural fibers that come from the green coconut have higher stiffness and mechanical resistance when compared with other natural fibers, considering its chemical composition. Although, natural fibers show a weak interaction with the polymer matrix, due to its hydrophilicity when compared to the matrix, hydrophobic. In this work, coconut fibers (CF) were chemically treated by alkalization with sodium hydroxide (NaOH) and mechanically treated by ultrasound in aqueous media. Low-density polyethylene (LDPE)/CF composites were prepared with different contents ofcoconut fiber (5 and 10 wt%), in the molten state using a homogenizer with high rotation (DRAIS) and stamping for the preparation of the specimens. The treated fibers were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and the LDPE/FC composites were characterized according to the thermal properties (differential scanning calorimetry - DSC), mechanical properties (tensile tests) and morphology (SEM). From the results obtained, it can be concluded that no significant change was observed with the different treatments for composites with 5 wt% of CF compared to the neat LDPE. The best results of mechanical resistance noticedon composites with 5 wt% of CF when compared with composites with 10 wt% of CF. The ultrasound treatment demonstrated the best performance. The crystallization degree of the neat LDPE was not affected by the presence of the coconut fibers, although there was a good interaction and adhesion between the CF and thepolymer matrix.

Resumo em Português:

RESUMO O concreto é o material de construção mais utilizado e nos últimos anos, estudos têm sido desenvolvidos em busca de materiais com desempenho mecânico e durabilidade superior. Com a finalidade de abranger a realidade das obras civis no que se refere à produção in loco do concreto convencional e de alta resistência, diversos métodos de dosagem são propostos. Apesar de esses métodos permitirem obter a proporção ideal entre os materiais constituintes da mistura de concreto, é possível otimizar a composição aplicando-se o conceito de empacotamento de partículas. Diante disso, o presente estudo tem por objetivo avaliar a eficiência do empacotamento de partículas de misturas de concretos de cimento Portland amplamente utilizados na prática da construção civil, obtidas por métodos de dosagem tradicionais. Para isso, foram produzidos três traços deconcreto utilizando o método de dosagem tradicional IPT/EPUSP, sendo dois para concretos com classe de resistência convencional e um de alta resistência. Conhecendo a proporção e a distribuição granulométrica dos materiais constituintes desses concretos, o coeficiente de distribuição de cada mistura foi determinado considerando o modelo de empacotamento de Alfred. Posteriormente, mantendo-se o mesmo coeficiente de distribuição, as misturas de concretos foram otimizadas aplicando o conceito de empacotamento de partículas, sendo determinadas as propriedades físicas e mecânicas dos concretos. No processo de otimização, verificouse lacunas entre as distribuições granulométricas dos materiais constituintes normalmente considerados na produção dos concretos, caracterizando uma deficiência quanto ao empacotamento. Com relação as propriedades do concreto no estado endurecido, as misturas otimizadas apresentaram, em geral, propriedades físicas e mecânicas superiores aos concretos de referência.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Concrete is the most widely used building material and, recently, studies have been developed in pursuit of materials with superior mechanical performance and durability. In order to cover the reality of the civil works regarding the on-site production of conventional and high strength concrete, several mix design methods are proposed. Although these methods allow obtaining the ideal proportion between the constituent materials of the mixture, it is possible to optimize the composition by applying the concept of particle packing. Therefore, this paper aims to measure the efficiency of the particle packing of Portland cement concrete mixtures widely used in civil construction´s practice, obtained by traditional mix design methods. For this, three concrete mixtures were produced using the traditional IPT/EPUSP mix design method, being two of conventional strength and one of high strength. By knowing the proportion and particle size distribution of the constituent materials of these concretes, the distribution´s coefficient of each mixture was determined considering Alfred´s particle packing model. Thereafter, maintaining the same distribution coefficient, the concrete mixtures were optimized by applying the particle packing concept, determining the physical and mechanical properties of the concrete. During the optimization process, there were gaps between the particle size distributions of the component materials normally considered in the production of concretes, characterizing a lack in packaging. Regarding the properties of the hardened concrete, the optimized mix design generally presented superior physical and mechanical properties than the reference concrete.

Resumo em Português:

RESUMO São feitas análises numéricas para modelar a resposta constitutiva de materiais heterogêneos utilizando-se uma formulação do Método dos Elementos de Contorno desenvolvida no contexto de uma teoria multi-escala baseada em conceito de EVR. Nesse caso, a microestrutura do material é definida como EVR (Elemento deVolume Representativo), sendo modelada por uma placa em sub-regiões, onde cada sub-região representa a matriz ou uma inclusão, podendo ainda serem definidos vazios no interior da matriz, a fim de modelar a micro-estrutura de materiais porosos. O fenômeno dissipativo no EVR é levado em conta através da considera-ção de um campo de esforços iniciais que representam as forças dissipativas. Após impor ao EVR um vetor de deformações constante ao seu contorno, obtém-se sua resposta constitutiva homogeneizada. Mas para isso, deve-se antes resolver o problema de equilíbrio do EVR, que é definido em termos de flutuação dos deslocamentos. Nos exemplos numéricos consideram-se diferentes micro-estruturas para o EVR, a fim de mostrar como a resposta constitutiva se modifica em função da fração volumétrica adotada para as inclusões ou vazios. Além disso, para um EVR onde são definidas cinco inclusões de forma aleatória, analisa-se sua resposta constitutiva devido a diferentes vetores de deformações impostos ao seu contorno. Os valores homogeneizados das tensões e do tensor constitutivo são comparados com a formulação desenvolvida com o Método dos Elementos Finitos para validar a formulação do Método dos Elementos de Contorno.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Numerical analyses to model the constitutive response of heterogeneous materials by a Boundary Element Formulation, developed in the context of a RVE-based multi-scale theory, are performed. In this case, the material microstructure is denoted as RVE (Representative Volume Element) and it is modelled by a zoned plate, where each sub-region represents the matrix or an inclusion. Besides, voids can also be defined inside the matrix to model the microstructure of porous materials. The dissipative phenomenon in the RVE is taken into account by considering an initial forces field which represents the dissipative forces. After imposing a constant strain vector to the RVE boundary, its homogenized constitutive response must be obtained. For that, the RVE equilibrium problem must be solved first, which is defined in terms of displacements fluctuations. In the numerical examples different microstructures are adopted to show how the RVE constitutive response changes when different volume fractions of inclusions or voids are considered. Besides, the constitutive response of a RVE where five inclusions are disposed aleatory is evaluated when different strains vectors are imposed to its boundary. The homogenized values for the stress vector and the constitutive tensor are com pared to the formulation developed by the Finite Element Method in order to validate the Boundary ElementFormulation.

Resumo em Português:

RESUMO Os materiais cimentícios são os mais utilizados mundialmente, na construção civil. Frente a isso, pesquisas são necessárias para melhorar tanto seu desempenho mecânico quanto seu desenvolvimento sustentável. Uma alternativa que busca essas melhorias é a adição de materiais de origem vegetal, como por exemplo, a fibra de coco e a microcelulose cristalina. Sendo assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência das adições de fibra de coco (FC) e microcelulose cristalina (MCC) nas propriedades físicas e mecânicas de argamassas cimentícias. Para um melhor delineamento da pesquisa, esta foi dividida em três fases: caracterização dos materiais; análise de argamassas com adições de FC e argamassas com adições de MCC; análise de argamassas com adições de FC e MCC simultaneamente. Foram realizados os seguintes ensaios: índice de consistência, resistência à compressão, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade, absorção de água, índice de vazios, massa específica, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Espectrografia por Dispersão de Energia (EDS). Os resultados encontrados demonstram que as incorporações de FC e MCC em teores acima de 0,2FC e 0,3MCC melhoram de forma significativa o desempenho das argamassas quanto aresistência à tração na flexão, porém não contribuem de forma positiva nas outras propriedades mecânicas das argamassas, mas sem prejuízos significativos para sua utilização. É recomendável estudos de argamassas com FC e MCC a longo prazo para verificar se as propriedades mecânicas sofrem influências significativascom a idade.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The cementitious materials are the most used worldwide, in civil construction. Faced with this, research is needed to improve both its mechanical performance and its sustainable development. An alternative that seeks these improvements is the addition of materials of vegetable origin, such as coconut fiber and microcellulose crystalline. Therefore, the objective of the present work was to evaluate the influence of additions of coconut fiber (CF) and microcellulose crystalline (MCC) on the physical and mechanical properties of cementitious mortars. For a better delineation of the research, it was divided into three phases: characterization of the materials; analysis of mortars with additions of CF and mortars with MCC additions; analysis of mortars with additions of CF and MCC simultaneously. The following tests were performed: consistency index,compressive strength, flexural tensile strength, modulus of elasticity, water absorption, void index, specific mass, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy Dispersive Spectroscopy (EDS). The results show that the incorporations of CF and MCC in contents above 0.2CF and 0.3MCC significantly improve the performance of mortars in terms of tensile strength in flexion, however do not contribute positively to the other mechanical properties of mortars, but without significant damage to its use. Studies of mortars with longterm CF and MCC are recommended to verify if mechanical properties undergo significant influences withage.

Resumo em Português:

RESUMO A falta de controle com relação à geração de resíduos é um problema ainda enfrentado pela indústria da construção civil, enquanto seus coprodutos podem reutilizados na produção de novos compósitos cimentícios, mantendo a qualidade, o desempenho e a sustentabilidade das estruturas. Este estudo desenvolveu grautesestruturais com substituição do agregado natural por resíduos de blocos cerâmicos triturados, avaliando seu estado fresco e propriedades mecânicas. Os ensaios realizados nas amostras foram a perda de abatimento ao longo do tempo no estado fresco e resistência à compressão, módulo de elasticidade, absorção total de água e absorção de água por capilaridade no estado endurecido. Além disso, compósitos contendo os resíduos cerâmicos apresentaram menor consistência no estado fresco quando comparados a amostra de referência (sem resíduo). As diferenças entre o abatimento inicial e final das misturas com resíduo foram aumentando ao longo do tempo. Quanto ao estado endurecido, a resistência à compressão das amostras foi semelhante entre elas em duas idades, e todos os resultados permaneceram acima de 14 MPa aos 28 dias, conforme exigido pelo ASTM C476, sendo assim caracterizados como grautes estruturais para alvenaria portante. Para o teste do módulo de elasticidade, os resultados foram maiores para amostras com menor quantidade de resíduos devido ao menor número de vazios internos e maior volume de agregados naturais. A substituição do agregado natural por resíduos de construção civil (CCW) nas misturas aumentou o índice de vazios e a absorção de água, causando as menores densidades específicas da pesquisa. No geral, a amostra que apresentou os valores mais satisfatórios foi CCW 25%, mostrando que é possível produzir grautes estruturais com resíduos cerâmicos de construção para utilização no setor, mesmo para níveis mais altos de reposição, ocasionalmente.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The lack of control regarding waste generation is a problem still faced by the construction industry, whereas its inputs could be used in the production of new cementitious composites, maintaining the quality, performance and sustainability of structures. This study developed grouts through the substitution of natural aggregate for residues of crushed ceramic bricks, evaluating its fresh state and mechanical properties. The samples displayed loss of workability and initial slump in fresh state, besides loss of compressive strength, elastic modulus, total water absorption and capillary water absorption in hardened state. In addition, composites with grog presented less consistency in fresh state when compared to the reference sample. The differences were even greater over time. As for the hardened state, the compressive strength of the samples was similaramong them at both ages, and all results remained above 14 MPa at 28 days, as required by ASTM C476, hence being characterized as structural grouts for masonry. For the elastic modulus test, the results were higher for samples with lower amounts of waste due to less internal voids and higher volume of natural aggregates. The substitution of natural aggregate for civil construction waste (CCW) in the mixtures increased void ratio and water absorption, while causing the lowest specific gravities of the research. Overall, the sample that presented the most satisfactory values was CCW 25%, showing that it is possible to obtain benefits from waste produced in factories and buildings, even for higher replacement levels, occasionally

Resumo em Português:

RESUMO A indústria da construção tem procurado o uso de soluções sustentáveis, uma delas é a incorporação de resíduos como materiais de construção. Para isso, estudos vêm sendo desenvolvidos para analisar a viabilidade da incorporação desses resíduos em argamassas e concretos, visto que essas inserções alteram aspropriedades dos materiais tanto no estado endurecido quanto fresco. A análise de materiais como pastas, argamassas ou concretos em seu estado fresco está diretamente ligada ao estudo de uma simulação das solicitações que essas podem sofrer durante sua mistura, transporte e aplicação. Os materiais constituintes e a relação água/aglomerante têm um papel fundamental nas propriedades das pastas. Características como a finura do aglomerante, a forma da partícula e a origem mineralógica podem afetar diretamente a sua trabalhabilidade. Para o entendimento do comportamento reológico de pastas cimentícias no estado fresco, várias técnicas podem ser utilizadas como a reometria de fluxo e oscilação, o método do espalhamento pelo mini-cone, escoamento pelo Funil de Marsh, método do Squeeze flow e o Vane test. Neste trabalho estudouse o comportamento reológico de diferentes pastas cimentícias preparadas com o cimento Portland CP V-ARI RS e adição de metacaulim (MC) e adição de resíduo de tijolo cerâmico moído (RTM). As pastas foram analisadas para diferentes tempos de hidratação e também difrentes relações água/aglomerante. O estudo se deu através de medições de parâmetros reológicos como tensão de escoamento e viscosidade, usando um reômetro rotacional de placas paralelas. Os resultados mostraram que o RTM provocou uma diminuição na tensão de escoamento inicial quando comparado com o uso do MC, o que pode contribuir para uma mistura com maior facilidade de manuseio, ou seja, menos viscosa.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The construction industry has sought the use of sustainable solutions, one of which is the incorporation of waste as building materials. For this, studies have been developed to analyze the viability of the incorporation these residues in mortar and concrete, since these inserts modify the properties of the materials both in the hardened and fresh state. The analysis of materials such as pastes, mortars or concretes in their fresh state is directly linked to the study of a simulation of the requests that they may suffer during their mixing, transportation and application. The constituent materials and the water / binder ratio have a fundamental role in the properties of the pastes. Characteristics of the materials such as the fineness of the binder, the shape of the particle and the mineralogical origin can directly affect its workability. For the understanding of the rheological behavior of cement pastes in the fresh state, several techniques can be used such as flow and oscillation rheometry, the mini-cone spreading method, Marsh funnel flow, Squeeze flow method and the Vane test. In this work the rheological behavior of different cementitious pastes prepared with Portland cement CP V-ARI RS and addition of metakaolin (MK) end ceramic brick wastes (CBW) was studied. The pastes were analyzed for different hydration times and water/binder ratios. The experiment was carried out through measurements of rheological parameters such as flow stress and viscosity, using a parallel plate rotational rheometer. The results showed that the CBW caused a decrease in the initial flow stress when compared to the use of MK, which may contribute to a mixture with easier handling, that is, less viscous.

Resumo em Português:

RESUMO As propriedades de forma de agregados (forma, angularidade e textura superficial) influenciam a textura do revestimento asfáltico, parâmetro que está diretamente ligado à aderência pneu-pavimento, à estabilidade e à segurança rodoviária. Diante da importância de se estudar essas características, este trabalho tem como objetivo principal avaliar o efeito do desgaste de agregados nas suas propriedades de forma. Para tanto, as propriedades de forma de agregados de três diferentes tamanhos foram analisadas por meio do uso dos métodostradicionais e através de uma técnica de Processamento Digital de Imagens (PDI). Essas propriedades foram analisadas com o uso do Aggregate Image Measurement System 2 (AIMS2), antes e após a alteração das mesmas a partir do uso do Micro Deval (MD) e do equipamento de abrasão Los Angeles (LA), além do ensaio convencional de obtenção de Volume de Vazios (VV) não compactados. A angularidade das partículas diminuiu durante o processo de degradação, independente do equipamento utilizado nas análises. A esfericidade dos agregados desgastados no MD não sofreu variações significativas. Esse fato pode ter acontecido devido à pequena carga abrasiva utilizada no ensaio. A textura superficial, avaliada após o ensaio de abrasão Los Angeles, não apresentou variação significativa, uma vez que nesse ensaio há uma tendência de quebra das partículas dos agregados, fato que está mais relacionado à sua forma. Além disso, os resultados encontrados mostraram que o tamanho dos agregados e a presença de água influenciaram o processo de desgaste dos agregados. A combinação da caracterização por imagem das propriedades de forma de agregados e a utilização de processos mecânicos laboratoriais que sejam capazes de alterar essas propriedades pode se tornar uma solução adequada para a previsão do desempenho de pavimentos em relação à perda de aderência ao longo do tempo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The aggregates shape properties (form, angularity, and surface texture) have an influence on the asphalt pavement surface texture, which is directly related to tire-pavement adhesion, to stability and to road safety. Due to the importance of studying these characteristics, this research has the main objective of evaluating the effect of aggregate degradation on their shape properties. In order to achieve this, the shape properties of aggregates with three different sizes were analyzed by means of traditional methods and also with the use of aDigital Image Processing (DIP) technique. These properties were analyzed with the use of the Aggregate Image Measurement System 2 (AIMS2), before and after the use of the Micro Deval (MD) and the Los Angeles abrasion equipment, besides the conventional test of uncompacted void content. The aggregates particles angularity values decreased during the degradation process for both equipment used in the analyses. The aggregates sphericity after the use of MD did not change significantly. This could be explained because smaller abrasive charges are used in this particular test. The surface texture evaluated after the Los Angeles abrasion test did not vary significantly, which can be explained due to the tendency of breakage during the test, a process that is more related changes in form conditions. Furthermore, the results showed that the aggregate size and the presence of water influenced the degradation processes of the aggregates. The combination of the characterization of aggregate shape properties by means of image techniques with the use of laboratorial mechanical processes that are capable of modifying these properties might be an adequate solution for the prediction of asphalt pavements performance in relation to adhesion loss throughout the time.

Resumo em Português:

RESUMO A NBR 15575/2013 estabelece parâmetros para avaliação do desempenho das habitações brasileiras. Contudo, a definição prévia dos sistemas construtivos dotados do desempenho térmico e acústico exigido tem se mostrado uma escolha insegura por parte dos projetistas. Este trabalho objetivou analisar as soluções construtivas empregadas em habitação de interesse social, localizada em Contagem - MG, visando ao atendimento do desempenho térmico e acústico mínimos, estabelecidos pela NBR 15575/2013. O sistema previamente especificado foi alvenaria estrutural de bloco cerâmico para vedação vertical bem como laje de concreto e telha cerâmica, para o fechamento horizontal. A avaliação do desempenho térmico baseou-se no método simplificado previsto na NBR 15.575/2013, ao passo que, para análise do desempenho acústico, foram aplicados o método de cálculo indicado na norma, bem como, simulação computacional por meio do software Projetus para verificação e comparação dos resultados em face as exigências normativas. O resultado do método simplificado evidenciou necessidade de aumento da capacidade térmica da vedação vertical. Quanto ao desempenho acústico, se fez necessário aumentar o índice de redução sonora (Rw) da parede de geminação entre a salas de habitações distintas. Logo, propôs-se a inclusão de 2,5cm de reboco entre a alvenaria e o revestimento de gesso corrido em ambas as faces do sistema fato que possibilitou o atendimento do desempenho termo acústico mínimo. Diferenças ínfimas puderam ser notadas entre os valores obtidos pelo método de cálculo (Rw) e simulação (DnT,w e D2m,nT,w), para a análise do isolamento sonoro. A adoção do Projetus se mostrou relevante para estudos preliminares. Como conclusão, o tratamento acústico e térmico na fase de projeto se mostrou indispensável uma vez que os sistemas testados no presente trabalho demandaram ajustes para adequação aos limites normativos. Desta forma, a análise prévia permite definir soluções construtivas aplicáveis, evitando grandes intervenções de adequação na obra e/ou edificação construída.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The Brazilian performance building code (NBR 15,575) addresses some requirements to assess the residential sector. However, setting a construction system option that meets this code has proven to be challenging. This study aims to evaluate the thermal and the acoustic performance of a social housing envelope, situated in Contagem-MG (Brazil), according to the minimal limits set by NBR 15,575. Structural masonry of ceramic blocks was selected for vertical sealing as well as concrete (floor-pavement) slab and ceramic tile, for horizontal closure. The NBR 15,575 simplified method was carried out for thermal analyzes whereas acoustic evaluation applied standard calculation and simulation method using Projetus software. Results indicated that the external walls need a thermal capacity improvement and the living room inner wall, which splits both unit apartments, need to increase its sound reduction index (Rw). Therefore, 2.5cm of plaster in both sides of wall should solve those problems. After this change proposition, the thermal and acoustic minimal performance standard were achieved. A small variation could be notice between calculation (Rw) and simulation sound insulation results (DnT,w and D2m,nT,w). Projetus is perfectly suitable for preliminary studies. As a conclusion, thermal and acoustic building system assessment in an early stage show to be relevant to foster its compliances adjustments as occurred e.g. in this study. Otherwise, major interventions may be necessary either at building site or after construction ends.

Resumo em Português:

RESUMO A reciclagem da fração mineral de resíduos da construção civil é vista como uma potencial fonte de geração de agregados. Os Agregados de Resíduo de Concreto (ARC) são geralmente indicados para se utilizar na produção de novos concretos. No entanto, devido à argamassa antiga aderida aos ARC, estes possuem massa específica menor e maior porosidade quando comparado ao agregado natural. Na busca de melhorar a qualidade dos ARC, várias técnicas vêm sendo desenvolvidas, sendo uma das alternativas através da modificação da superfície. Este estudo objetivou verificar o efeito da substituição de 20 % de agregado graúdo natural por ARC e realizar a modificação da superfície dos ARC através da abordagem de mistura dois estágios. A substituição dos agregados foi realizada mantendo a distribuição granulométrica do agregado graúdo natural. O tratamento do ARC foi realizado no período de pré-molhagem com os teores de 25 e 100 % de cimento Port-land. Foram realizados ensaios para avaliar o comportamento dos concretos em relação às propriedades mecânicas e parâmetros de durabilidade. Ficou evidente que a utilização de 20 % de ARC na produção de um novo concreto produz efeitos negativos nas propriedades avaliadas quando comparado ao concreto conven-cional. O tratamento nos ARC através da abordagem de mistura dois estágios com 25 % de cimento Portland proporcionou melhoria no concreto quando comparado à abordagem de mistura normal. Por outro lado, a abordagem de mistura dois estágios com 100 % de cimento Portland prejudicou o comportamento do concreto. Foi concluído que a abordagem de mistura dois estágios com 25 % de cimento Portland mostrou-se como uma alternativa viável para proporcionar melhorias nos ARC. Além de resultar em um concreto com boas características de propriedades mecânicas e durabilidade, também viabiliza a utilização de agregados reciclados e não gera custo adicional no processo de produção do concreto.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The recycling of the mineral fraction of civil construction residues is seen as a source potential of generation of aggregates. The Recycled Concrete Aggregates (RCA) are generally indicated for using in the production of new concretes. However, due to the old mortar adhered to RCA, these have smaller specific mass and higher porosity when compared to the natural aggregate. In the seek of improving the quality of RCA, various techniques have being developed, being one of the alternatives through of surface modification. This study objectified to verify the effect of the substitution of 20% of natural coarse aggregate by RCA and to perform the surface modification of the RCA through the two stage mixing approach. The replacement of aggregates was performed maintaining the particle size distribution of the natural coarse aggregate. The RCA treatment was performed in the pre-wetting period with contents of 25 and 100% of Portland cement. It were performed tests to evaluate the behavior of concretes in relation to mechanical properties and durability parameters. It was evident that the utilization of 20% of RCA in the production of a new concrete produces negative effects on the evaluated properties when compared to conventional concrete. The treatment in the RCA though the two stage mixing approach with 25% of Portland cement provided improvement in the concrete when compared to the normal mixing approach. On the other hand, the two stage mixing approach with 100% of Portland cement impaired the concrete behavior. It was concluded that the two stage mixing approach with 25% of Portland cement showed as a viable alternative to provide improvements in the RCA. Besides resulting in a concrete with good characteristics of mechanical properties and durability, it also enables the utilization of recycled aggregates and it does not generates additional cost in the process of concrete production.

Resumo em Português:

RESUMO Este artigo apresenta o desempenho de flexão de seções tubulares de aço recobertas com concreto reforçado com fibras híbridas recentemente desenvolvidas. Os parâmetros de teste são fração de volume de fibra e taxa de hibridação de fibra. Inicialmente foram estudadas as propriedades mecânicas para 10 misturas de concreto mono-fibras reforçadas utilizando fibras de aço e polipropileno com frações volumétricas de 0,5%, 1,0%, 1,5%, 2,0% e 2,5%. Com base no desempenho, determinou-se a dosagem ideal de fibras em cada fibra, com a mesma fração volumétrica foram desenvolvidas três diferentes híbridas de fibra. Desenvolveu-se concreto reforçado de fibra híbrida, concreto convencional e concreto reforçado com fibra monofásica ideal nas vigas tubulares de aço preenchidas com concreto para determinar o desempenho de flexão. Os resultados do teste mostram que, os feixes tubulares de aço reforçados com concreto reforçado com fibra exibem uma melhora significativa no desempenho de flexão.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This paper presents the flexural performance of newly developed hybrid fiber reinforced concrete-filled steel tubular sections. The test parametres are fiber volume fraction and fiber hybridation ratio. Initially mechanical properties studied for 10 mono fiber reinforced concrete mixes using steel and Polypropylene fibres with 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0% and 2.5% volume fraction. Based on the performance optimum fiber dosage was determined in each fiber, with the same volume fraction three different fiber hybridation was developed. Developed hybrid fiber reinforcement concrete, conventional concrete and optimum mono fiber reinforced concrete was used in the concrete-filled steel tubular beams and columns to determine the structural performance. The test results shows that, fiber reinforced concrete-filled steel tubular beams display significant improvement in the flexural performance.

Resumo em Português:

RESUMO Agregados leves são materiais granulares com estrutura porosa utilizados como isolantes térmico e acústico, decoração em paisagismos, na produção de enchimentos leves, em obras de drenagem, de aterros leves e de infraestrutura, além do uso para cultura hidropônica. Fabricados a partir de precursores argilosos, sinterizados a altas temperaturas, que se expandem devido a uma fase vítrea capturar os gases gerados, sendo os teores de fundentes e substâncias formadoras de gases, fatores intervenientes do processo. Nesse contexto verificou-se a possibilidade de utilização de resíduo de corte de granitos e mármores (RGM) e argila com objetivo de desenvolver agregados leves. Os precursores foram caracterizados quanto a área superficial (BET), granulometria a laser, finura, massas específica e unitária além das análises térmica (DTA/TG), química (FRX) e mineralógica (DRX). Foram produzidos agregados com teores de 0, 50, 60, 70, 80, 90 e 100% de RGM, submetendo-os à sinterização em temperaturas de 1000°C a 1263°C em forno mufla. As misturas sinterizadas foram analisadas por sua massa específica aparente, absorção de água, massa unitária, módulo de deformação dos agregados leves, índice de inchaço, perda de massa, índice de encolhimento na secagem, análise visual, resistência à tração e morfologia por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Após sinterização obteve-se agregados com massa específica aparente inferiores a 2,00g/cm³, absorção de água inferior a 20% e massa unitária inferior a 0,88g/cm³, valores estes definidos como requisitos para classificar um agregado como leve e de qualidade para utilização em concretos estruturais. Quanto as propriedades destacadas, foi possível desenvolver agregados leves com alto teor de resíduo que atendem aos requisitos normativos, respectivamente com valores de 1,56g/cm³, 8% e 0,85g/cm³, além de agregados leves apresentando resistência à tração 4 vezes superior em relação ao agregado leve comercial.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Lightweight aggregates are granular materials with porous structure used as thermal and acoustic insulation, decoration in landscaping, the production of light fillings, drainage works, light landfills and infrastructure, as well as hydroponics. Manufactured from clayey precursors, sintered at high temperatures, which expand due to a glassy phase to capture the gases generated, being the flux content and substances that form gases, intervening factors of the process. In this context, it was verified the possibility of using granite and marble cutting waste (GMCW) and clay with the objective of developing lightweight aggregates. The precursors were characterized as surface area (BET), laser granulometry, fineness, specific gravity and bulk density in addition to thermal (ADT/TG), chemical (XRF) and mineralogical (XRD) analyzes. Aggregates with 0, 50, 60, 70, 80, 90, and 100% GMCW contents were produced by sintering at temperatures of 1000°C to 1263°C in a muffle furnace. The sintered mixtures were analyzed for their particle density, water absorption, bulk density, modulus of deformation of the lightweight aggregates, swelling index, mass loss, dry shrink index, visual analysis, tensile strength and morphology by scanning electron microscopy (SEM). After sintering, aggregates with particle density less than 2,00g/cm³, water absorption less than 20% and bulk density less than 0,88g/cm³ were obtained, these values being defined as requirements for classifying an aggregate as light and qualified for use in structural concrete. As for the highlighted properties, it was possible to develop lightweight aggregates with high waste content that meet the normative requirements, respectively, with values of 1,56g/cm³, 8% and 0,85g/cm³, in addition to lightweight aggregates presenting tensile strength fourfold higher than the commercial lightweight aggregate.

Resumo em Português:

RESUMO A preocupação frente aos impactos negativos resultantes da obtenção e produção de agregados naturais e do cimento na produção do concreto, bem como a possibilidade de escassez desses, acabaram alavancando a busca por materiais alternativos. Dentre esses materiais, diversos estudos já avaliaram a aplicação de subprodutos de diferentes setores industriais para a fabricação do concreto. Contudo, considerando a gama de resíduos existentes, sem ainda possuir algum valor agregado, torna-se interessante avaliá-los para essa finalidade. Para tanto, a avaliação do potencial desses materiais exige a aplicação de diferentes técnicas para análise de diversas propriedades que são desejáveis ou requeridas. Nesse sentido, essa revisão bibliográfica buscou reunir as principais técnicas e metodologias que são aplicadas para a identificação das principais características que possibilitem sua aplicação como substitutos parciais de agregados ou cimento, em misturas para a fabricação do concreto.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The concern about negative impacts resulting from the production of natural aggregates and cement in the production of concrete, as well as the possibility of shortage of these materials, motivates for the search for alternative materials. Among these materials, several studies have evaluated the application of by-products from different industrial sectors for concrete manufacture. However, considering the variety of existing waste, without still having some high added value, it is interesting to evaluate them. Therefore, the evaluation of the potential of these materials requires the application of different techniques for the analysis of several properties that are desirable or required. In this sense, this bibliographic review aimed to discuss about main techniques and methodologies that are applied to the identification of the main characteristics that allow its application as partial replacements of aggregates or cement, in mixtures for concrete manufacture.

Resumo em Português:

RESUMO Incêndios em edificações são frequentes em todo o mundo. Um sistema construtivo amplamente empregado no Brasil e pouco estudado em situação de incêndio é a alvenaria estrutural constituída por blocos de concreto. Em temperatura ambiente pode-se estimar a resistência à compressão axial da alvenaria através da compressão axial de prismas. Além disso, por meio de prismas é possível representar a perda de resistência mecânica devida à deterioração térmica. Assim, o presente trabalho tem como objetivo analisar, em contexto puramente numérico, a resistência mecânica de prismas constituídos por blocos de concreto submetidos à compressão e em situação de incêndio, por meio de simulação termomecânica. Inicialmente, foi simulado um prisma sob compressão à temperatura ambiente com o intuito de validar as propriedades dos materiais nessa condição. Posteriormente, em elevadas temperaturas, foram empregadas propriedades encontradas na literatura técnica. As condições de contorno foram variadas, aplicaram-se dois níveis de carregamento e verificaram-se os casos de prisma com uma e duas faces expostas ao incêndio. Nas simulações numéricas, a aplicação de um nível maior de carregamento, a restrição de deslocamento vertical e a exposição ao incêndio de duas faces antecipou a ruptura do prisma. A falta de restrição rotacional gerou um modo de ruptura diferente do caso com restrição rotacional e em tempo inferior de exposição ao fogo. O emprego de propriedades encontradas na literatura técnica levou a um resultado de tempo de resistência mecânica favorável à segurança.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Fires in buildings are frequent in the world. Concrete blockwork masonry is a constructive system widely used in Brazil and poorly studied in a fire situation. At room temperature, the axial compressive strength of the masonry can be estimated by axial compression of prisms. In addition, by means of prisms, it is possible to represent the loss of mechanical resistance due to thermal deterioration. Thus, the purpose of the current study is to verify, in purely numeric context, the mechanical resistance of prisms with concrete blocks under compression in a fire situation, through thermomechanical simulation. Initially, the compression of the prism was simulated at room temperature with the objective of validate the materials’ properties. Posteriorly, it was adopted in the study properties based on the technical literature, at high temperatures. The boundary conditions were varied, two levels of loading were applied and cases of prism with one and two faces exposed to fire were verified. In the simulations, the application of a higher loading level, the vertical displacement restriction and the double-sided fire exposure anticipated the prism failure. The lack of rotational restraint generated a mode of rupture different from the case with rotational restraint and in less time of fire. The use of properties found in the technical literature led to a time of mechanical resistance favorable to safety.

Resumo em Português:

RESUMO A geração de resíduos tem se tornado uma questão preponderante para a indústria siderúrgica em virtude da grande quantidade de resíduos gerados, e que demandam maior planejamento na destinação desses subprodutos. Aliado a isto, a escassez de insumos de boa qualidade e em locais próximos aos centros consumidores tem aumentado o interesse por produtos que causem menor impacto ambiental e de custos mais reduzidos. Neste sentido, o presente trabalho teve por objetivo avaliar as propriedades mecânicas de argamassas com a substituição da areia natural por escória de aciaria Baosteel's Slag Short Flow. O trabalho experimental contou com ensaios de caracterização da escória, bem como caracterização das propriedades das argamassas no estado fresco nos traços 1:3, 1:5, 1:7 (cimento: agregado), 1:1:4, 1:1:6 e 1:1:8 [LFJ1] (cimento: cal: agregado:), produzidos com a substituição da areia natural por escória nos teores de 0 %, 20 %, 40 % e 60 %, [LFJ2] em volume. Pode-se constatar que as argamassas com maiores teores de escória demandaram uma maior quantidade de água para obter o espalhamento fixo de 260 ± 5mm. A substituição da areia pela escória ocasiona um aumento significativo na massa especifica no estado endurecido e no módulo de elasticidade dinâmico, tanto para as argamassas de cimento Portland como para as mistas. Quanto a velocidade de propagação ultrassônica (VPU) o teor de substituição não influencia significativamente nas argamassas de cimento Portland , entretanto exerce influência significativa nas argamassas mistas. Em relação a resistência à compressão e a tração na flexão, apesar do teor de substituição de 40% apresentar os maiores valores de resistência à tração, conforme a análise de variância o teor de substituição não exerce influência significativa nestas propriedades.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The waste production has become a relevant issue for the steel industry due to the large amount of waste generated. This waste amount requires appropriated planning in the destination. Additionally, the shortage of good quality inputs near of the consumer centers have increased the interest in products that cause less environmental impact with lower costs. This way, the present work presents has main aim the assessment of the mechanical properties of mortars with replacement of natural sand by steel slag Baosteel's Slag Short Flow (BSSF). The experimental work comprised the characterization of the mortar properties in the fresh state in the proportions of 1: 3, 1: 5, 1: 7 (cement; aggregate), 1: 1: 4, 1: 1: 6 and 1:1:8 (cement: lime: aggregate) . The replacement of natural sand by slag followed the rations of 0, 20, 40 and 60 % by volume. The results showed that mortars with higher slag contents required a higher quantity of water to obtain the fixed spread of 260 ± 5mm. The replacement of sand by slag causes a significant increase in the density in the hardened state and in the dynamic modulus of elasticity for both hydraulic and composite mortars. For the ultrasonic propagation velocity (UPV), the substitution content does not influence hydraulic mortars significantly. However, a significant influence on mixed mortars was observed. Regarding the compressive strength and flexural tensile strength, despite 40% of replacement presented the highest values of tensile strength, the substitution content does not have a significant influence on these properties, according to the analysis of variance.

Resumo em Português:

RESUMO Um método alternativo para produção de concretos ecoeficientes seria a substituição parcial de cimento Portland por resíduos de pastas e argamassas submetidas a um tratamento termomecânico. Neste contexto, este estudo avalia a influência da relação água/cimento (a/c) e do tamanho médio das partículas na decomposição térmica do cimento hidratado. Pastas de cimento com três relações a/c (0,40, 0,50 e 0,60) e curadas por 28 dias foram moídas para obtenção de granulometrias com tamanho médio de 0,60 mm e 0,15 mm. A decomposição térmica das pastas foi analisada por termogravimetria (TGA), difração de raios X (DRX) e espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). A análise de TGA indica que o teor de água quimicamente combinada é favorecido pelo aumento da relação a/c entre 0,40 e 0,50, mas é constante para a/c de 0,50 e 0,60. A redução do tamanho médio quase não interfere nas curvas de TGA. De acordo com as análises por DRX e TGA, a maior parte dos hidratos se decompõe até 500-550°C, enquanto que silicatos de cálcio e aluminatos de cálcio similares às fases anidras do cimento Portland foram detectados na pasta aquecida a 750°C. Assim, temperaturas mais altas seriam necessárias para a completa recuperação do cimento anidro em pastas hidratadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT A possible method for producing eco-efficient concrete would be the partial replacement of Portland cement by pastes and mortars residues subjected to thermal-mechanic treatment. In this context, this study evaluates the influence of water/cement (w/c) ratio and average particle size on the thermal decomposition of hydrated cement. Cement pastes with three w/c ratios (0.40, 0.50 and 0.60) and cured by 28 days were ground to obtain two particle distributions with average sizes of 0.60 mm and 0.15 mm. The thermal decomposition of pastes was analysed by thermal gravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). TGA analysis indicates that chemically bounded water content is improved by the increasing of w/c ratio between 0.40 and 0.50, but it is constant between w/c of 0.50 and 0.60. Particle size reduction almost does not interfere with TGA curves. According to XRD e TGA analysis, most hydrates are decomposed at 500-550 °C, while calcium silicates and calcium aluminates similar to the anhydrous phases of Portland cement were detected on the heated paste at 750 °C. Thus, higher temperatures would be required for the complete recovery of the anhydrous cement in hydrated pastes.

Resumo em Português:

RESUMO Considerando a necessidade atual de minimização dos impactos ambientais oriundos da cadeia de produção da construção civil, as técnicas construtivas com terra constituem-se em alternativas de grande potencialidade, uma vez que a matéria-prima pode estar disponível no próprio local e não são incorporados processos de queima na produção dos materiais. Além disso, a depender do tipo de solo escolhido e da qualidade da sua execução, paredes de terra podem apresentar elevada durabilidade. Entretanto, outras vantagens abordadas, como o conforto térmico da construção com terra são, muitas vezes, tratadas de forma empírica. Nesse sentido, o objetivo geral deste artigo é determinar as propriedades termofísicas de um solo definido como cascalho laterítico, do município de Cuiabá – MT, visando seu emprego na construção com terra. A metodologia consistiu em: ensaios de caracterização geotécnica do solo e ensaio in situ de transmitância térmica a partir de um corpo de prova de terra compactada. Os resultados indicaram transmitância térmica (UT) de 2,58 Wm-2K-1, capacidade térmica (CT) de 228,12 kJm-2K-1, atraso térmico (φ) de 5,12 horas, absortância térmica (α) de 61,63% e fator solar de 6,30% para o corpo de prova de 0,08 m de espessura, atendendo parcialmente aos parâmetros estabelecidos pela norma técnica. Em relação aos valores projetados para parede de taipa com espessura de 0,30 m (UT= 1,43 Wm-2K-1; CT= 855,46 kJm-2K-1; e, φ= 15,51 horas), constatou-se o atendimento de todos os requisitos das zonas 4, 6 e 7. Conclui-se que o solo ensaiado, se validado quanto a funções estruturais, pode ser utilizado em edificações nas zonas brasileiras elencadas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Considering the current need to minimize environmental impacts arising from the civil construction chain, constructive techniques with earth are alternatives of great potentiality, since the material is available on site and no burning processes are incorporated in the production of walls. In addition, depending on the type of soil chosen and the quality of its execution, earth walls present high durability. However, other advantages addressed, such as the thermal comfort of construction with earth are often treated empirically. In this sense, the general objective of this article is to determine the thermophysical properties of a soil defined as lateritic gravel, from the Cuiabá-MT municipality. The methodology consisted of two steps: tests of geotechnical characterization of the soil and in situ test of thermal transmittance from a sample. The results indicate thermal transmission (UT) of 2.58 Wm-2K-1, thermal capacity (CT) of 228.12 kJm-2K-1, thermal time (φ) of 5.12 hours, thermal absortance of 61.63% and solar factor of 6.30% for test body of 0,08 m of thickness; In relation to the mean values of rammed earth with a thickness of 0.30 m (UT = 1.43 Wm-2K-1; CT = 855.46 kJm-2K-1; and, φ = 15.51 hours) the same meets all the requirements of zones 4, 6 and 7. It is concluded that this soil, if validated for one of the functions that can be, can be used in the buildings in the Brazilians areas listed.

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RESUMO Uma das maneiras mais econômicas de construir com solo é a utilização da técnica de adobe. Existem vários tipos de solos e a maioria deles não é adequada para a construção de edifícios. As características físicas e químicas dos solos influenciarão em seu desempenho para uso em construções. Este trabalho tem como objetivo caracterizar fisicamente, quimicamente e mineralogicamente duas amostras de solo e estudar a dosagem de misturas para adobe usando cimento Portland como estabilizador. Foram estudados três diferentes teores de cimento Portland (6%, 9% e 12%) no solo. Os resultados mostraram uma resistência à compressão de até 5 MPa aos 28 dias para os dois tipos de solo estudados com 12% de cimento Portland. Além disso, uma comparação entre dois métodos para a análise do tamanho de partículas dos solos (granulometria) foi realizada. Observou-se que os resultados diferiram em cada método de análise. No geral, este trabalho mostrou que, para usar esses solos em tijolos de adobe, 9% do cimento Portland é suficiente para atingir a resistência à compressão mínima exigida pela norma. Além disso, esta pesquisa traz resultados sobre a determinação do teor de argila do solo por dois métodos. O método tradicional (peneiramento e sedimentação) para determinar a curva de granulométrica pode não ser o mais adequado para verificar o teor de argila contido no solo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT One of the most economical ways to build with soil is to use adobe technique. There are several types of soils and most of them are not suitable for using to construct buildings. Physical and chemical characteristics of the soils will influence on its performance to use for buildings. This work aims to characterize physically, chemically and mineralogically two soil samples and study the dosage of mixtures for adobe using Portland cement as stabilizer. It was studied three different Portland cement content (6%, 9% and 12%) in the soil. The results showed that compressive strength of up to 5 MPa at 28 days for both type of soils studied with 12% of Portland cement. In addition, a comparison between two methods used for the particle size analysis of the soils. It was observed that the results differed in each method analysis. Overall this work has shown that to use these soils for adobe bricks, 9% of Portland cement is enough to reach the minimum compressive strength required by standard. Furthermore, this research brings results about the determination of the clay content of the soil, indicating that the traditional method to determine the size distribution curve by sieving and sedimentation may not be the most suitable to check this clay content.

Resumo em Português:

RESUMO A presença de umidade em misturas asfálticas pode interferir na adesão entre o ligante asfáltico e os agregados, bem como no próprio filme de ligante asfáltico o que pode causar falha coesiva. Neste trabalho, avaliou-se o uso de cinzas de carvão mineral como fíler e melhorador de adesividade em misturas asfálticas. Esse material foi comparado com a cal hidratada e o pó de pedra. Foram coletadas 36 amostras de cinza na usina UTE Energia Pecém/São Gonçalo do Amarante-CE, e realizou-se uma caracterização química por meio do ensaio de fluorescência de raios-X. Verificou-se que cerca de 68% das cinzas são pertencentes à classe C, sendo o restante das cinzas enquadrado na classe F. Na avaliação da resistência ao dano por umidade, por meio do ensaio de Lottman, verificou-se que o uso de 4% de cinzas, como fíler, nas misturas asfálticas gerou resultados similares aqueles encontrados para a mistura asfáltica contendo fíler natural. O uso das cinzas combinadas com a cal conduziu a um aumento de resistência ao dano por umidade nas misturas. Ressalta-se que o fato de algumas cinzas pertencerem a classe C ou F, ou mesmo o fato de algumas cinzas serem mais alcalinas que outras, não necessariamente conduziram a ganhos significativos de resistência ao dano por umidade nas misturas asfálticas compostas pelas mesmas.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The presence of moisture in asphalt mixtures interferes in the adhesion between the asphalt binder and the aggregates, as well as interferes into the asphalt binder film itself causing cohesive failure. This work evaluated the use of coal ashes as a bonding improver in asphalt mixtures, comparing this material with hydrated lime and stone powder. A total of 36 ash samples were collected at the UTE Energia Pecém/São Gonçalo do Amarante-CE, and a chemical characterization was performed using the X-ray fluorescence. It was found that about 68% of the ashes belong to class C, the remainder of the ashes being framed in class F. In the evaluation of the moisture damage resistance, through the Lottman test, it was verified that the use of 4 % of ash in the asphalt mixtures generated results similar to those found for the asphalt mixture containing natural filler. The use of the ashes combined with lime led to an increase in resistance to moisture damage. It is emphasized that the fact that some ashes belong to class C or F, or even that some ashes are more alkaline than others, did not necessarily lead to significant gains in the moisture damage resistance.

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RESUMO A caracterização de materiais com potencial para substituição do cimento representa um grande avanço no que diz respeito a mitigação de impactos ambientais provocados pela indústria da construção civil. Além disso, os materiais pozolânicos podem melhorar as propriedades dos concretos no estado endurecido. Entretanto, para que estas propriedades estejam ativas nos materiais eles precisam atender requisitos, que no Brasil são normatizados pela ABNT NBR 12653, apresentando características físicas, químicas e mineralógicas específicas. A cinza de forno de olaria é o principal resíduo sólido produzido pelas indústrias produtoras de cerâmica vermelha. A cidade de Presidente Epitácio, SP, tem estas indústrias como destaque na sua economia, por isso este trabalho realizou ensaios de fluorescência e difração de raios-X para caracterização química e mineralógica. Para caracterização física foi feita granulometria à laser e ensaios normatizados pelas ABNT NBR 5751 e 5752. Também foram ensaiadas a resistência à compressão em argamassas com substituição de 10, 20 e 30% da massa de cimento por cinza, curadas durante 7, 28 e 91 dias. Os resultados dos ensaios realizados mostraram um material que não atende a todas as demandas normatizadas, tendo resultados positivos somente no ensaio granulométrico e no índice de atividade pozolânica com cimento Portland pela ABNT NBR 5752. Os resultados sugerem a necessidade de novos testes para ativação térmica do material e ainda, possibilitar a sua incorporação na produção de cimentos compostos com potencial uso em pastas, argamassas e concretos.

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ABSTRACT The characterization of materials with potential for cement replacement it is an important mitigation of environmental impacts caused by the construction industry. Pozzolanic materials can improve the properties of concretes in the hardened state. However, in order for these properties to be active in the materials, they must meet the requirements, in Brazil, regulated by ABNT NBR 12653, presenting specific physical, chemical and mineralogical characteristics. Pottery kiln ash is the main solid residue produced by the industries producing red ceramics. Presidente Epitácio city, SP, has these industries as a highlight in its economy. This work performed tests of fluorescence and X-ray diffraction for chemical and mineralogical characterization. For physical characterization, laser granulometry and standardized tests were performed by ABNT NBR 5751 and 5752 . Mortars with 10%, 20% and 30% of the mass of cement replaced by ash were also tested for compression, cured for 7, 28 and 91 days. The results of tests performed showed a material that does not meet all the standardized demands, having positive results only in the particle size and index of pozzolanic activity with Portland cement, by ABNT NBR 5752. The results of the tests suggest the necessity of new tests for thermal activation of the material and, also to allow it is incorporation into the production of composite cements with potential use in pastes, mortars and concretes.

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RESUMO A indústria da cerâmica vermelha compreende materiais empregados na construção civil (tijolos, telhas, argila expandida, entre outros) e tem grande importância para o desenvolvimento econômico brasileiro, assim tem crescido a procura por seus produtos, causando um problema de escassez de reservas de matérias-primas de boa qualidade e em locais economicamente adequados. Outros materiais também utilizados na construção civil, como o granito (principal produto da indústria de rochas ornamentais) e gesso de revestimento tem apresentado crescimento em sua demanda, gerando, em seu processo de beneficiamento, grande quantidade de resíduos, provocando impacto negativo ao meio ambiente. A reciclagem de resíduos está cada vez mais em evidência em razão do grande volume gerado pelo setor. A indústria de cerâmica vermelha, por sua característica heterogênea, tem se destacado na incorporação de resíduos, tanto por apresentar vantagens, quanto pelo maior rigor das leis atuais. Assim, este trabalho tem por finalidade expor uma visão geral sobre os efeitos da utilização dos resíduos industriais, gesso e granito, em indústria de cerâmica vermelha, apresentando também resultados de trabalhos executados nesta área. Os resultados apontam quantidade escassa de pesquisas na área de reciclagem de resíduos de gesso e granito, e que a utilização dos mesmos em massa cerâmica está em conformidade com a legislação vigente e ainda contribui para a redução dos impactos negativos causados ao meio ambiente devido ao seu descarte em locais indevidos.

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ABSTRACT The red ceramics industry comprises materials used in construction (bricks, tiles, expanded clay, among others) and is of great importance for Brazilian economic development, so the demand for its products has grown, causing a problem of scarcity of reserves of good quality raw materials and in economically appropriate places. Other materials also used in construction, such as granite (main product of the ornamental stone industry) and gypsum coating have shown growth in their demand, generating large amounts of waste, causing negative impact on the environment. The recycling of waste is increasingly evident due to the large volume generated by the sector. The red ceramic industry, due to its heterogeneous character, has been prominent in the incorporation of waste, as much to present advantages as the greater rigor of the current laws. The purpose of this work is to present an overview of the effects of the use of industrial waste, gypsum and granite, in the red ceramic industry, and also presents results of work carried out in this area. The results point to a scarce amount of research in the area of waste recycling of gypsum and granite, and that their use in ceramic mass complies with current legislation and also contributes to the reduction of negative impacts caused to the environment due to its disposal in undue places.

Resumo em Português:

RESUMO Em situações de diferença abrupta de temperatura, como os incêndios, as estruturas devem suportar ao choque térmico. Portanto, esse artigo tem como objetivo avaliar o comportamento do concreto submetido às elevadas temperaturas e o posterior resfriamento brusco. Para isso analisou-se este efeito nas resistências características com fck de 25, 35 e 40MPa. As análises observaram as perdas de resistência, coloração e presença de fissuras nos concretos. Para isso, os corpos de prova foram submetidos às temperaturas de 300, 600, 900 e 1200ºC durante 90 minutos e depois resfriados. As resistências características de compressão dos corpos de prova foram comparadas ao concreto de referência e aos dados da bibliografia, obtendo-se a perda de resistência dos concretos resfriados bruscamente. Os resultados obtidos mostram que os concretos com fck de 35 e 40MPa apresentam maior perda de resistência quando comparados ao concreto com fck de 25MPa. Entretanto, nas temperaturas de 900 e 1200ºC, o percentual de perda é igual ao concreto com fck de 25MPa. Isso remete ao fato, de que quanto mais resistente for o concreto, e submetido à variação de temperatura, maior será a perda percentual e a incidência do surgimento de fissuras quando aquecido e resfriado.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In situations of abrupt temperature differences, as the residential fires, these structures must support the thermal chock. Thus, this is paper aims to assess the behavior of concrete exposed to high temperatures and subsequent abrupt cooling. For this we analyzed this effect on the characteristic resistences with fck of 25, 35 and 40MPa. The analyzies observed the resistence losses and the colorations of the concretes. The samples were submitted to the temperature of 300, 600, 900 and 1200°C for 90 minutes and tempered in freshwater. The strength were compared to the reference samples and to the theory to estimate the strength of the concrete exposed to abrupt cooling. The results show that concretes with Fck equal to 35 and 40MPa present lower strength when compared to the concrete with fck equal to 25MPa. On the other hand, at 900 and 1200°C, the percentage of strength lost is the same as 25MPa. However, at temperatures of 900 and 1200°C, the loss percentage is equal to the concrete with fck of 25MPa. That is, the higher the strength is, the higher the lost rate and the higher the incidence appearance of craks when heated and cooled.

Resumo em Português:

RESUMO Tendo em vista a grande geração de cinzas pesadas advindas de uma usina termoelétrica, decidiu-se verificar a incorporação das mesmas no concreto usado em blocos intertravados para pavimentação. Depois da coleta de os materiais convencionais (cimento e agregados naturais) e alternativos (cinzas pesadas), foram realizados ensaios ambientais (extrato lixiviado e solubilizado) nas cinzas e ensaios de caracterização física (análise granulométrica, densidade real, limites de liquidez e de plasticidade e umidade higroscópica) em todos os agregados. Por meio de estabilizações granulométricas, foram originados dois traços alternativos com cinzas e um de referência com agregados convencionais. Em todos os concretos, foi determinado, no estado fresco, o abatimento do tronco de cone e, no estado endurecido, foram realizados ensaios de resistência à compressão e de absorção de água. Moldaram-se ainda pavers tipo I (formato retangular) com dimensões de 10 cm ÷ 20 cm ÷ 6 cm (largura ÷ comprimento ÷ espessura), os quais foram ensaiados, quanto à resistência à compressão. Também se procedeu ao dimensionamento, através de métodos empíricos, de um pavimento intertravado idealizado com as misturas investigadas. Pode-se constatar que, no ensaio de absorção de água, os três traços estudados apresentaram resultados médios abaixo do valor máximo de 6%, o que está de acordo com as normativas. Com relação ao ensaio de resistência à compressão, os resultados são inferiores ao mínimo de 35 MPa, porém é possível destinar os pavers a áreas de menor solicitação de tráfego, como ciclovias. Conclui-se que os resultados obtidos, a partir do programa experimental, demonstram que o emprego das cinzas pesadas em pavimentos intertravados de concreto apresenta potencial a ser explorado para fins de comercialização.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Considering the great generation of bottom ashes coming from a thermoelectric plant, it was decided to verify the incorporation of the same in the concrete used in interlocking blocks for paving. After the collection of conventional (cement and natural aggregates) and alternative (bottom ashes) materials, environmental tests (leached and solubilized extract) were performed on the ashes and physical characterization tests (particle size analysis, real density, liquidity and plasticity limits and hygroscopic humidity) in all aggregates. By means of granulometric stabilizations, two alternative traces with ash and one reference with conventional aggregates were prepared. In all concretes, the slump value was determined in the fresh state and, in the hardened state, compressive strength and water absorption tests were performed. Pavers type I (rectangular shape) with dimensions of 10 cm ÷ 20 cm ÷ 6 cm (width ÷ length ÷ thickness) were molded and tested for compressive strength. An empirical method was also used to design an interlocking pavement designed with the mixtures investigated. It can be seen that, in the water absorption test, the three traces studied presented average results below the maximum value of 6%, which is in accordance with the regulations. With respect to the compressive strength tests, the results are lower than the minimum of 35 MPa, however it is possible to target the pavers to areas of lower traffic demand, such as bike paths. It is concluded that the results obtained, from the experimental program, demonstrate that the use of bottom ashes on interlocking concrete pavements presents potential to be exploited for commercialization purposes.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho foi analisado experimentalmente a resistência à compressão axial, em corpos de prova cúbicos com 10 cm de lado, de três traços de concreto com resistências característica das classes de 30 MPa, 50 MPa e 65 MPa. No momento dos ensaios, os corpos de prova cúbicos foram carregados na mesma direção da moldagem, carregamento na direção do lançamento, ou foram girados 90º para caracterizar o carregamento normal à direção do lançamento. Assim, a direção de aplicação da carga de compressão para a análise da resistência à compressão foi realizada na direção paralela e perpendicular ao lançamento do concreto nos moldes. Também, foi analisado o modo de fratura das amostras quando modificadas as condições de contorno na execução dos ensaios de compressão axial. Na primeira condição de contorno foi usado graxa entre os corpos de prova e os pratos da máquina de ensaios para minimizar o atrito entre eles. Na segunda configuração, placas de aço de 3 mm de espessura foram coladas nas faces dos corpos de prova maximizando assim o atrito. Dentre as principais conclusões, percebe-se a variação da resistência de acordo com a direção do carregamento. Para o concreto de 50 MPa, quando aplicado o carregamento paralelo ao lançamento do concreto, as resistências à compressão foram, em média, 16% superiores comparado ao carregamento aplicado perpendicular ao lançamento. Em relação às condições de contorno, verifica-se que, quando os corpos de prova estão com suas faces restringidas, há um acréscimo significativo de resistência à compressão devido ao confinamento, independentemente da classe de concreto analisado. É possível verificar uma potencial contribuição ao desenvolvimento de projetos de concreto armado e análise estrutural desse material no ramo da construção civil.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work the axial compression strength of 10 cm side cubic specimens of three concrete with characteristic strengths of 30 MPa, 50 MPa, and 65 MPa were analyzed experimentally. The compression load was applied in the same direction and perpendicular to the casting direction of the cubic specimens. The fracture mode was analyzed when the boundary conditions of the tests were modified. In the first boundary condition, grease was applied between the specimens and the machine’s plate to minimize friction. In the second boundary condition, 3 mm steel plates were glued to the sides of the specimens to maximize friction. One of the main results was that the strength change with the load direction. For the 50 MPa concrete, the compression strength was 16% higher when it was parallel to the casting direction than when it was perpendicular. With respect to the boundary conditions, it is found that when the specimen sides were restricted, there was an increase in the compression strength, independently of the concrete class. These results may be a potential contribution for the development of the reinforced concrete project and its structural analysis.

Resumo em Português:

RESUMO O uso de escórias de alto forno (EAF) como matéria-prima em cimento Portland (CP) tem sido considerado há décadas visando à redução da emissão de CO2 e da exploração de reservas de calcário e argila envolvidos na produção do clínquer. Recentemente, o interesse por cimentos isentos ou com baixo teor de clínquer tem crescido, como é o caso de cimentos supersulfatados (CSS), os quais são compostos majoritariamente por escórias de alto forno, em até 90%. As características químicas exigidas para a escória para uso em CSS, no entanto, não são as mesmas exigidas para uso em CP. Uma das características mais importantes das escórias é a relação do teor de CaO e SiO2. Escórias geradas em fornos a carvão vegetal, apresentam relação CaO/SiO2 baixa, sendo assim consideradas ácidas e aquelas geradas em fornos a carvão mineral são consideradas básicas. Este trabalho tem por objetivo avaliar o comportamento do CSS obtido de duas escórias, A e B, geradas em fornos a carvão vegetal e mineral. A cura térmica também foi empregada como forma de intensificar a cinética de hidratação e aumentar as propriedades mecânicas. Os resultados mostraram que, embora ambas as escórias atendessem às condições estipuladas pela norma europeia (EN 15743), a B se mostrou mais adequada para uso em CSS. Através da cura térmica à 40 °C, foi possível aumentar a formação de silicato de cálcio hidratado (CSH) e consequentemente a resistência mecânica do CSS feito com escória A. O menor teor de cálcio da escória A foi a provável causa da sua baixa reatividade.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The use of blast furnace slag (BFS) as a raw material in Portland cement (PC) has been considered for decades to reduce CO2 emissions and the exploitation of limestone and clay reserves involved in clinker production. Recently, interest in free or low clinker cements has grown, such as supersulfated cements (SSC), which are composed mostly of blast furnace slag, up to 90%. The chemical characteristics required for slag for use in SSC, however, are not the same as those required for use in PC. One of the most important characteristics of the slag is the ratio of the CaO and SiO2 content. Slags generated in charcoal kilns have a low CaO/SiO2 ratio and are considered acidic and those generated in coal kilns are considered basic. This study aims to evaluate the behavior of SSC obtained from two slag, A and B, generated in kilns with charcoal and mineral. Thermal curing was also used to improve the hydration kinetics and mechanical properties. The results showed that, although both slags met the standard limits of (EN 15743), the B was more suitable for use in SSC. Using thermal cure at 40 °C, it was possible to increase the formation of calcium silicate hydrate (CSH) and consequently the mechanical resistance of the SSC made with slag A. The lower calcium content of slag A was the probable cause of its low reactivity.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho, foi realizado um programa experimental para investigar as propriedades mecânicas residuais dos concretos de alta resistência e de resistência normal, além de como o teor de umidade e a temperatura afetam o desplacamento explosivo. Três misturas com relação água-materiais cimentícios, de 0,25 à 0,50, e com diferentes níveis de saturação foram aquecidas em forno elétrico à temperaturas elevadas, de 200°C à 600°C. Após o aquecimento, as amostras foram resfriadas à temperatura ambiente e depois ensaiadas quanto à resistência à compressão e à tração. Os resultados mostraram que altos teores de umidade induzem o desplacamento explosivo e reduzem consideravelmente as propriedades mecânicas do concreto de alta resistência, principalmente em temperaturas acima de 400°C.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this paper, an experimental program was carried out to investigate the residual mechanical properties of high strength concrete and normal strength concrete, and how moisture content and temperature affect the spalling process. Three mixtures with water-cementitious material ratios, from 0.25 to 0.50, and with different saturation levels were heated in an electric furnace to elevated temperatures, from 200°C to 600°C. After heating, the specimens were cooled down to room temperature and then tested for compression and tensile strength. The results showed that high moisture content induces the spalling process and reduces considerably the mechanical properties of high strength concrete, mainly at temperatures above 400°C.

Resumo em Português:

RESUMO O catalisador residual (CR), oriundo do Craqueamento Catalítico Fluido (FCC) em refinarias de petróleo, tem sido estudado como pozolana em materiais cimentícios para avaliação do desenvolvimento de propriedades mecânicas e durabilidade. Contudo, estudos sobre a degradação destes materiais com dióxido de carbono supercrítico (scCO2) são recentes. Este artigo avalia a degradação de pastas endurecidas com substituição da massa do cimento por CR (0%, 15% e 30% de CR) expostas durante 7 h ao scCO2, na condição de temperatura e pressão estimada para 760 m de profundidade (53,55 °C/12,41 MPa). A densidade das pastas foi fixada em 1,89 g/cm3 e tempo de cura de 28 dias. A formulação das pastas e condição supercrítica visou simular a aplicação na estrutura de um poço onshore no nordeste do Brasil, considerando que o contato com scCO2 aconteça após ao enrijecimento das pastas. A microestrutura foi avaliada por Difratometria de Raios-X (DRX) e Análises Térmicas (TG/DTG e DTA), a rigidez mensurada por dureza superficial Rockwell (HR15T) e áreas carbonatadas calculadas após aspersão da solução indicadora de pH. As pastas com CR possuíram dureza superficial reduzida e maior teor de água livre, indicando maior porosidade em relação a pastas contendo somente cimento. As reações pozolânicas do CR causaram redução parcial do teor de hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] e formação de compostos cimentícios [C-S-H, C-A-S-H, C-A-H e Af(t)]. Após a exposição ao scCO2, as pastas com CR possuíram área/profundidade de carbonatação maiores em relação à pasta 0% CR. A formação do CaCO3 acarretou acréscimo da dureza superficial principalmente nas pastas com CR. Devido as reações com scCO2, as pastas contendo CR tiveram compostos cimentícios parcialmente descalcificados, contudo, permanecendo com teores equivalentes ou superiores aos encontrados na pasta 0% CR cuja carbonatação causou redução parcial do Ca(OH)2.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The residual catalyst (CR) from Fluid Catalytic Cracking (FCC) in petroleum refineries has been studied as pozzolan in cementitious materials to evaluate the development of mechanical properties and durability. However, studies on the degradation of these materials with supercritical carbon dioxide (scCO2) are recent. This article evaluates the degradation of hardened pastes with replacement of cement mass by CR (0%, 15% and 30% CR) exposed for 7 h to scCO2, in the temperature and pressure condition estimated at 760 m depth (53,55 °C / 12,41 MPa). The density of the slurries was set at 1.89 g/cm3 and curing time of 28 days. The formulation of the slurries and supercritical condition aimed to simulate the application in the structure of an onshore well in the northeast of Brazil, considering that the contact with scCO2 happens after the hardening of the slurries. The microstructure was evaluated by X-ray diffraction (XRD) and Thermal Analysis (TG / DTG and DTA), hardness measured by Rockwell surface hardness (HR15T) and carbonated areas calculated after the pH indicator solution was sprayed. The slurries containing CR had reduced surface hardness and higher free water content, indicating a higher porosity in relation to pure cement slurries. The pozzolanic reactions of CR caused partial reduction of calcium hydroxide [Ca(OH)2] content and formation of cementitious compounds [C-S-H, C-A-S-H, C-A-H and Af(t)]. After exposure to scCO2, the pastes with CR had a larger area/depth of carbonation than the 0% CR paste. The formation of CaCO3 resulted in an increase in surface hardness mainly in the pastes with CR. Due to the reactions with scCO2, the CR-containing pastes had partially decalcified cementitious compounds but remained equivalent to or higher than those found in the 0% CR paste whose carbonatation caused a partial reduction of Ca(OH)2.

Resumo em Português:

RESUMO A sociedade tem exigido da indústria cimenteira soluções para minimizar a emissão de CO2 causada pelo processo de fabricação de cimento Portland. A utilização de materiais cimentícios suplementares (MCS’s) substituindo parte do clínquer é uma das opções mais viáveis para reduzir a emissão desse poluente. O cimento LC3 é um novo tipo de cimento que utiliza altos teores de MCS’s, contando com a reação sinérgica entre argila calcinada e fíler calcário para obter resistências mecânicas similares às dos cimentos tradicionais. Esta pesquisa se propõe a investigar a influência do conteúdo de gipsita na resistência à compressão de um cimento LC3 aos 1, 3, 7, 28 e 91dias, tendo em vista que os efeitos da variação do teor de gipsita na resistência mecânica do cimento LC3 são pouco compreendidos. Para a realização deste estudo foram produzidas seis argamassas. Em três delas o cimento de referência (clínquer+ gipsita) foi produzido com 3, 5, 7% de gipsita, sem adições. Em três argamassas foi utilizado um cimento LC3 com 45% de substituição do clínquer (30% de argila calcinada e 15% de fíler calcário). A proporção de gipsita nesses cimentos foi de 3, 5 e 7% em relação à massa total. Foram avaliadas as propriedades no estado fresco por meio do ensaio de espalhamento, levando-se em consideração o teor de superplastificante utilizado em cada argamassa. Para a análise do estado endurecido, foi feita a comparação das resistências à compressão nas idades de 1, 3, 7, 28 e 91 dias. Foi realizada uma análise estatística (ANOVA e teste de DUNCAN) sobre os resultados. A partir dos resultados obtidos foi possível verificar que o teor de gipsita influencia na resistência à compressão do cimento LC³. Nas primeiras idades, de 1 a 7 dias, os maiores resultados de resistência à compressão foram obtidos por cimentos com teores de gipsita de 5%. Nessas três idades o cimento LC3 com 5% de gipsita teve resultados comparáveis com os cimentos de referência. Aos 28 e 91 dias os cimentos LC3 com 7% de gipsita levaram aos maiores valores de resistência à compressão, sendo que o maior valor aos 91 dias foi de 40,0 Mpa, comparável aos cimentos de referência.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The cement industry has been required to minimize the CO2 emissions caused by the Portland cement manufacturing process. The use of supplementary cementitious materials (MCS's) replacing part of the clinker is one of the most viable options to reduce the emission of this pollutant. LC3 cement is a new type of cement that uses high MCS contents, counting on the synergistic reaction between calcined clay and limestone to obtain mechanical strength similar to that of traditional cements. This research intends to investigate the influence of the gypsum content on the compressive strength of a LC3 cement at 1, 3, 7, 28 and 91 days, considering that the effects of the gypsite content on the mechanical resistance of the LC3 cement are little understood. For the accomplishment of this study six mortars were produced. In three of them the reference cement (clinker + gypsum) was produced with 3.5% gypsum, without additions. In three mortars an LC3 cement with 45% clinker replacement (30% calcined clay and 15% limestone) was used. The proportion of gypsum in these cements was 3, 5 and 7% in relation to the total mass. The properties in the fresh state were evaluated by means of the spreading test, taking into account the superplasticizer content used in each mortar. For the hardened state analysis, the compressive strengths were compared at the ages of 1, 3, 7, 28 and 91 days. A statistical analysis (ANOVA and DUNCAN test) was performed on the results. From the results obtained it was possible to verify that the gypsite content influences the compressive strength of the LC³ cement. In the early ages, from 1 to 7 days, the greatest results of compressive strength were obtained by cements with gypsum contents of 5%. At these three ages the 5% gypsum LC3 cement had comparable results with the reference cements. At 28 and 91 days LC3 cements with 7% gypsum led to the highest values of compressive strength, and the highest value at 91 days was 40.0 MPa, comparable to the reference cements.

Resumo em Português:

RESUMO Uma das consequências do processo de expansão industrial é a geração de grande quantidade de resíduos. Entre todos os resíduos gerados destacam-se as embalagens de vidro, que são um dos materiais com maior tempo de decomposição presentes em aterros sanitários e outros depósitos. Dentre os diferentes tipos de embalagens de vidro que são utilizadas têm-se as garrafas long neck, que são hoje um grande problema devido ao seu descarte após a utilização. Nesse contexto, visando minimizar este problema ambiental, destaca-se o setor da construção civil, que é um excelente meio para incorporar resíduos. O objetivo deste trabalho é estudar a viabilidade de utilização de garrafas long neck moídas em substituição parcial a areia na produção de argamassa. Para tanto, foram realizados ensaios de consistência no estado fresco e de resistência à tração na flexão, resistência à compressão e absorção de água por capilaridade no estado endurecido. Os percentuais de substituição de agregado miúdo por resíduo de vidro moído foram de 10, 15, 25 e 50 % nos tempos de 7, 28, 63 e 91 dias. Como resultados, nos ensaios de resistência mecânica, obtiveram-se resistências estatisticamente iguais ou superiores ao traço referência, sendo as maiores resistências obtidas com o teor de 50 % de resíduo de vidro moído. Já no ensaio de absorção de água por capilaridade, todos os traços de argamassa apresentaram elevado coeficiente de capilaridade, sendo considerados inadequados para utilização em argamassas de revestimento.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT One of the consequences of the industrial expansion process is the generation of large amounts of waste. Among all the waste generated stand out the glass packaging, which is one of the materials with the longest decomposition present in landfills and other deposits. Among the different types of glass packaging that are used are the long neck bottles, which are today a major problem due to their disposal after use. In this context, in order to minimize this environmental problem, we highlight the construction sector, which is an excellent way to incorporate waste. The objective of this work is to study the viability of using long neck milled bottles to partially replace sand in the production of mortar. For this purpose, fresh consistency and flexural tensile strength, compressive strength and hardened capillary water absorption tests were performed. The percentages of replacement of fine aggregate by ground glass residue were 10, 15, 25 and 50 % at 7, 28, 63 and 91 days. As a result, in the mechanical strength tests, resistances were obtained statistically equal to or higher than the reference trait, and the highest strengths were obtained with the 50 % residue of ground glass. In the capillary water absorption test, all traces of mortar presented high coefficient of capillarity, being considered unsuitable for use in coating mortars.

Resumo em Português:

RESUMO Essa pesquisa teve por finalidade avaliar um resíduo de lodo de efluentes de indústrias de papel quanto à potencialidade de emprego em matrizes cimentícias. Verificou-se a composição química do resíduo e realizaram-se misturas com adições de 0, 5 e 10%, em relação à massa de cimento. As matrizes cimentícias foram analisadas por meio de calorimetria isotérmica, resistência à compressão, resistência à tração na compressão diametral, absorção de água por capilaridade, densidade de massa aparente e módulo de elasticidade dinâmico. Os resultados obtidos não foram satisfatórios, visto que a adição do resíduo à matriz apresentou aumento no consumo de cimento para atingir a resistência requerida e aumento no consumo de água para manutenção da consistência.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The purpose of this study was to evaluate a paper sludge waste obtained from tissue paper industries regarding its potential for use in cementitious materials. The chemical composition of the waste was assessed and mixtures were made with 0%, 5% and 10% additions of the material, by mass of cement. The cement matrices were analysed experimentally by isothermal calorimetry, compressive strength and tensile strength by diametric compression, water absorption by capillarity, apparent mass density and dynamic modulus of elasticity. The results obtained were not satisfactory, since the addition of the paper sludge waste showed an increase in the cement consumption to reach the required compressive strength, as well as a rise in water consumption in order to maintain the mortar consistency.

Resumo em Português:

RESUMO O Brasil ainda apresenta um baixo consumo de cimento (260 kg/hab./ano) quando comparado a media mundial (553 kg/hab./ano), aliado ao elevado déficit habitacional e de infraestrutura do país. A expectativa de crescimento populacional aponta para uma retomada do crescimento na produção em médio/longo prazo, aumentando entre 60% e 120%, em 2050 com relação a 2014 (nas variantes de baixa e alta demanda, respectivamente). No entanto, a indústria de cimento é adversamente afetada pela sustentabilidade, representando cerca de 5% das emissões de CO2 do mundo. O Brasil é atualmente uma das referências mundiais na redução da quantidade de clínquer no cimento, para tanto, diferentes adições minerais são usadas para substituir o clínquer na produção de cimentos, e também vem sendo desenvolvido vários estudos para elevar ainda mais o uso dessas adições, o que representa a principal alternativa e desafio do setor na mitigação de suas emissões. A escória de alto forno e a cinza volante já vem sendo utilizadas com esse propósito, entretanto, não têm disponibilidade suficiente para atender a demanda atual do mercado. Pesquisas buscam adições minerais que tenham em abundancia em todo o planeta. A argila calcinada e o filer calcário foram eficientes quando utilizados simultaneamente, dando origem a um novo cimento: o LC³. Esta pesquisa propõe analisar a percentagem de substituição e relação entre as adições que propicie melhor resistência à compressão com maior sustentabilidade dos cimentos LC³. Foram produzidas argamassas, feitas de cimentos com diferentes teores de substituição de clínquer por adições minerais. Os resultados indicam a viabilidade técnica do bom desempenho obtido pelo cimento LC³, capaz de substituir até 45% da quantidade do clínquer, com proporções de substituições de 2:1 e 3:1 (argila calcinada: fíler calcário).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Brazil still has a low cement consumption (260 kg / inhab./year) when compared to the world average (553 kg / inhab./year), coupled with the country's high housing and infrastructure deficit and the expectation of population growth, points to a resumption of production growth in the medium / long term, increasing between 60% and 120% in 2050 compared to 2014 (in the low and high demand variants, respectively), however, the cement industry is adversely affected by about 5% of the world's CO2 emissions. Brazil is currently one of the world references in reducing the amount of clinker in cement. Therefore, different mineral additions are used to replace clinker in cement production, and several studies have been developed to further increase the use of these additions. , which represents the industry's main alternative and challenge in mitigating its emissions. Blast furnace slag and fly ash are already being used for this purpose, however, they are not sufficiently available to meet current market demand. Research looks for mineral additions that are in abundance all over the planet. The calcined clay and limestone filer were efficient when used simultaneously, giving rise to a new cement, LC³. This research proposes to analyze the percentage of substitution and relation between the additions that provides better compressive strength with greater sustainability of the LC³ cements. Mortars were made of cements with different levels of clinker replacement by mineral additions. The results indicate the technical viability of the good performance obtained by the LC³ cement, capable of replacing up to 45% of the clinker quantity, with substitution ratios of 2: 1 and 3: 1 (calcined clay: limestone.

Resumo em Português:

RESUMO Superfícies de concreto constituem um dos substratos nos quais o revestimento de argamassa, amplamente utilizado nas edificações, pode ser aplicado. Frequentemente, por incompatibilidade entre os substratos e a argamassa, a durabilidade do sistema de revestimento pode ser comprometida, podendo ocorrer manifestações patológicas como descolamentos e desplacamentos. Para se alcançar uma melhor adesão e aderência das argamassas de revestimento, o ideal é que se obtenha um substrato com superfície hidrofílica, resultando em uma interface com maior área de contato entre as camadas. Dentro deste contexto, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a molhabilidade de superfícies de concreto com diferentes resistências à compressão, de forma a inferir o desempenho do ponto de vista da aderência de uma camada de revestimento de argamassa sobre estes substratos. Para isso, foram dosados cinco concretos com relações água/aglomerante variando de 0,16 à 0,57. A caracterização do concreto quanto à resistência à compressão foi realizada de acordo com a ABNT NBR 5739:2007, e a absorção de água por capilaridade conforme a ABNT NBR 9779:2012. O molhamento superficial dos concretos foi avaliado através de um equipamento de captura do perfil de gota séssil. Verificou-se que a resistência à compressão do concreto possui uma influência na molhabilidade de sua superfície. Concretos com maiores resistência à compressão possuem, além de uma menor absorção, como esperado, uma menor molhabilidade. A aplicação da argamassa sobre um substrato de concreto com maior resistência à compressão e baixa porosidade capilar pode resultar em uma menor absorção da pasta da argamassa pelos poros do substrato e uma menor extensão de contato, dificultando o desenvolvimento do intertravamento mecânico e a aderência entre os materiais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Concrete surfaces are one of the substrates on which the mortar coating, widely used in buildings, can be applied. Frequently, when there are incompatibilities between the substrate and the mortar, the coating system’s durability can be compromised, causing pathological manifestations such as detachments and displacements. To reach a better mortar coating adhesion and adherence, would be ideal that the substrate presents a hydrophilic surface, which allows a greater coating spreading. In this context, the present research aims to evaluate the superficial wettability of concretes with different compressive strength, in order to infer the performance from the point of view of adherence of a mortar coating layer on these substrates. Five concretes were dosed with different proportions and water/binder ratios, resulting in different values of compressive strength at 28 days. Concrete characterization in terms of compressive strength was done according to ABNT NBR 5739:2007, and water absorption by capillarity according to ABNT NBR 9779:2012. The concretes surface wetness test was evaluated through a sessile drop profile capture equipment. It was identified that the concretes compressive strenght has an influence on the wettability of its surfaces. Concretes with higher compressive strength have, beyond a lower absorption, a lower wettability. The mortar coating applied on a concrete substrate with higher compressive strength and lower capillary porosity can result in a lower mortar paste absorption by substrate pores and a lower contact extension, hampering the development of the mechanical interlocking and the adherence between the materials.

Resumo em Português:

RESUMO A presente pesquisa tem por objetivo avaliar a influência de três fatores de produção (densidade nominal, temperatura e pressão) na produção de paineis de partículas de média densidade da madeira de Eucalyptus saligna com resina ureia-formaldeído e catalisadores e verificar se os paineis atendem ao requisito normativo da ABNT NBR 14810. A influência dos fatores nos paineis MDP foram analisados por intermédio de 12 tratamentos experimentais. Foram fabricadas 48 chapas ao total, com 4 chapas com dimensões 300 mm x 300 mm x 15 mm, determinando 7 propriedades físicas e mecânicas, totalizando 336 determinações experimentais. Foram avaliadas as seguintes propriedades: teor de umidade, densidade aparente, inchamento em espessura após 2h e 24h, tração perpendicular, módulo de elasticidade e módulo de resistência. Os tratamentos, em grande parte, atenderam aos requisitos normativos, com três tratamentos atendendo plenamente. Para a maioria das propriedades os fatores de produção não foram significativos do ponto de vista estatístico, possibilitando que possa haver redução de algum fator a fim de manter o mesmo desempenho atendendo aos requisitos normativos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This research aims to evaluate the influence of three production factors (nominal density, temperature and pressure) on the production of medium density particleboard of Eucalyptus saligna wood with urea formaldehyde resin and catalysts and to verify if the panels meet the normative requirement of ABNT NBR 14810. The influence of factors on MDP panels were analyzed through 12 experimental treatments. A total of 48 sheets were manufactured, with 4 sheets with dimensions 300 mm x 300 mm x 15 mm, determining 7 physical and mechanical properties, totaling 336 experimental determinations. The following properties were evaluated: moisture content, apparent density, thickness swelling after 2h and 24h, perpendicular tensile, elastic modulus and resistance modulus. The treatments largely met normative requirements, with three treatments fully meeting. For most properties the factors of production were not statistically significant, allowing some factor to be reduced in order to maintain the same performance meeting the normative requirements.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho foram determinados os potenciais e densidades de corrosão das ligas Ti-6Al-4V, Co-Cr e Ni-Cr e, usando o método Evans, os potenciais e densidades de corrosão dos acoplamentos galvânicos formados pela liga de titânio com cada uma das ligas dentárias de Co-Cr e Ni Cr, mostrando que os pares galvânicos mais resistentes à corrosão na saliva artificial ai-reada são aqueles formados entre Ti-6Al-4V com as ligas de Co-Cr e o menos resistente entre a liga de titânio e as ligas de Ni-Cr. A superfície das sete ligas consideradas neste trabalho também foi estudada e pela EDAX os produtos de corrosão foram analisados.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work, the open-circuit corrosion potentials of the alloys studied in aerated artificial saliva were determined; in the same solution, the potentiodynamic polarization curves of said alloys have been drawn. The corrosion potentials and current intensities of the galvanic coupling of the Ti-6Al-4V alloy with the Co-Cr and Ni-Cr alloys were determined using the Evans method, finding that the galvanic couples more resistant to corrosion in the electrolytic medium considered are those formed between the Ti alloy and the Co-Cr alloys; the least resistant are those formed between Ti alloy and Ni-Cr alloys. The corroded surfaces of the seven alloys considered in this work were also studied, and by EDAX the corrosion products due to the ions detached in the electrolytic medium were analyzed.

Resumo em Português:

RESUMO Revestimentos são aplicados com o intuito de prolongar a vida útil de componentes que operam em ambientes agressivos. Revestimentos de material metal-cerâmico, conhecidos como cermet, como o WC-Co, consistem de carbonetos de tungstênio imersos numa matriz de cobalto e são utilizados como materiais resistentes ao desgaste. O processo de aspersão HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) é o mais adequado quando se quer obter revestimentos de carbonetos. A aspersão térmica HVOF apresenta revestimentos de excelente qualidade com relação à porosidade, dureza, resistência, densidade, rugosidade e aderência ao substrato. O presente estudo investiga e compara a resistência ao desgaste erosivo e abrasivo de revestimentos obtidos por HVOF, aplicados sobre substratos de aço AISI 1020. Foram realizados de ensaios de erosão, utilizando um tribômetro específico, teste de abrasão seguindo a norma ASTM G65-16, análise por micrografia eletrônica de varredura (MEV), microdureza e rugosidade dos revestimentos. Os materiais utilizados foram as ligas WC 12Co. Como resultado do ensaio de desgaste erosivo, o revestimento mostrou-se como uma boa opção quando se trata de resistência em ângulos de incidência menores. Na primeira hora de ensaio, a de taxa de erosão foi 42% maior em ângulo de 90º do que em ângulo de impacto de 30º. No ensaio de desgaste abrasivo, o resultado do desgaste volumétrico pode ser observado nas micrografias após ensaio, notando que houve uma retirada de carbonetos da superfície do revestimento, resultando em desgaste, na qual, as amostras tiveram uma perda volumétrica de 2,68 ± 0,28 mm³. Tais resultados indicam o material WC 12Co uma boa opção quando se trata de resistência ao desgaste para proteção de componentes mecânicos industriais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Coatings are applied in order to extend the life of components operating in harsh environments. Metal-ceramic coatings known as cermet, such as WC-Co, consist of tungsten carbides immersed in a cobalt matrix and are used as wear-resistant materials. The HVOF (High Velocity Oxygen Fuel) spraying process is most suitable when one wants to obtain carbide coatings. The HVOF thermal spray presents excellent quality coatings with respect to porosity, hardness, strength, density, roughness and adhesion to the substrate. The present study investigates and compares the erosive and abrasive wear resistance of coatings obtained by HVOF, applied on AISI 1020 steel substrates. Were performed erosion tests using a specific tribometer, abrasion test according to ASTM G65-16, scanning electron microscope (SEM), microhardness and roughness of the coatings. The materials used were WC 12Co alloys. As a result of the erosive wear test, the coating has proved to be a good choice when dealing with resistance at lower angles of incidence. In the first hour of testing, erosion rate was 42% higher at 90° angle than at 30° impact angle. In the abrasive wear test, the result of the volumetric wear can be observed in the micrographs after the test, noting that there was a removal of carbides from the surface of the coating, resulting in wear, in which the samples had a volumetric loss of 2.68 ± 0.28 mm³. Such results indicate the WC 12Co material a good choice when it comes to wear resistance for protection of industrial mechanical components that suffer wear.

Resumo em Português:

RESUMO As composições de alumina-reforço foram preparadas para avaliar o efeito da fase vítrea como auxiliar de sinterização. Os compósitos apresentaram densificação abaixo de 1100 ° C. Os maiores valores de densidade (~ 95%) foram obtidos para composições baseadas respectivamente em vidros de borossilicato (G2 e G3) e soda e cal (G4), todos contendo Na no pó precursor. As amostras G1 (à base de K) e G5 (sem K ou Na no pó do vidro precursor) apresentaram morfologia irregular com presença de porosidade intergranular. As composições G2, G3 e G4 apresentaram morfologia uniforme, correspondendo a uma maior densificação.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Alumina-Glass compositions were prepared to evaluate the effect of glass as sintering aids. The composites showed densification below 1100°C. The highest density values (~95%) were obtained for compositions based respectively on borosilicate (G2 and G3) and soda lime glasses (G4), all [A1] [A2] containing Na in the precursor powder. Samples G1 (K-based) and G5 (no K or Na in the precursor glass powder) presented irregular morphology with the presence of intergranular porosity. The composition G2, G3, and G4 presented uniform morphology corresponding to higher densification.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT CdSe is II-VI semiconductor with compact hexagonal structure. It has a band gap of 1.82 eV and a high stopping power for nuclear radiation. Single crystalline CdSe ingots were grown by Physical Vapor Transport (PVT) employing a horizontal reactor. As devices critically depend on material properties its single crystalline quality was determined by chemical etching and transmission electron microscopy. Results were compared to those corresponding to Bridgman High Pressure (HPB) grown material and also to PVT material grown in a vertical reactor.

Resumo em Português:

RESUMO O lodo gerado durante o processo de tratamento da água para abastecer a população é descartado na maioria das vezes, de forma inadequada, nos corpos hídricos, causando negativos impactos ambientais. Neste contexto, o presente estudo visou à valorização do lodo de estação de tratamento de água (ETA) através da sua incorporação em cimento Portland. A metodologia consistiu em produzir pastas de cimento Portland de alta resistência inicial (CP V-ARI) contendo lodo de ETA em teores de substituição de 0, 10 e 20%. A resistência mecânica e os compostos hidratados foram avaliados por meio de testes de DRX, TG/DTG e MEV, além de calorimetria por condução. A substituição do cimento CPV-ARI por lodo de ETA reduziu a resistência à compressão, principalmente aos 7 dias. Foi possível observar uma maior formação de etringita nas amostras contento lodo de ETA, o que provavelmente influenciou negativamente o comportamento mecânico. No entanto, a incorporação dos compostos presentes no lodo de ETA na matriz cimentícia foi observada, mostrando que o emprego do lodo de ETA no cimento Portland pode indicar uma alternativa segura para a sua destinação final.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The sludge generated during the water treatment process to supply the population is most often improperly disposed of in the water bodies, causing negative environmental impacts. In this context, the present study aimed at the valorization of the water treatment plant sludge (ETA) through its incorporation in Portland cement. The methodology consisted of producing of Portland cement pastes (CP V-ARI) containing ETA sludge in substitution contents of 0, 10 and 20%. Mechanical strength and hydrated compounds were evaluated by XRD, TG / DTG and SEM tests, as well as conduction calorimetry. Replacing CPV-ARI cement by ETA sludge reduced compressive strength, especially at 7 days. It was possible to observe a higher formation of ettringite in the samples containing ETA sludge, which probably negatively influenced the mechanical behavior. However, the incorporation of the compounds present in the ETA sludge in the cementitious matrix was observed, showing that the use of ETA sludge in Portland cement may indicate a safe alternative for its final destination.

Resumo em Português:

RESUMO A otimização das condições de moagem é importante para a sinterização de vidros, uma vez que permite a obtenção de pós em curtos intervalos de tempo, com menor tendência à cristalização superficial e consequente maior sinterabilidade. Neste trabalho investigou-se as condições de moagem de alta energia para obtenção de partículas vítreas com diâmetro médio abaixo de 5 μm, utilizando-se um moinho planetário. Variou-se o diâmetro dos meios de moagem, com o objetivo de obter partículas finas no menor tempo possível, também foram comparadas a moagem a seco e a úmido. Foi realizada a sinterização de um vidro do sistema Li2O.Al2O3.SiO2 (LAS), a partir dos pós obtidos sob as condições ótimas de moagem. Este vidro foi utilizado por apresentar elevada cristalização superficial. As moagens realizadas com tempos de 60 min e 90 min apresentaram um diâmetro médio de partículas de cerca de 5µm e 3 µm respectivamente, após a sinterização as vitrocerâmicas obtidas apresentaram fração de poros abaixo de 5%. Moagens com maiores tempos (200 minutos) levaram a pós com baixíssimo diâmetro médio (0,70-0,80 µm), contudo estes pós não deram bons resultados sob o ponto de vista da sinterização. A moagem a úmido utilizando álcool isopropílico mostrou-se extremamente danosa para a sinterização do vidro LAS, levando a uma vitrocerâmica com fração de poros de 20 ± 1%. Nossos estudos demonstraram que, para favorecer a sinterização de pós vítreos que apresentem alta tendência à cristalização superficial, é recomendável a utilização da moagem de alta energia a seco e por tempos de moagem inferiores a 90min.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The optimization of the milling conditions is important for the sintering of glasses, since it allows the obtaining of powders in short intervals of time, with less tendency to the superficial crystallization and consequent greater sinterability. In this work, the high-energy milling conditions were investigated to obtain vitreous powders with an average particle size under 5 μm, using a planetary mill. The diameter of the milling media was varied in order to obtain fine particles in the shortest possible time, also the dry and wet milling were compared. The sintering of a glass from the Li2O.Al2O3.SiO2 (LAS) system was performed, using the powders obtained under the optimum milling conditions. This glass was used due its high surface crystallization tendency. The milling time of 60 min and 90 min showed an average particle size of about 5 μm and 3 μm, respectively. The obtained glass-ceramics showed pore fraction below 5%. Milling with longer times ( 200 minutes) led to very low average particle size (0.70-0.80 μm), however these powders did not presented high densification. Wet milling using isopropyl alcohol was extremely damaging for LAS sintering, leading to a glass-ceramic with a pore fraction of 20 ± 1%. We demonstrated that to favor the sintering of vitreous powders, which have a high tendency to surface crystallization, it is recommended to use dry high-energy milling and milling times up to 90 minutes.

Resumo em Português:

RESUMO A hidroxiapatita é um fosfato de cálcio considerada como biomaterial utilizada em restaurações ósseas, uma vez que apresenta características semelhantes à fase mineral do tecido ósseo. Por possuir diversos métodos de obtenção, a síntese do pó de hidroxiapatita tem estimulado interesse de pesquisas acadêmicas e indústrias, pois as condições de síntese e dos reagentes influenciam na estrutura, morfologia e aplicação do composto final desejado. Este trabalho propende realizar um estudo comparativo sobre síntese do pó de hidroxiapatita utilizando reagentes iguais, por dois métodos diferentes: mecanoquímica e calcinação. A síntese da hidroxiapatita foi realizada pela reação de estado sólido utilizando como precursores, o hidróxido de cálcio e o fosfato monoácido de cálcio em quantidades estequiométricas. As caracterizações foram realizadas por difração de raios X, espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de energia dispersiva, densidade, porosidade e microdureza Vickers. Os difratogramas de raios X apresentaram única fase para o método mecanoquímico e mais de uma fase para o método de calcinação, as fases foram confirmadas após refinamento pelo método de Rietveld e o tamanho médio do cristalito foi calculado pela equação de Scherrer. A espectroscopia Raman evidenciou bandas dos modos vibracionais da hidroxiapatita. As micrografias caracterizaram as diferenças morfológicas ocorridas nas amostras devido a diferentes métodos de síntese e a espectroscopia de energia dispersiva indicou as razões cálcio/fósforo das amostras, classificando-a como cerâmica à base de fosfato de cálcio. Medidas de densidades e porosidades das amostras foram realizadas, utilizando o método do picnômetro, baseado no princípio de Arquimedes. Os valores encontrados foram satisfatórios, pois estão próximos a valores teóricos encontrados na literatura. Medidas de microdureza Vickers foram obtidas nas amostras, com o intuito de averiguar suas propriedades mecânicas. Os métodos empregados se mostraram eficazes na produção de pós da hidroxiapatita.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Hydroxyapatite is a calcium phosphate considered a biomaterial used in bone restorations, since it has characteristics similar to the mineral phase of bone tissue. Due to its many methods of production, the synthesis of hydroxyapatite powder has stimulated interest of academic research and industries, as the conditions of synthesis and reagents influence the structure, morphology and application of the desired final compound. This work aims to perform a comparative study on hydroxyapatite powder synthesis using equal reagents by two different methods: mechanochemical and calcination. The synthesis of hydroxyapatite was performed by solid state reaction using as precursors, calcium hydroxide and calcium monoacid phosphate in stoichiometric quantities. The characterizations were performed by X-ray diffraction, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, dispersive energy spectroscopy, density, porosity and Vickers microhardness. X-ray diffractograms showed a single phase for the mechanochemical method and more than one phase for the calcination method, the phases were confirmed after refinement by the Rietveld method and the average crystallite size was calculated by the Scherrer equation. Raman spectroscopy showed bands of the vibrational modes of hydroxyapatite. The micrographs characterized the morphological differences in the samples due to different synthesis methods and the dispersive energy spectroscopy indicated the calcium/phosphorus ratios of the samples, classifying it as calcium phosphate-based ceramic. Measurements of sample densities and porosities were performed using the pycnometer method based on the Archimedes principle. The values found were satisfactory, since they are close to theoretical values found in the literature. Vickers microhardness measurements were obtained in the samples, in order to verify their mechanical properties. The methods employed proved to be effective in the production of hydroxyapatite powders.

Resumo em Português:

RESUMO O interesse pela síntese de nanopartículas utilizando extratos vegetais vem crescendo nas últimas décadas, devido a não geração de resíduos de químicos tóxicos e condições mais brandas de síntese. O Brasil é um dos líderes em florestas plantadas, principalmente do gênero Eucalyptus, em razão disso o objetivo deste trabalho foi sintetizar nanopartículas de óxido de zinco utilizando extrato etanólico das folhas de Eucalyptus dunnii. As folhas foram secas e moídas para obtenção de pó, 10 g deste foram adicionadas em 100 mL de álcool etílico, a solução foi mantida em banho-maria a 80 ºC por 75 min, a solução foi filtrada para obtenção do extrato. Para a síntese utilizou-se 20 mL de extrato e 1,57 g de acetato de zinco, a solução foi mantida a 80 ºC sob agitação magnética vigorosa por 20 min, transcorrido o tempo foi realizado tratamento térmico em mufla a 500 ºC por 2h. As nanopartículas obtidas apresentaram característica cristalina e diâmetro médio de 32,24 nm. O espectro FTIR do extrato apresentou diversos picos relacionados a compostos redutores capazes de realizar a síntese, enquanto o espectro das nanopartículas demonstrou que mesmo após a calcinação, ainda se detecta a presença de compostos orgânicos que podem ser responsáveis pela estabilização das mesmas. Sendo assim, o extrato etanólico de E. dunnii possui capacidade redutora para realizar a síntese de nanopartículas cristalinas de óxido de zinco.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The interest in the synthesis of nanoparticles using plant extracts has been growing in recent decades due to the non-generation of toxic chemical residues and bland synthesis conditions. Brazil is one of the leaders in planted forests, mainly of the genus Eucalyptus, because of this the objective of this work was to synthesize nanoparticles of zinc oxide using ethanolic extract of the leaves of Eucalyptus dunnii. The leaves were dried and ground to obtain powder, 10 g of this was added in 100 ml of ethyl alcohol, the solution was kept in a water bath at 80 °C for 75 min, the solution was filtered to obtain the extract. For the synthesis 20 mL of extract and 1.57 g of zinc acetate were used, the solution was maintained at 80 ºC under vigorous magnetic stirring for 20 min, after which the heat treatment was carried out in a muffle at 500 ºC for 2 h. The obtained nanoparticles presented crystalline characteristic and average diameter of 32,24 nm. The FTIR spectrum of the extract showed several peaks related to reducing compounds capable of performing the synthesis, while the spectrum of the nanoparticles showed that even after calcination, the presence of organic compounds that can be responsible for their stabilization is still detected. Thus, the ethanolic extract of E. dunnii has a reducing capacity to perform the synthesis of crystalline na-noparticles of zinc oxide.

Resumo em Português:

RESUMO A manufatura aditiva (AM) tem proporcionado grande versatilidade na geometria e em materiais, permitindo que novos produtos e processos sejam criados em diversas áreas. Deposição Direta de Energia (DED) é um processo de manufatura aditiva criado em 1995 que permite a fabricação de componentes metálicos e cerâmicos com alta densidade sem a necessidade de etapas posteriores, a exemplo de sinterização ou infiltração. Este artigo objetiva o estudo do estado da arte do processo DED relacionado à cerâmica. Partindo da geração de uma linha do tempo da manufatura aditiva, que inclui os marcos relacionados à Deposição Direta de Energia, foi realizada uma revisão sistemática em que os artigos foram agrupados em 3 categorias: revestimento cerâmico, AM de cerâmica e AM de compósitos com reforços cerâmicos. Para cada categoria foram analisados, classificados e resumidos aspectos referentes às matérias primas, substratos de deposição, principais aplicações, parâmetros de processo e propriedades. A maior parte dos trabalhos referente à categoria da manufatura aditiva cerâmica está relacionada com a fabricação da alumina, sendo que propriedades já são similares às produzidas por processos convencionais de manufatura. Trabalhos recentes utilizaram a vibração ultrassônica para homogeneizar o material em processo, reduzindo trincas e melhorando as propriedades mecânicas. A categoria AM de compósitos com reforços cerâmicos tem sido empregada para criar materiais compósitos com gradiente funcional de elevada dureza, enquanto que a categoria de revestimentos cerâmicos tem sido majoritariamente utilizada para fabricação de revestimentos biocompatíveis com elevada dureza e baixa taxa de desgaste. De modo geral, é certo que o advento dessa tecnologia vai ocupar fatia importante da manufatura cerâmica.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Additive manufacturing (AM) has provided huge versatility in geometry and materials, allowing new products and processes in several areas to be created. Laser Engineered Net Shaping (LENS) is an additive manufacturing process created in 1995 that allows building high-density metals and ceramics parts with no need for further operation. This manuscript aims to study the scientific literature about the process of Laser Engineered Net Shaping related to ceramics. After a systematic review, the articles were grouped into three categories: ceramic coating and AM of ceramics and AM of composites with ceramic reinforcement. Raw materials, substrates, applications, process parameters, and the obtained properties were analyzed and summarized for each group. Most of the additive manufacturing of ceramic parts are related to alumina, which present similar properties when compared to the traditionally manufactured ones. Recent works have the aid of an ultrasonic vibration to homogenize the in-process material, reduce cracks and improve mechanical properties. The additive manufacturing of composites with ceramic reinforcement has been used to create functionally graded composites materials with increased hardness, while the ceramic coating has been employed to manufacture biocompatible coating with increased hardness and low wear rate. Moreover, an additive manufacturing timeline including Laser Engineered Net Shaping landmarks is presented.

Resumo em Português:

RESUMO A hidroxiapatita integra o grupo de biomateriais cerâmicos sendo aplicada na área médica devido a sua biocompatibilidade e propriedade osteocondutora, o que a torna uma opção para tratamentos envolvendo recuperação de traumas ósseos. Os resíduos pesqueiros, os ossos e as escamas, podem ser utilizados como uma fonte barata para a produção de fosfatos de cálcio (hidroxiapatita). O objetivo do estudo foi o uso das escamas de pirarucu, resíduo não tóxico, para investigar a viabilidade de extrair hidroxiapatita natural e caracterizá-la por análises físico-químicas e estruturais a fim de comprovar a sua integridade. Primeiramente, foi realizado caracterização térmica para estabelecer as condições do tratamento térmico. Com isso, as escamas foram tratadas termicamente para a remoção dos compostos orgânicos. Após isso, o material foi homogeneizado, peneirado e purificado com reagentes, devido a possibilidade da amostra absorver impurezas durante o procedimento experimental. As caracterizações físico-químicas e estruturais foram realizadas para acompanhar e comprovar as etapas desenvolvidas e examinadas. Os resultados apresentam que o produto obtido apresentou 99% de fase de HAp natural e fase cristalina. Na região do infravermelho obteve-se a presença dos picos 3750-3500cm-1 e 610-560 cm-1, referentes aos íons OH- e PO4-3 respectivamente, apresentando os grupos funcionais hidroxila e fosfato que constituem a fórmula química da hidroxiapatita e, por meio da espectroscopia por energia dispersiva, as amostras apresentaram percentuais elementares de cálcio (37%), oxigênio (40%) e fósforo (13) que são compatíveis com a razão molar Ca/P da fase de hidroxiapatita.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The hydroxyapatite belongs to the group of ceramic biomaterials being applied in the medical area due to its biocompatibility and osteoconductive properties, which makes it an option for treatments involving recovery of bone traumas. Fishing residues, bones and scales can be used as an inexpensive source for the production of calcium phosphates (hydroxyapatite). The objective of the study was the use of the non-toxic residue pirarucu scales to investigate the viability of extracting natural hydroxyapatite and characterizing it by physico-chemical and structural analyzes in order to prove its integrity. Firstly, thermal characterization was performed to establish the conditions of the heat treatment. With this, the scales were heat treated for the removal of the organic compounds. Thereafter, the material was homogenized, sieved and purified with reagents, because the sample could absorb impurities during the experimental procedure. The physical-chemical and structural characterizations were performed to accompany and prove the stages developed and examined. The results showed that the product obtained showed 99% of natural HAp phase and crystalline powders. In the infrared region, the peaks 3750-3500 cm-1 and 610-560 cm-1 were obtained referring to the OH- and PO4-3 ions respectively, referring to the functional groups hydroxyl and phosphate that constitute the chemical formula of hydroxyapatite and, by means of dispersive energy spectroscopy, the samples presented elemental percentages of calcium (37%), oxygenus (40%) and phosphorus (13%) that are compatible with the Ca/P molar ratio of the hydroxyapatite phase.

Resumo em Português:

RESUMO Resíduos de MDF (MediumDensityFiberboard) gerados nas indústrias de móveis de madeiras, geralmente, são depositados em locais inadequados, causando impactos ambientais. Este trabalho teve como objetivo desenvolver materiais porosos com a incorporação de resíduo de MDF (5, 10 e 15% de resíduo) em massas cerâmicas estruturais. As características mineralógicas, químicas e térmicas das massas foram analisadas. Corpos de prova (50mm x15mm x 5mm) foram conformados por prensagem uniaxial (13,3 MPa), os quais foram secos à 110 ºC/24 h e sinterizados à 750, 850 e 950 °C. Posteriormente, estes foram submetidos às seguintes caracterizações: absorção de água, densidade aparente, porosidade aparente e módulo de ruptura à flexão. As características mineralógicas e microestruturais, após queima, também foram analisadas. Os resultados evidenciaram que, até 10% do resíduo de MDF em forma de pó, poderá ser incorporado em massas cerâmicas estruturais para produção de materiais cerâmicos, como blocos porosos isolantes acústicos e térmicos. A porosidade aparente foi de 31,7%, a densidade aparente foi de 1,6 g/cm3 e o módulo de ruptura a flexão foi de 11,5 MPa.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT MDF industrial wastes (Medium Density Fiberboard) generated in the wood furniture industries, have been causing serious environmental impacts, since their improperly disponishment in the nature. In light of this, the purpose of this work is to develop new structural ceramic compositions, containing 5, 10 and 15% by mass of MDF waste. The mineralogical, chemical and thermal characteristics of the masses were analyzed. Test bodies (50mm x15mm x 5mm) were shaped by uniaxial press (13.3 MPa), which were dried at 110º C/24h and sintered at 750, 850 and 950 °C. Subsequently, these were subjected to the following characterizations: Water absorption, apparent density, apparent porosity and flexion rupture module. The mineralogical and microstructural characteristics, after firing, were also analyzed. The results showed that up to 10% of the residue of MDF in the form of powder could be incorporated into structural ceramic masses for the productions of ceramic materials, such as acoustic and thermal insulation porous bricks. The apparent porosity was 31.7 %, bulk density was 1.6 g/cm3, the flexural strength was 11.5 MPa.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho o objetivo foi caracterizar e estudar o comportamento tecnológico de dois tipos de argilas oriundas da região de São Miguel do Guamá-Pará (norte do Brasil) a partir de formulação argilosa. Foram testadas formulações compostas pela mistura e sem mistura de Argila Forte e Fraca. As matérias-primas foram submetidas a ensaios de DRX, FRX e MEV e peneiramento e sedimentação. Elaborou-se corpos de prova dos quais foram prensados uniaxialmente em matriz retangular metálica. As propriedades físicas e tecnológicas determinadas foram: Absorção de água, porosidade aparente, massa específica aparente, retração linear de queima e resistência à flexão em três pontos. A microestrutura das cerâmicas foi avaliada por MEV e DRX. Os resultados indicaram que as argilas possuem características favoráveis para produção de blocos de vedação, mostrando que a melhor composição ficou com a mistura de 70% de argila fraca mais 30% de argila forte (M4).

Resumo em Inglês:

ABSTRACT This work was developed to study the behavior of two types of clays from São Miguel do Guamá-Pará region (northern Brazil) from a series of clay. Mixed and unmixed formulations of Strong and Weak Clay were tested. The raw materials were subjected to XRD, XFR, SEM and screening and sedimentation tests. It was elaborated the test components were pressed uniaxially in rectangular metal matrix. Physical and systematic properties were: Water absorption, apparent porosity, apparent mass production, linear firing shrinkage and flexural strength at three points. The microstructure of the ceramics was evaluated by SEM and XRD. The values presented as clays have favorable characteristics for the production of sealing blocks, showing that the best combination was a 30% strong clay (M4) mixture.

Resumo em Português:

RESUMO Neste trabalho foi proposta uma rota tecnológica visando analisar o comportamento das transformações de fases dos minerais presentes na lama vermelha durante o processo de redução da hematita à magnetita. As análises de fluorescência e difração de raios X mostraram que a lama vermelha apresentou em sua composição aproximadamente 5% de óxido de titânio como anatásio e 28% de óxido de ferro, nas formas de hematita e goethita. Foram realizados experimentos envolvendo a redução da hematita à magnetita utilizando tratamento térmico. O material foi calcinado nas temperaturas de 500, 600 e 1000 ºC durante 2 h. Em seguida, foram realizadas análises de difração de raios X e espectroscopia Raman, as quais mostraram que a hematita foi reduzida à magnetita em todas as condições experimentais. Para as temperaturas de calcinação de 500 e 600 ºC, o óxido de titânio permaneceu na forma livre de anatásio, porém para a calcinação realizada a 1000 ºC, o óxido passou para a forma combinada com ferro (ilmenita). A rota proposta neste trabalho possibilitou a obtenção de um material com características magnéticas, o qual poderá ser utilizado como fonte de titânio após a extração dos compostos de ferro por separação magnética ou lixiviação ácida.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT In this work a technological route was proposed to analyze the behavior of phase transformations of the minerals present in the red mud during the process of reduction of hematite to magnetite. The fluorescence analysis and X-ray diffraction showed that red mud presented approximately 5% titanium oxide as anatase and 28% iron oxide in the forms of hematite and goethite. Experiments involving the reduction of hematite to magnetite using thermal treatment. The material was calcined at temperatures of 500, 600 and 1000 °C for 2 h. Then, X-ray diffraction and Raman spectroscopy analyzes were performed, which showed that the hematite was reduced to magnetite in all experimental conditions. For the calcination temperatures of 500 and 600 °C, the titanium oxide remained in anatase free form, but for the calcination performed at 1000 ºC, the oxide passed into the form combined with iron (ilmenite). The route proposed in this work allowed to obtain a material with magnetic characteristics, which could be used as source of titanium after extraction of iron compounds by magnetic separation or acid leaching.

Resumo em Português:

RESUMO A realidade negativa dos impactos ambientais tem feito com que a sociedade busque por alternativas menos agressivas ao meio ambiente. As cadeias produtivas das grandes empresas, infelizmente, são geradoras de resíduos ou rejeitos que contribuem para essa realidade que com mais frequência tem se tornado foco de discussão. Essa questão ambiental passa a ser de extrema importância para a sociedade do estado do Pará, uma vez que possui grande potencial de mineração voltado para produção de alumínio por exemplo, e que naturalmente pelo seu processo, produz resíduos e rejeitos que são depositados em forma de grandes lagoas. Vislumbrando uma contribuição positiva para sociedade e meio ambiente, optou-se por utilizar o rejeito da lavagem da bauxita como fonte de aluminossilicatos para produção de geopolímeros que são materiais cimentícios com estrutura tridimensional formados por ativação alcalina. Portanto, esta pesquisa tem como objetivo verificar a possibilidade de transformar o rejeito da bauxita em um ligante geopolimérico de resistência mecânica equiparada ao cimento do tipo Portland. Com razão de Davidovits (SiO2/Al2O3) de 0,81 e 0,82 para as respectivas temperaturas de calcinação à 600°C e 700°C, testes à compressão foram avaliados por 3 e 10 dias de cura. A reação de geopolimerização foi conduzida a temperatura ambiente de 28°C utilizando como ativadores hidróxido de sódio 15 molar e silicato de sódio alcalino 10 molar. Utilizou-se técnicas de DRX, FRX, MEV, Análise granulométrica, TG e ATD para caracterização das matérias-primas e dos geopolímeros. O melhor geopolímero ficou com matéria-prima calcinada à 700°C, de maior razão Davidovits 0,82, apresentando trabalhabilidade no seu estado fresco e maior resistência mecânica à compressão acima de 10,0MPa para 3 dias, quando comparado às normas para o cimento do tipo CP II E 32.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The negative reality of environmental impacts has made society look for less aggressive alternatives to the environment. The productive chains of large companies, unfortunately, generate waste or tailings that contribute to this reality that has become the focus of discussion. This environmental issue becomes extremely important for the society of the state of Pará, since it has great mining potential focused on aluminum production, for example, and naturally by its process, produces waste and tailings that are deposited in form of large ponds. Aiming to make a positive contribution to society and the environment, we chose to use bauxite washing tailings as a source of aluminosilicates for the production of geopolymers that are three-dimensional cementitious materials formed by alkaline activation. Therefore, this research aims to verify the possibility of transforming bauxite tailings into a geopolymeric binder of mechanical strength equivalent to Portland cement. With Davidovits ratio (SiO2/Al2O3) of 0.81 and 0.82 for the respective calcination temperatures at 600°C and 700°C, pressure tests were evaluated for 3 and 10 days of cure. The geopolymerization reaction was conducted at room temperature of 28°C using as activators 15 molar sodium hydroxide and 10 molar alkaline sodium silicate. XRD, XRF, SEM, particle size analysis, TG and DTA techniques were used to characterize the raw materials and geopolymers. The best geopolymer was calcined raw material at 700°C, Davidovits highest ratio 0.82, presenting fresh workability and greater mechanical compressive strength above 10.0MPa for 3 days when compared to the standards for CP II E 32 type cement.

Resumo em Português:

RESUMO O lodo de esgoto é o principal subproduto proveniente do tratamento de efluentes residuais. Sua produção é crescente em todo o mundo. Paralelamente, órgãos ambientais vêm restringindo vários métodos de deposição deste resíduo, exigindo cada vez mais a criação de práticas sustentáveis. Nesse contexto, a construção civil destaca-se como um parceiro em potencial. Diversos estudos empregaram o lodo de esgoto no desenvolvimento de novos materiais de construção, dentre os quais destaca-se o agregado leve (LWA). Assim, este estudo avaliou, a partir de uma revisão sistemática da literatura, o potencial de aplicação do lodo de esgoto no processo de fabricação de agregados leves. Dados importantes como: composição química; densidade; granulometria; resistência mecânica; absorção; temperatura de sinterização; aplicação em concretos e lixiviação, foram analisados e comparados as diretrizes internacionais e/ou a agregados comerciais. Os resultados são encorajadores, pois em todos os quesitos avaliados os agregados produzidos com lodo de esgoto atenderam aos padrões internacionais e/ou apresentaram resultados semelhantes aos de agregados comerciais. Demonstrou-se, portanto, que o lodo de esgoto possui viabilidade técnica para fabricação de LWA’s, confirmando a potencialidade da gestão sustentável deste resíduo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Sewage sludge is the main by-product from wastewater treatment. Its production is growing worldwide. At the same time, environmental agencies have been restricting various methods of disposal of this waste, increasingly demanding the creation of sustainable practices. In this context, construction stands out as a potential partner. Several studies have used sewage sludge in the development of new building materials, including lightweight aggregate (LWA). Thus, this study evaluated, from a systematic review of the literature, the potential application of sewage sludge in the light aggregate manufacturing process. Important data such as: chemical composition; density; granulometry; mechanical resistance; absorption; sintering temperature; concrete application and leaching, international guidelines and / or commercial aggregates were analyzed and compared. The results are encouraging, since in all evaluated aggregates the sewage sludge aggregates met international standards and / or showed similar results to those of commercial aggregates. Therefore, it has been demonstrated that sewage sludge has technical feasibility for LWA's manufacture, confirming the potential of sustainable management of this waste.

Resumo em Português:

RESUMO A lama vermelha, resíduo do processo Bayer, vem se mostrando adequada na reação de geopolimerização. A concentração do ativador influencia no desempenho mecânico dos geopolímeros. A pesquisa tem como objetivo avaliar o desempenho mecânico dos geopolímeros com razão de Davidovits (SiO2/Al2O3) de 2,09, 1,66 e 2,03 sintetizados com diferentes concentrações molares de NaOH (5, 10, 15, 30 e 40 Molar) no ativador. O ensaio de resistência mecânica à compressão foi realizada com 24 horas, 7 e 28 dias de cura dos geopolímeros. A reação de geopolimerização foi conduzida à temperatura ambiente de 28°C. Como ativador utilizou-se hidróxido de sódio (NaOH) e silicato de sódio (Na2SiO3) alcalino 10 Molar. O geopolímero à base de metacaulim de razão de 2,09 apresentou melhor resistência mecânica, seguido do material com 10% lama vermelha e 90% metacaulim, 50% metacaulim e 50% lama vermelha com razão de SiO2/Al2O3 2,03 e 1,66 respectivamente. Em seguida os materiais passaram por caracterizações de FRX, DRX, análise granulométrica a laser, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e EDS tanto da matéria prima quanto dos fragmentos geopoliméricos. Portanto, a geopolimerização da lama vermelha apresentou grande potencial para a produção de materiais geopoliméricos

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The red mud residue of the Bayer process has proved to be adequate in the geopolymerization reaction. The concentration of the activator influences the mechanical performance of the geopolymers. The aim of this research was to evaluate the mechanical performance of Davidovits (SiO2/Al2O3) geopolymers of 2.09, 1.66 and 2.03 ratio synthesized with different NaOH molar concentrations (5, 10, 15, 30 and 40 Molar) on the activator. The mechanical strength test was performed at 24 hours, 7 and 28 days of curing the geopolymers. The geopolymerization reaction was conducted at room temperature of 28°C. Sodium hydroxide (NaOH) and sodium silicate (Na2 SiO3) 10 Molar were used as the activator. The geopolymer based on metakaolin of 2.09 showed better mechanical resistance, followed by the material with 10% red mud and 90% metakaolin and50% metakaolin and 50% red mud. with 2.03 and 1.66 SiO2/Al2O3 ratios, respectively. In sequence,the materials were characterized by XRF, XRD, laser particle size analysis, scanning electron microscopy (SEM) and EDS of both raw material and geopolymer fragments. Therefore, the geopolymerization of the red mudpresented great potential for the production of geopolymeric materials.

Resumo em Espanhol:

RESUMEN El presente estudio está referido a la caracterización de materiales arqueológicos de cuentas y cerámicas, provenientes de los sitios arqueológicos “Iglesia Colonial” y “Pampa La Cruz” de Huanchaco, respectivamente. Las cuentas de “Iglesia Colonial” fueron registradas en contextos funerarios del Período Chimu Inca (1450-1532 d.C.) y Colonial Temprano (1532-1650 d.C.). La importancia de estudiar este sitio radica en entender cómo se dio la ocupación humana entre la transición Inca y la llegada de los Españoles a la costa norte del Perú. En el sitio “Pampa La Cruz” fueron descubiertas tumbas conteniendo cuentas y vasijas de cerámica con la técnica decorativa del “negativo”. En este trabajo fragmentos de cerámica de este sitio fueron investigados, su composición mineralógica fue determinada cualitativa y cuantitativamente. Esta información contribuiría a identificar la posible fuente de arcillas utilizadas para la preparación de las vasijas, lo que, a su vez, podría ayudar a determinar si es que las vasijas provenían de varios lugares, o si los mismos pobladores del sitio las procesaban.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The present study is concerned with the characterization of archaeological materials of beads and ceramics, from the archaeological sites "Iglesia Colonial" and "Pampa La Cruz" of Huanchaco, respectively. The beads of "Iglesia Colonial" were recorded in funerary contexts of the Chimu Inca Period (1450-1532 A.D.) and Early Colonial Period (1532-1650 A.D.). The importance of studying this site lies in understanding the evolution of human occupation between the Inca transition and the arrival of the Spaniards to the north coast of Peru. In the “Pampa La Cruz” site, tombs containing beads and ceramic vessels prepared with the decorative technique of “the negative" were discovered. In this work fragments of the ceramics of this site were investigated, its mineralogical composition was determined qualitatively and quantitatively. This information would help to identify the possible source of clays used for the preparation of the vessels, which, in turn, could help determine if the vessels came from various places, or if the site's inhabitants themselves processed them.

Resumo em Português:

RESUMO O isolamento zonal inadequado em poços de petróleo pode provocar problemas de segurança e ambientais. Novas pastas de cimento podem evitar esses problemas. Neste trabalho, novas pastas de cimento foram preparadas na presença de água do mar com resina epóxi- etilenodiamina formada in situ. As novas pastas foram testadas em relação às suas propriedades mecânicas e caracterizadas por FTIR, DRX, TG / DTG, porosimetria por adsorção-dessorção de N2 e RMN 29Si e 27Al no estado sólido. Algumas características cinéticas do contato de longo prazo das pastas com fluido ácido gerado in situ foram realizadas para avaliar o desempenho das novas pastas em procedimentos rotineiros de acidificação na indústria de poços de petróleo. Os dados cinéticos experimentais foram bem ajustados ao modelo cinético exponencial de ordem-variável e a um planejamento fatorial de quatro variáveis (24). Nesses estudos, foi possível avaliar detalhadamente como alguns fatores experimentais importantes atuam sobre as quantidades de ácido que interagem com as pastas, bem como verificar como esses fatores afetam a velocidade com a qual o fluido ácido interage com as pastas. Os resultados sugerem fortemente que as interações ocorridas nas interfaces de pasta de cimento epoxi/ etilenodiamina-fluido ácido são devidas às reações na superfície das pastas de cimento com preservação das suas estruturas químicas, mesmo após contato prolongado com o fluido. As novas pasta de cimento apresentam boas características para ser usada em procedimentos ecológicos no campo de poços de petróleo.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Inadequate zonal isolation in oil wells can provoke safety and environmental problems. New cement slurries can avoid such problems. In this work, novel cement slurries were prepared in the presence of seawater with in situ-formed epoxy resin–ethylenediamine. The new slurries were tested in relation to their mechanical properties and characterized by FTIR, XRD, TG/DTG, porosimetry by N2 adsorption-desorption and solid-state 29Si and 27Al NMR. Some kinetic features of long-term contact of the slurries with in situ-generated mud-acid were performed to evaluate the performances of the new slurries in routine acidizing procedures in oil well industry. The experimental kinetic data were well fitted to order-variable exponential kinetic model and a factorial design of four variables (24). In these studies, it was possible to evaluate in detail how some important experimental factors act on the quantities of acid that interact with the pastes, as well as to verify how these factors affect the speed with which the mud-acid interacts with the slurries. The results strongly suggest that the interactions occurred at epoxy/ethylenediamine cement slurry/mud-acid interfaces are due to surface reactions with preservation of the chemical structures of the cement slurries, even after long-term contact with mud-acid. The new cement slurry present good features to be used in environmental-friendly procedures in oil well field.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Vitamin D3 has significant roles in bone growth and the prevention of osteoporotic fractures. The present study investigated the effect of hydroxyapatite nanoparticles decoration onto polyamide-6 nanofibrous scaffold on adsorption behaviour of Vitamin D3. To synthesize the nanofibrous scaffold, an electrospinning device was used, and the surface of the scaffold was characterized by scanning electron microscopy, energy dispersive spectrometry, Fourier transform infrared spectroscopy, and measurement of the water contact angle. The antibacterial activity test against E. coli and S. aureus bacteria indicated no such activity of pristine and hydroxyapatite decorated scaffold. The results demonstrated that a hydrophobic and high porous scaffold was formed, and hydroxyapatite nanoparticles were distributed inside the polyamide-6 nanofibers homogenously. Results showed that the hydroxyapatite nanoparticles improved the adsorption efficiency of polyamide-6 scaffold. It was found that the amount of adsorbed Vitamin D3 molecules onto the polyamide-6/HA scaffold was rapid during the first hour of immersion (24.4 ng.cm-3), then declined over the next 3 h, and eventually reached a stable percentage of about 10.3 ng.cm-3. This phenomenon appears to be related to the high adsorption potential of porosities and the hydrophobic nanofibers during the first stage of immersion and non-occupied hydroxyapatite ceramic sites during the final stage of immersion.