Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-05-19T04:03:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 333387.pdf: 5332270 bytes, checksum: 99c86deff26a84f776b4629871a76520 (MD5) Previous issue date: 2014 / No Brasil os depósitos de solos moles estão localizados ao longo de grande parte da região litorânea, incluindo a do Estado de Santa Catarina, onde é freqüente a observação de recalques devido a alta compressibilidade desses solos. Atualmente com o avanço da tecnologia através de pesquisas científicas e a grande ocupação urbana, as áreas de solos compressíveis antes evitadas para implantação de obras vêm sendo utilizadas como alternativas viáveis e se tornando cada vez mais comuns. Dessa forma, esta pesquisa tem como objetivo contribuir com o avanço científico através do conhecimento da estratigrafia do solo local, parâmetros geotécnicos e comportamento do adensamento de um solo mole, localizado no município de Itajaí-SC. No local de estudo é proposta a construção de um aterro visando a proteção contra cheias do Rio Itajaí-Açú, com reforço de geogrelhas e geodrenos para acelerar os recalques. Os parâmetros geotécnicos foram obtidos através de ensaios de campo, com sondagens SPT, CPT, CPTu e DMT, ensaios de laboratório com caracterização, adensamentos convencionais (SIC) e adensamento com deformação controlada (CRS) e também foram estudadas correlações empíricas. Por fim, os parâmetros geotécnicos alcançados foram comparados com outras pesquisas brasileiras. O comportamento do adensamento foi estudado através do cálculo de recalques por adensamento primário, monitoramento de recalques através da instrumentação geotécnica de campo e também por previsões de recalques finais através de aplicação de métodos gráficos. A estratigrafia do solo local é composta por intercalações de camadas de argila e areia, de formação fluvio-marinha e impenetrável após 30m de profundidade. Foram estudadas as duas primeiras camadas de solo mole (Camada A e B), onde a Camada A se mostrou hetereogênea com relação aos parâmetros de compressibilidade após 2,6m de profundidade. Observou-se o pré-adensamento dos solos moles e cv variando de 10-3 a 10-5 e ch de 10-2 a 10-3cm²/s. A maioria dos parâmetros geotécnicos obtidos se enquadram na tendência de comportamento dos demais solos brasileiros e catarinenses estudados. Os recalques monitorados alcançaram 78% dos calculados e os previstos através de métodos gráficos alcançaram de 90 a 133% dos recalques medidos. Dessa forma, verificou-se que existe a tendência de estabilização dos recalques no local de estudo.<br> / Abstract : In Brazil the deposits of soft soils are located along the coast, including the state of Santa Catarina, which is frequently observed in settlements due to the high compressibility of these soils. Currently with the advancement of technology through scientific research and the large urban settlements, areas of compressible soils, that first avoided the implementation of works, have been used as a viable alternative and are becoming increasingly common. Thus, this research aims to contribute to scientific advancement through studying the local soil in stratigraphic and geotechnical parameters and the density behavior of a soft soil, located in the city of Itajaí-SC. This study proposed to build a landfill in order to hedge against flooding of the River Itajaí-Acu reinforced with "geogrelhas" and "geodrenos" to accelerate settlements. Geotechnical parameters were obtained through field trials, with polls SPT, CPT, CPTu e DMT, laboratory characterization with Standard Incremental Consolidation (SIC) and Constant rate of Strain (CRS) , empirical correlations were also studied. Finally, the geotechnical parameters obtained were compared with other Brazilian studies. The densification behavior was studied by calculating settlements for thickening primary, monitoring of settlements through the geotechnical field instrumentation and also predictions of final settlements by application of graphical methods. The soil stratigraphy of the site consists of inserted layers of clay and sand, forming fluvial-marine and impenetrable soil after 30m deep. The first two layers of soft soil (Layer A and B) which the layer A has been shown with respect the heterogeneous compressibility parameters after 2.6 m in depth, were studied. Observed the pre-consolidation of soft soils and horsepower ranging from 10-3 to 10-5 and ch 10-2 of the 10-3cm²/s. Most geotechnical parameters obtained fall into the pattern of other Brazilian and Santa Catarina soils. Monitored repressions reached 78% of the calculated and the predicted graphical methods reached 90-133% of the measured settlements. Thus it was found that the tendency to stabilize at the study site repression.

A maioria das aplicações tecnológicas das borrachas exige cargas de reforço. O reforço alcançado depende em muito do grau de dispersão da carga na matriz, o que por sua vez depende da interação carga-matriz, e, consequentemente, da natureza da química do elastômero e da carga. Além do negro de fumo e da sílica, materiais já consagrados como cargas de reforço de borrachas, outras nanopartículas funcionalizadas têm sido o centro das atenções. Na última década, o uso de argilas como reforço em borrachas vem sendo estudado intensamente. Dada a sua característica lamelar, uma boa dispersão e esfoliação das placas da argila na matriz, resulta em excelentes propriedades, mesmo em baixos teores. No entanto, para muitas aplicações tecnológicas de elastômeros, se exige teores mais elevados de cargas, e neste particular o desafio de incorporar e dispersar a argila, altamente polar em uma matriz apolar tem sido um desafio. Neste contexto, este trabalho avaliou a possibilidade e a potencialidade de incorporar-se diferentes teores da argila montmorilonita, MMT, e da mesma modificada organicamente, OMMT, em matriz de borracha natural epoxidada (ENR15, ENR20, ENR50 e mistura de NR/ENR50 na proporção de 60/40). Nas matrizes de ENR15 e ENR20 a argila foi incorporada em emulsão e nas demais composições e em uma câmara de misturas acoplada a um reômetro de torque do tipo Haake. As propriedades reométricas, morfológicas, térmicas, mecânicas e viscoelásticas foram avaliadas através de reometria de disco oscilatório (ODR), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), calorimetria exploratória diferencial (DSC), análise termogravimétrica (TGA), ensaios de resistência à tração e análise dinâmico mecânica (DMA). A adição de MMT ou OMMT nas matrizes resultou em um aumento na distância interplanar da argila, indicando a formação de estruturas intercaladas. As imagens de MEV apresentam uma boa dispersão da carga na matriz. De uma maneira geral, houve melhora nas propriedades mecânicas com a adição de argila, para todas as amostras, com determinadas composições alcançando 250% de acréscimo. Observou-se, também, que a presença da argila afeta a eficiência da vulcanização, diminuindo a densidade de reticulação com o aumento no teor de argila. Os resultados deste trabalho apontam para a dificuldade se incorporar teores maiores (de 10 a 40 phr) de MMT em matriz de NR e/ou em matriz de ENR e ao contrário do que esperado, as diferentes metodologias aqui empregadas como a incorporação em emulsão e em câmara de mistura pouco influenciaram as propriedades finais dos vulcanizados. O uso da OMMT influenciou mais no grau de dispersão e da interação carga- matriz do que o grau de epoxidação da NR. / Most technological rubber applications require reinforcing fillers. The reinforcement achieved depends strongly on the interaction between the filler and matrix, the nature of filler and the type of rubber used. Besides carbon black and silica which have been proven reinforcing nanofillers for a large variety of rubber, other types of functional nanoparticles are coming in the center of this attention. In the last decade, the use of clay as reinforcement in rubbers has been widely studied. To achieve better mechanical properties, a good dispersion of the clay in rubber matrix is required. Also, it is desirable that elastomeric chains segments were intercalated between the layers of the clay. In this present work, rubber vulcanized nanocomposites were prepared from different elastomeric matrices (NR, ENR15, ENR20, ENR50 and a blend of NR/ENR50 in the ratio of 60/40), reinforced with different concentrations of MMT and OMMT. For the ENR15 and ENR20 matrices, the clay was incorporated in solution method, and for the other compositions, the clay was incorporated using a Haake rheomether connected to a mixing chamber. The rheometric, morphology, thermal, mechanical and viscoelastic properties were evaluated by oscillating disk rheometer (ODR), X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetric analysis (TGA), tensile strength tests and dynamic mechanical analysis (DMA). The addition of MMT and OMMT in the matrices, results in an increase in the interplanar distance of the nanocomposites, indicating the formation of intercalated structures. The SEM images exhibit a good dispersion of the load in the elastomeric matrices. The mechanical properties were improved by the addition of clay, showing an increase in the specific modulus, reaching 250% for some compositions and improvements in the tensile strength between 20% and 50% for all matrices. The presence of clay affects the crosslink density of nanocomposites. A better interaction among OMMT and elastomeric matrices can be observed in DMA analysis. The ENR50 phase present in the blends NR/ENR50/OMMT can act as compatibilizer between NR and OMMT. The method of incorporation of the clay does not influence the final properties of the nanocomposites in this work.

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:45:25Z No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Daniel Ribeiro de Mendonça - Final.pdf: 5380381 bytes, checksum: ccba772111f9b9544ab170e5a5ab8a06 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-04-11T15:46:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Daniel Ribeiro de Mendonça - Final.pdf: 5380381 bytes, checksum: ccba772111f9b9544ab170e5a5ab8a06 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-11T15:46:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Doutorado - Daniel Ribeiro de Mendonça - Final.pdf: 5380381 bytes, checksum: ccba772111f9b9544ab170e5a5ab8a06 (MD5) / Neste trabalho foi realizado o estudo do processo de obtenção de biodiesel metílico de sebo bovino (BMSB) empregando-se o hidróxido de potássio (KOH) como catalisador alcalino homogêneo e a argila Montmorillonita (K10) pura e ativada (H2SO4-K10) como catalisadores ácidos heterogêneos. A atividade catalítica do KOH foi investigada na transesterificação metílica do sebo bovino e para os catalisadores K10 e H2SO4-K10 foram investigadas na transesterificação do sebo bovino, na esterificação dos ácidos graxos do sebo bovino e, adicionalmente, em ambas as rotas simultaneamente. Nestes experimentos, as variáveis reacionais estudadas foram: a temperatura do sistema, o tempo, a razão molar metanol:sebo bovino (ou metanol:ácidos graxos do sebo bovino) e a razão mássica catalisador:sebo bovino (ou catalisador:ácidos graxos do sebo bovino). Os experimentos foram desenvolvidos de acordo com o Planejamento Fatorial Completo e o Planejamento Matriz de Doehlert. Os efeitos e as interações entre os efeitos das variáveis reacionais sobre a pureza e o rendimento do biodiesel, obtidos ao final da reação, foram avaliados através da realização de Análise Estatística da Variância. As elevadas purezas alcançadas através do uso do H2SO4-K10 na transesterificação do sebo bovino e do K10 na esterificação metílica dos ácidos graxos do sebo bovino foram de até 98 % para os dois catalisadores, demonstrando que os catalisadores são ativos para estes sistemas reacionais e promissores para a produção do BMSB. O biodiesel metílico do sebo bovino obtido foi caracterizado e as análises indicaram que o mesmo atende às especificações constantes na Resolução nº 14 da Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, com exceção da massa específica que ficou abaixo da faixa especificada. O reuso dos catalisadores K10 e H2SO4-K10 mostrou que os mesmos desativam significativamente após o primeiro uso. Isto resultou em baixas purezas em termos de ésteres metílicos de sebo bovino em todos os ciclos. Contudo, os catalisadores K10 e H2SO4-K10 mostraram-se ativos para catalisar a transesterificação e a esterificação a partir do emprego de outros álcoois como o etanol, propanol e butanol.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2014-12-11T20:32:53Z No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InterpretaçãoSísmicaModelagem.pdf: 13405388 bytes, checksum: 25500e13e1fdd9e76d0e146d4bdb8e5a (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2014-12-14T12:58:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InterpretaçãoSísmicaModelagem.pdf: 13405388 bytes, checksum: 25500e13e1fdd9e76d0e146d4bdb8e5a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-14T12:58:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTAÇÃO_InterpretaçãoSísmicaModelagem.pdf: 13405388 bytes, checksum: 25500e13e1fdd9e76d0e146d4bdb8e5a (MD5) Previous issue date: 2008 / Em águas profundas ocorrem comumente cinturões de dobras e falhas gravitacionais associadas a sistemas distensivos e compressivos, conectados entre si por um detachment basal. Este se forma em camadas dúcteis de evaporitos ou folhelhos, de distribuição regional. Na região da quebra da plataforma continental, de pronunciada declividade, a deposição de espessos pacotes de sedimentos clásticos sobre a camada dúctil, causa desequilíbrio gravitacional e conseqüente deslizamento e deformação dos pacotes sedimentares. O Cone do Amazonas, situado na Bacia da Foz do Amazonas, Margem Equatorial Brasileira, constitui um típico cinturão de dobras e falhas caracterizado por altas taxas de sedimentação e deformação, associado à movimentação de argilas sobrepressurizadas e apresenta boas condições para geração de hidrocarbonetos. O Cone é caracterizado por um espesso pacote sedimentar depositado à partir do Mioceno Médio como conseqüência da mudança da drenagem do Rio Amazonas decorrente da orogenia Andina. O objetivo deste trabalho é o estudo do Cone do Amazonas através da interpretação de seções sísmicas, em escala regional, com intuito de contribuir com o conhecimento da evolução da Bacia da Foz do Amazonas, região do Cone do Amazonas e validá-las, a partir de ensaios de modelagens físicas analógica, focando no comportamento do pacote do Mioceno-Plioceno. Em termos estruturais as interpretações das seções sísmicas mostram que junto à quebra da plataforma carbonática, as falhas lístricas normais, de crescimento, se formaram com pequena distância uma da outra, o que aponta para um desequilíbrio entre a extensão causada pelas falhas e a quantidade de sedimentos trazidos pelo rio Amazonas, isto é a taxa de sedimentação foi maior que a de subsidência. O quadro se inverte no domínio intermediário da bacia, onde as falhas normais formam estruturas anticlinais de crescimento com “rollover” associados e são caracterizadas grandes espessuras sedimentares. No antepaís, o domínio externo da bacia, tem-se falhas reversas e diápiros de argila. Como resultado da interpretação estrutural confeccionou-se uma cela do Cone do Amazonas onde se identifica cada um dos domínios estruturais: extensional, compressivo e diapírico. Em termos sismoestratigráficos seis sequências sedimentares foram identificadas além do embasamento. São elas: a Seqüência Rifte, o Pré-Cone I, Pré-Cone II, Pré-Cone III, Sin-Cone I e Sin- Cone II. Essa nomenclatura foi utilizada para separar os eventos anteriores e posteriores ao estabelecimento do Cone do Amazonas. Para todas as seqüências foram confeccionados mapas de contorno estrutural e isópacas que ajudaram na compreensão e no entendimento dos eventos analisados. Procurou-se identificar padrões geométricos e características importantes dos sinais sísmicos em cada seqüência interpretada. Foram realizados três experimentos de modelagem física onde utilizou-se para a simulação das rochas de comportamento rúptil, areia de quartzo, seca, e, para as camadas dúcteis, de argila, silicone (mastic silicone rebondissant). A caixa de experimentos era constituída por duas placas basais, horizontais, uma delas sendo suspensa durante a deformação, o que permitiu que se simulasse o talude continental, com ângulo de mergulho máximo de 20°. Toda a base foi coberta por uma camada de silicone e outra de areia, cada uma de 0,5 cm de espessura. Durante a deformação, depositou-se progressivamente um pacote de 3,0 cm de areia representando o pacote progradante. A tectônica gravitacional simulada mostrou, no alto do talude, cinco falhas normais sintéticas, caracterizando hemi-grabens. No sentido do interior da bacia, falhas sintéticas e antitéticas, formando um graben simétrico responsável pela maior acomodação dos sedimentos sin-rifte. Na região downslope uma única falha de empurrão acomodou toda a deformação distensiva. Este fato provavelmente resultou da soma dos processos de ‘espalhamento` e ´deslizamento gravitacional´ conforme definido por Rowan et al (2004), e que conduziram à forte injeção de silicone, de baixa viscosidade relativa, ao longo da falha de empurrão. Apesar das simplificações inerentes à modelagem física analógica, adotadas nos experimentos deste trabalho, foi possível concluir, dentre vários pontos, que o experimento 3, simulou com sucesso a tese de que a principal atividade tectônica pode ser relacionada a um processo de deslizamento gravitacional. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: In deep water gravitational fold-bend-faults usually occur associate to the distensional and compressional systems. These systems are connected each other by a basal detachment. It forms in ductile layers of evaporates or shale in regional distribution. In the area of the continental platform breakup of sharp declivity, the deposition of thick packages of clastics sediments on the ductile layer causes gravitational unbalance and consequent gliding and deformation of the sedimentary packages. The Amazon Cone, located in the Foz do Amazonas Basin, Brazilian Equatorial Margin, constitutes a typical fold-bend fault characterized by high sedimentation and deformation taxes, associates to the overburden movement of clay and presents good conditions for petroleum/gas generation. The Cone is characterized by a thick deposited package sedimentary from Middle Miocene as consequence of the change of the Amazon River drainage following the main Andean orogenic stage. The objective of this work is the study of Amazon Cone over seismic sections interpretation, in regional scale, with intention to contribute with the knowledge of the Foz do Amazonas basin evolution, region of the Amazon Cone, and validate them from assays of physics modeling analogical looking in the behavior of the package of Miocene - Pliocene. In structural terms, the interpretation of the seismic sections showed that next to the carbonate platform breakup, the normal listric growing faults, which had formed with small distance the one of the other, which means to one unbalance between the extension caused by the faults and the amount of sediments brought for the Amazon river, what means that sedimentation tax were greater than subsidence tax. The situation changed in the intermediate domain of Cone, where the normal faults form growth anticlines structures associated to “rollover” structures and are characterized by huge sedimentary thickness. In downslope, characterized by compressional zone, appear the thrust faults and clay diapirs. As result of interpretation was confectioned a cell of the Amazon Cone where it identifies each one of the structural domains: extensional, compressional and diapirics. In seismic-stratigraphic terms, six sedimentary sequences had been identified beyond the basement. Such as: Rift Sequence, Pre-Cone I Sequence, Pre-Cone II Sequence, Pré-Cone III Sequence, Syn-Cone I Sequence and Syn-Cone II Sequence. This nomenclature was used to distinguish the previous and posterior events to the establishment of the Amazon Cone. For all the sequences had been confectioned Structural Contour Maps and Thickness Maps that had helped in the understanding and the agreement of the analyzed events. It was looked to identify important characteristic geometric standards and seismic signals in each interpreted sequence. Three experiments of physical modeling had been carried through where it was used for the simulation of fragile rocks behavior, quartz sands, dries, and for the ductile layers, of clay, silicone (mastic silicone rebondissant).The box of experiments was constituted of two basal, horizontal plates, one of them being suspended during the deformation, what it allowed that the continental slope was simulated, with angle of maximum diving of twenty degrees. The whole base was covered by a layer of silicone and another one of sand, each one had 0,5 cm of thickness. During the deformation, a package of 3,0 cm of sand was deposited gradually representing the progradanting package. The simulated gravitational tectonic showed, in the high slope, five synthetic normal faults, characterizing hemi-grabens. In the direction of the interior of the Cone there were synthetics and antithetic faults forming one symmetrical graben responsible for the biggest room of the syn-rift sediments. In dowslope an unique thrust fault got in all distensional deformation. This fact probably result of process plus of spreading and gliding gravitacional like defined for Rowan et al (2004), and that conducted the strong silicone inject, of low relative viscosity, through of thrust fault. In spite of simplifications inherent the analogical physics modeling, used in experiments this work, is possible to conclude that the experiment number three, simulated with success the argumentation that the principal tectonic activity can be related the a gliding gravitacional process.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-02-26T19:37:30Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoArgilasCauliníticas.pdf: 5868385 bytes, checksum: 0b12d815c7cf38dc8fa73bbf925d7467 (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-03-03T19:19:53Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoArgilasCauliníticas.pdf: 5868385 bytes, checksum: 0b12d815c7cf38dc8fa73bbf925d7467 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-03T19:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_CaracterizaçãoArgilasCauliníticas.pdf: 5868385 bytes, checksum: 0b12d815c7cf38dc8fa73bbf925d7467 (MD5) Previous issue date: 2010 / O presente trabalho teve como objetivo a caracterização de argilas cauliníticas de dois depósitos de argilas do Quadrilátero Ferrífero (Depósito Padre Domingos, Sinclinal da Moeda e depósito Morro do Caxambu no Sinclinal Dom Bosco) visando avaliar a potencialidade destes para aplicações na indústria cerâmica. Para o Depósito de Padre Domingos foram selecionadas amostras de 3 fácies (DB,ACM,DV) e para o Depósito Morro do Caxambu amostras de 2 fácies (FSI, AM). As propriedades físicas, mineralógicas de cinco amostras representativas das cinco fácies foram determinadas nas amostras naturais e aquecidas a 800, 1000 e 1200oC. Análises granulométricas mostraram a predominância das frações de silte e argila nas 5 amostras, assim como valores elevados de índice de plasticidade. Os espectros de difração de raios X (DRX), corroborados pelas análises termodiferenciais/termogravimétricas (ATD-ATG) e químicas, mostraram a predominância de caulinita, seguido da presença de muscovita, quartzo, goethita e hematita em diferentes proporções. A presença do Fe foi detalhada através de análises por Espectroscopia Mossbauer (EM) antes e após tratamento de deferrificação das amostras, associada a análise por Fluorescência de raios X (FRX), quantificando os óxidos e hidróxidos presentes, assim como definindo as possíveis formas de ocupações de Fe3+ e Fe2+ na estrutura da caulinita e/ou da muscovita. A presença deste elemento também foi correlacionada às cores das amostras antes e após aquecimento dos corpos de prova nas temperaturas de 800, 1000 e 1200oC. Os corpos de prova antes e após o aquecimento foram analisados ao Microscópico Eletrônico de Varredura (MEV), além das análises por difração de raios X, de densidade e porosidade pela técnica BET. A formação de mulita a 1000°C e a desestruturação da goethita com conseqüente formação e crescimento de hematita foi bem evidente principalmente nas amostras DV e AM. A amostra DV do depósito Padre Domingos foi a que apresentou melhor potencial por apresentar melhores características cerâmicas após as diferentes temperaturas de queima, o que pode estar diretamente relacionado ao teor de Fe presente. Os resultados das análises demonstraram que a presença do Fe exerce grande influência nos corpos cerâmicos, podendo gerar produtos mais resistentes e de maior estabilidade térmica. ______________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: This study deals with the characterization of kaolinitic clays from two clay deposits of the Quadrilátero Ferrífero (Padre Domingos deposit, Moeda Syncline and Morro do Caxambu deposit Dom Bosco syncline) aiming to evaluate its use in the traditional ceramic industry. For the Padre Domingos deposit samples were selected from three facies (DB, ACM, DV) and for the Morro do Caxambu deposit samples were selected from two facies (FSI, AM). The physical, mineralogical and chemistry properties from 5 representative samples were determined on the raw and burned samples at 800, 1000 e 1200oC. Grain size distribution analyses showed the predominance of silt and clay grain size in the 5 samples which made these samples more plastic. The X-ray diffraction (XRD) data were corroborated by the differential thermal and thermogravimetric (DTA-TGA) and chemical analyses and showed the predominant presence of kaolinite followed by muscovite, quartz, goethite and hematite in different proportions. The Fe content was determined by Mössbauer spectroscopy (MS) associated with the chemical analysis by X-ray fluorescence (XRF) before and after extractable Fe. Goethite and hematite were quantified as well the type of Fe3+ and Fe2+ occupation in the kaolinite and muscovite structure. The presence of Fe was also correlated to the color of the samples before and after burning at 800, 1000 e 1200oC. Specimens before and after burning were observed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and correlated with X-ray diffraction (XRD) patterns. Density and porosity were determined by N2-BET method. The mullite formation at 1000°C and the desidroxilation of goethite followed by the formation and growth of hematite were well defined mainly in the DV and AM samples. The DV sample from the Padre Domingos deposit showed more adequate use in the traditional ceramic industry due the higher Fe content which contributes to a better sinterization. Samples with higher Fe content generate ceramic specimens of higher resistance and higher thermal stability.

Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais. Departamento de Engenharia Metalúrgica, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2015-11-16T13:52:24Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_AproveitamentoResíduoEsteatito.pdf: 6267279 bytes, checksum: a99aa411482f389acabfacc84cc85ebb (MD5) / Rejected by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br), reason: Adicionar licença. on 2015-11-18T11:58:45Z (GMT) / Submitted by Marise Leite (marise_mg@yahoo.com.br) on 2015-11-18T14:04:04Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_AproveitamentoResíduoEsteatito.pdf: 6267279 bytes, checksum: a99aa411482f389acabfacc84cc85ebb (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-11-19T17:57:39Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_AproveitamentoResíduoEsteatito.pdf: 6267279 bytes, checksum: a99aa411482f389acabfacc84cc85ebb (MD5) / Made available in DSpace on 2015-11-19T17:57:39Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) TESE_AproveitamentoResíduoEsteatito.pdf: 6267279 bytes, checksum: a99aa411482f389acabfacc84cc85ebb (MD5) Previous issue date: 2015 / Cerâmicas foram fabricadas a partir de misturas de argila caulinítica e resíduos de esteatito das oficinas da região de Ouro Preto e Mariana, Minas Gerais, Brasil. Para isso, amostras dos dois materiais foram recolhidas, secas, homogeneizadas, quarteadas e peneiradas em 35# (0,425mm). As amostras foram inicialmente analisadas em separado a fim de se conhecer suas características químicas, mineralógicas e texturais, além do comportamento físico de acordo com a queima em várias temperaturas. Para as caracterizações químicas e mineralógicas foram utilizadas técnicas de ICP/OES, Difração de Raios X, espectroscopia Mossbauer, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia por Energia Dispersiva (EDS) e BET (Teoria de Brunauer, Emmet e Teller). Após a queima, as cerâmicas foram submetidas a ensaios físicos para avaliação do volume aparente, massa específica aparente, retração linear de secagem e queima, perda ao fogo, absorção de água, resistência à compressão e módulo de ruptura a flexão. As amostras de esteatito foram queimadas às temperaturas de 500, 1000, 1200, 1300 e 1400°C, em ar, por 2 horas. O talco é o mineral predominante nas amostras. A queima foi responsável pela mudança de fase desse mineral, acelerando o processo de sinterização. A 1400°C, o aparecimento da cordierita foi responsável pelo surgimento de poros na superfície da amostra. O processo de sinterização se inicia a 1000°C com a presença de fase amorfa e fase enstatita. Corpos de prova de argila caulinítica foram preparados e queimados a 500, 1000 e 1200°C, por 2 horas, em ar. Através das análises foi possível observar que a caulinita é o mineral predominante na amostra natural. Nestes corpos cerâmicos foram observados variações na coloração e defeitos superficiais relacionados a alta temperatura e à sinterização. A 1000°C iniciou-se o processo de formação da mulita que se tornou evidente a 1200°C. A formação da mulita modifica as propriedades físicas dos corpos cerâmicos tais como peso específico, resistência à compressão mecânica, retração linear e absorção de água. Por fim, corpos de prova foram preparados a partir das misturas de argila caulinítica e esteatito contendo de 2,5 a 97,5% de esteatito, em peso. Os corpos foram moldados e prensados em forma de paralelepípedos (7,0cm x 2,0cm x 1,0 cm) e queimados a 500, 1000 e 1200°C, por 2 horas, em ar. Pelas análises foi possível observar que talco e caulinita são os minerais predominantes, seguidos de cordierita, quartzo, clorita, magnesita e magnetita. Na queima a 1200°C o talco evolui para enstatita e há o surgimento de mulita, periclásio, hematita, além de clioenstatita e protoenstatita. A fusão parcial do talco promove um aumento na fase líquida que faz diminuir a porosidade e consequentemente reduz a absorção de água. Esse processo contribui para o aumento da sinterização que associado à mulita e ao periclásio estimula a densificação e aumenta a resistência mecânica do material. As caracterizações física, química, mineralógica e morfológica dos corpos de prova mostraram que amostras contendo 85% de esteatito na mistura apresentam propriedades adequadas para possíveis aplicações tecnológicas. ____________________________________________________________________________________ / Abstract: Ceramic bodies of kaolin and soapstone residuals collected from workshops in Ouro Preto and Mariana, Minas Gerais, Brazil, were prepared. Samples both raw materials were dried, crushed and ground to yield a powder with a particle size suitable to pass through a 35# (0,425mm) sieve. Mineralogical, chemical and textural transformations were investigated in both materials. Furthermore, the physicals characteristics were investigated in several temperatures. The samples were investigated by using ICP/OES, X-ray diffraction, Mössbauer spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Energy Dispersive System (EDS) and BET Theory (Brunauer, Emmet and Teller). The apparent volume, density bulk, linear shrinkage, mass loss on ignition, water absorption, compressive strength and modulus or rupture by flexural tests were determined on the burned shaped samples. Samples of steatite were burned at 500, 1000, 1200, 1300 and 1400 °C for 2 hours, in air. Talc is the predominant mineral in the raw sample. Burning changed the phases and lead to the sintering. At 1400°C, the appearance of cordierite provoked porous in the surface of the samples. The sintering begins at 1000°C with the presence of an amorphous phase and enstatite. Ceramics of kaolinite clays were burned at 500, 1000 and 1200°C, for 2 hours , in air. Kaolinite was the predominant mineral in the raw samples. The burning lead to the sintering and caused defects on the surface and color changes. The appearance of mullite at 1000 °C that becomes dominant at 1200 °C increased the specific weight, strength, linear shrinkage and water absorption. Ceramic bodies (7.0 cm x 2.0 cm x 1.0 cm) of kaolin and soapstone residuals, containing from 2.5% to 97.5% soapstone (in weight) were prepared and burned at 500, 1000 and 1200 °C, for 2 hours, in air. The analyses showed talc and kaolinite were the dominant minerals, followed by cordierite, quartz, chlorite e magnetite. When firing at 1200 °C, the talc changes to enstatite and occur the appearance of mullite, periclase, hematite, clinoenstatite and protoenstatite. The partial fusion of the talc promoted an increase in the liquid phase diminishing porosity and, consequently, water absorption. This process and the combination with mullite and periclase, increased the densification and strength. The physical, chemical, mineralogical and morphological characterization of the kaolinite clay/steatite ceramic samples demonstrated that a body containing 85% steatite presents adequate properties for possible technological applications.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química / Made available in DSpace on 2012-10-21T22:31:08Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho utilizou-se como coagulante argila pertencente à família das montmoriloníticas, denominada comercialmente de Agefloc. A análise

Tese (Doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-18T23:23:57Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-09T01:32:11Z : No. of bitstreams: 1 144818.pdf: 2270536 bytes, checksum: 5378af7635daaae83bf71f9fb47e94fa (MD5)

Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de Poliestireno Cristal (PS Cristal), Poliestireno de Alto Impacto (HIPS) e Polipropileno Isotático (PPi) com argila aniônica do tipo hidrotalcita, organofuncionalizada com ácido cinâmico. A argila aniônica contendo o ânion aromático foi preparada via método de co-precipitação a pH constante. Os nanocompósitos, contendo teores de 1, 3 e 5% em peso de argila organofuncionalizada, foram preparados por mistura nos polímeros fundidos, em uma extrusora dupla rosca. Os materais processados foram esfriados em água fria, peletizados e transformados em corpos de prova via moldagem por injeção. A morfologia da argila aniônica (pura e organofuncionalizada) foi caracterizada por difração de raios-X (XRD) e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades térmicas das argilas foram analisadas por análise termogravimétrica (TGA). A morfologia dos corpos de prova dos nanocompósitos foi caracterizada por (XRD) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). As propriedades térmicas dos nanocompósitos foram determinadas por TGA, calorimetria diferencial de varredura (DSC) e análise dinâmico-mecânica (DMA). A dispersão da argila nos nanocompósitos foi avaliada por espalhamento de raios-X a baixos ângulos (SAXS) e as propriedades mecânicas foram analisadas por ensaios de tração, flexão, dureza e resistência ao impacto Izod. A técnica de preparação dos nanocompósitos no estado fundido é de fácil processamento e rapidez na execução. No entanto, não mostrou-se suficientemente eficaz na dispersão da argila organofuncionalizada nas matrizes poliméricas. Os resultados de microscopia e SAXS mostraram que a maioria dos nanocompósitos atingiu algum grau de dispersão da argila, com algumas estruturas compostas de fases intercaladas e com a presença de tactóides. As análises térmicas mostraram que a adição de argila ao PS Cristal o tornou mais estável termicamente, suportando maiores temperaturas antes de iniciar o processo de degradação, enquanto o HIPS ficou menos estável termicamente e o PPi não apresentou variação em relação ao polímero puro. Os ensaios mecânicos dos nanocompósitos mostraram que a adição de argila organofuncionalizada ao PS Cristal, ao HIPS e ao PPi não exerceu mudança significativa sobre as propriedades mecânicas dos materiais em relação às matrizes poliméricas puras. / This research project involved the preparation of polystyrene (PS Cristal), High Impact Polystyrene (HIPS) and Isotatic Polypropylene (PPi) nanocomposites with cinnamic acid organofunctionalized anionic clay. The anionic clay with the aromatic anion was prepared by the co-precipitation method at constant pH. Nanocomposites containing levels of 1, 3 and 5% by weight of organofunctionalized clay were prepared by polymer melt blending in a twin-screw extruder. The processed materials were cooled in cold water, pelleted and processed into specimens by injection molding. The morphology of the anionic clay (pure and organofunctionalized) was characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). Thermal properties of the clays were analyzed by thermogravimetric analysis (TGA). The morphology of the nanocomposite specimens was characterized by (XRD) and transmission electron microscopy (TEM). The thermal properties of the nanocomposites were determined by TGA, differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic mechanical analysis (DMA). The clay dispersion in the nanocomposites was evaluated by small angle X-ray scattering (SAXS) and the mechanical properties were examined by tensile tests, flexural tests, hardness and Izod impact resistance. The technique of melt blending for the preparation of nanocomposites is easy and fast in the execution., however, it wasn´t sufficiently effective in dispersing the organofunctionalized clay in polymer matrices.The microscopy and SAXS results showed that most of the nanocomposites had some degree of clay dispersion, with some structures composed of intercalated phases and with the presence of tactoids. Thermal analysis showed that the addition of clay to PS Crystal turned it more thermally stable, supporting higher temperatures before starting the degradation process. The HIPS nanocomposites were thermally less stable and the PPi nanocomposite did not show a change compared to the neat polymer. The mechanical tests of the nanocomposites showed that the addition of organofunctionalized clay to PS Crystal, HIPS and PPi didn´t exert significant changes on the mechanical properties of these materials in comparison to pure polymer matrices.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:14Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-04-04Bitstream added on 2014-06-13T18:29:45Z : No. of bitstreams: 1 prado_aca_me_rcla.pdf: 4073547 bytes, checksum: 4db57129d5bb9d84c99be912f53dd17e (MD5) / Este trabalho apresenta os resultados, acompanhado das discussões apropriadas, referentes à pesquisa que objetivou viabilizar a utilização das argilas da Formação Corumbataí da região de Rio Claro (São Paulo - Brasil) como principal matéria-prima em formulações de massa cerâmica, para obtenção de um produto com as principais características do grés porcelanato. As matérias-primas utilizadas nas misturas são argilas da Formação Corumbataí provenientes das minas Sartori e Cruzeiro, um material de granulometria mais grossa rejeito de exploração de diabásio, basalto padrão do laboratório de Geoquímica e minério de manganês. Foram estudadas as possíveis adequações do processo, a fim de se obter produtos com propriedades do grés porcelanato, usando argilas de queima vermelha. Os corpos-de-prova foram produzidos em escala laboratorial, utilizando metodologia de produção de grés porcelanato tradicional, combinada com a usada em placas de revestimento cerâmico da classe BIIb, sendo a principal inovação a utilização da moagem via seca no preparo da massa cerâmica. Os ensaios laboratoriais visam a classificação das matérias-primas e caracterização física e química dos corpos-de-prova. A avaliação consiste em verificar a adequação dos resultados às exigências da norma NBR 13818/1997 da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) para produtos da classe BIa. O objetivo foi alcançado em algumas destas misturas, gerando produtos com baixa absorção de água, alta resistência mecânica, grande estabilidade química e agradável efeito estético. / For this research, clays from Corumbataí Formation were used as the main raw material in the formulation of various mixtures, with the objective of obtaining a ceramic tile with porcelain stoneware characteristics. These mixtures were formulated using clays from the Sartori (Rio Claro-SP) and Cruzeiro (Limeira -SP) deposits, along with diabase waste, basalt and manganese ore. Different process modifications were studied in order to obtain tiles with porcelain stoneware properties, using clays with a high content of Fe2O3. Test samples were produced in laboratorial scale using traditional porcelain stoneware production methodology combined with the method used in BIIb class ceramic floor tiles. Dry milling was the main innovation used to prepare the different mixtures for this study. The laboratorial tests were designed to characterize the raw materials, and to evaluate the physical and chemical properties of the fired test samples. The evaluation consisted of verifying the final results in respect to the requirements of Brazilian Technique Norm (ABNT - NBR 13818/1997) for BIa class ceramic tiles. The objective of this research was realized in that some experimental mixtures produced tiles with low water absorption, high mechanical strength and chemical stability, while being aesthetically pleasing at the same time.