Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2003-06-12Bitstream added on 2014-06-13T20:03:45Z : No. of bitstreams: 1 gasparjunior_la_dr_rcla.pdf: 2865974 bytes, checksum: a8d4e94cbea08ce0852fd1e6d9cff5f1 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Apesar do processo por via seca não permitir grandes quantidades de aditivos na composição das massas cerâmicas em relação ao processo por via úmida, nada impede que sejam utilizados outros materiais, a fim de melhorar propriedades químicas, reduzir ciclos de queima e economizar energia e combustível, além de racionalizar o uso de jazidas de argila, impedindo que os rejeitos dessas minas contribuam como poluentes para o meio ambiente. O objetivo principal deste trabalho consiste em adicionar filitos do Grupo São Roque, granitos dos Complexos Graníticos Itu e São Roque, rochas intrusivas básicas da região de Limeira, gnaisses e quartzitos do Complexo Itapira e siltitos argilosos da Formação Tatuí às argilas da mina Sartori (Formação Corumbataí) procurando-se melhorar as propriedades cerâmicas dessa massa e demonstrar que a adição de aditivos naturais pode contribuir na solução de muitos problemas apresentados pelas industrias cerâmicas .da região. A metodologia baseou-se na caracterização química (determinação da quantidade de elementos maiores e menores, Capacidade de Troca Catiônica e carbono orgânico), mineralógica (descrição microscópica, Difração de Raios X e análise térmica) e física (ensaios tecnológicos cerâmicos) das referidas argilas, assim como dos aditivos citados, buscando relacionar essas características mineralógicas e químicas com o bom ou péssimo desempenho das massas cerâmicas nos ensaios físicos. Todas as massas aditivadas , apresentaram bons resultados segundo as Normas 13817 e 13818 da ABNT, podendo ser utilizados como pisos e revestimentos cerâmicos. Destacam-se com os melhores resultados de propriedades cerâmicas os corpos de prova aditivados com diabásio, gnaisse, quartzito e o siltito argiloso da Formação Tatuí. A amostra pura de siltito argiloso da Formação Tatuí foi testada como material para revestimento... / In spite of the dry way process does not require great amounts of addictive in the composition of the ceramic masses, in relation to the wet way process, nothing prevents that other materials can be used, in order to improve chemical properties, reduce firing cycles and save energy and fuel, besides rationalizing the usage of the clay mines, preventing that the wastes of these mines contribute as poluents to the environment. The main objective of this work consists of adding phyllites from São Roque Group, granites from the Itu and São Roque Granitic Complex, basic intrusive rocks from the region of Limeira, gnaisses and quartzites from the Itapira Complex and siltstones from the Tatuí Formation to the clays from the Sartori mine (Corumbataí Formation), in order to improve the ceramical properties of this ceramic mass and display that the add of natural materials may contribute in the solution of many problems faced by the ceramic industries of the region. The approach based on the chemical characterization (determination of the amount of larger and smaller elements, Cathionic Exchange Capacity and organic carbon), mineralogical (microscopic description, X-Ray Diffraction and thermal analysis) and physical (ceramic technological assays) of the referred clays, as well as of the addictives mentioned above, trying to relate the chemical and mineralogical characters with the good or bad performance of the ceramic masses at the physical assays. All the materials added in the masses from Corumbataí Formation presented good results according to ABNT Norms, and they can be used as floor and wall tiles as well. The best ceramic mass were those added with diabase, gnaisse, quartzit and clay siltstone from Tatuí Formation. The sample of Tt pure was analyzed as raw material for the floor tiles, and it didn't present good results. This sample has a great potential for heavy clay proudcts (bricks and roof tiles).

O comportamento geotécnico de um depósito de argilas é estudado nesta pesquisa, a partir de um extenso programa de ensaios de campo e de laboratório. Os estudos são concentrados em um campo experimental localizado na CEASA, na cidade de Porto Alegre. Outros locais foram também investigados, na área do Aeroporto Internacional Salgado Filho e na Estrada Tabaí-Canoas, com o objetivo de testar as metodologias e correlações estabelecidas a partir dos resultados obtidos na CEASA. Esta abordagem permitiu definir propriedades gerais de comportamento do depósito de argilas moles, válidas para toda a região da Grande Porto Alegre. A pesquisa envolveu uma extensa campanha de ensaios in situ, na qual foram realizados ensaios de cone elétrico, piezocone com medidas de poro-pressão em diversas posições, pressiômetro e palheta. Em todos os casos, o trabalho realizado envolveu a construção elou a manutenção dos equipamentos, operacionalização e interpretação dos resultados. Os primeiros ensaios pressiométricos realizados na região Sul do Brasil são apresentados nesta tese, utilizando um aparelho tipo Ménard, colocado em funcionamento nos estágios iniciais da pesquisa. A primeira série de ensaios de cone elétrico e piezocone é também relatada nesta tese, cujo programa experimental incluiu o desenvolvimento do sistema de cravação, aquisição de dados e saturação do sistema de medição, além da manutenção dos sensores elétricos dos cones. Em paralelo aos ensaios in situ, descrevem-se os resultados de ensaios de laboratório obtidos através de amostras deformadas, para a caracterização do material, e amostras indeformadas, obtidas com amostradores tipo "Shelby", para determinação de propriedades de comportamento do solo. Também são apresentados os procedimentos adotados durante a amostragem com tubos de pistão estacionário de diâmetro de 125 mm (5"). Os resultados de XXX ensaios de adensamento e triaxiais, dos tipos não-adensado não-drenado (UU) e adensado isotropicamente não-drenado (CIU), são interpretados. Nos ensaios triaxiais utilizam-se medições internas de força e deformações, deformações estas que são medidas através de dispositivos, construídos durante a fase experimental do trabalho, empregando sensores de efeito Hall. A análise dos resultados dos ensaios de campo e laboratório possibilitou a previsão de propriedades fundamentais de comportamento do solo, incluindo estimativas da resistência ao cisalhamento não-drenada, razão de pré-adensamento do depósito, módulos de deformabilidade das argilas e coeficientes de adensamento. Conclui-se que há, em geral, concordância entre as estimativas obtidas em campo e em laboratório. Os valores previstos através dos ensaios realizados nos três campos experimentais são da mesma ordem de magnitude, indicando que há relativa homogeneidade no depósito e que as correlações estabelecidas são válidas para toda a região em estudo. Ao final do trabalho são apresentadas conclusões sobre as características geológicas e geotécnicas do depósito. Também são listados os parâmetros geotécnicos de comportamento do solo, sugerindo-se seu uso como referência a projetos específicos de uso e ocupação em desenvolvimento na região. / The geotechnical behaviour of a soft clay deposit is discussed in this research on the basis of an extensive testing programme that comprises laboratory and in situ tests. The study reports data from the CEASA experimental testing site located in Porto Alegre. Two other sites have also been investigated, the Salgado Filho International Airport and the Tabai- Canoas Road, with the aim of verifying the applicatility of proposed methodologies and correlations developed at the CEASA site. Geotechnical properties for the whole site have been established which can be used for the Porto Alegre Metropolitan area. Electrical cone test, piezocone with pore pressure measurements at severa1 locations along the shaft, pressuremeter tests and vane tests are reported in this reserch. Construction andlor maintenance of the equipment, testing procedures and interpretation of results are part of the activities carried out in the experimental work. The first series of pressuremeter tests performed in the southern region of Brazil are presented in this thesis, in which a Ménard pressuremeter was used. The first series of cone and piezocone tests are also reported; developments on the hidraulic driving system, data acquisition system and saturation chamber were required to update the equipment, as well as maintenance on the electrical sensor of the cone. In parellel to the in situ testing programrne, series of laboratory tests were carried out on disturbed and undisturbed sarnples. The first allowed a characterisation of the soil to be made, the fonner was used to predict soil properties of the site. Undisturbed sampling was obtained from Shelby 125 rnrn (5") tubes. Consolidation and triaxial tests, unconsolidated undrained UU and isotropically consolidated undrained CIU, were performed with the undisturbed samples. Interna1 measurements of loads and strains were recorded when using the triaxial apparatus. Displacements were measured using Hall effect sensors constructed at early stages of the experimental testing programme. Soil properties were predicted from the interpretation of testing data from both laboratory and in situ tests. The undrained shear strength, the overconsolidation ratio, deformability parameters and the coefficient of consolidation were estimated. A good agreement is generally observed between properties assessed from laboratory and in situ testing data. Values of measured properties were similar for the three tested areas which indicates that the site is reasonably homogeneous and that the correlations established here are applied to the whole area around the city of Porto Alegre. Conclusions related to the geological and geotechnical characteristics of the area are given at the end of this thesis. Soil properties are listed and a suggestion is made reporting values that should be adopted as reference for geotechnical design problems in this deposit.

Neste trabalho foi avaliado o método de intercalação via co-coagulação na preparação de nanocompósitos de SBR com uma montmorilonita organicamente modificada (OMMT) com o objetivo de desenvolver nanocompósitos com propriedade de barreira a gases superior aos compostos elastoméricos convencionais. Foram preparados nanocompósitos de SBR com enxofre e MBTS contendo 3, 6 e 9 phr de OMMT avaliando-se as melhores condições de incorporação da OMMT in-situ durante a co-coagulação. Também foi avaliada a influência da nanoargila na cura e nas propriedades do SBR. Os compósitos foram caracterizados por calorimetria diferencial de varredura (DSC), termogravimetria (TGA) e difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET), análise dinâmico-mecânica (DMA) e ensaios físicos (tração e dureza). O processo com maior tempo (168 h) de intumescimento da OMMT no látex de SBR e a co-coagulação rápida foi a melhor condição de processo para a obtenção de nanocompósitos com morfologia intercalada. A avaliação da cura dos nanocompósitos por DSC e pela curva reométrica permitiu verificar que a OMMT acelera a reação de reticulação do SBR por enxofre. A avaliação dos nanocompósitos não vulcanizados por DRX mostrou que houve intercalação de SBR nas nanocamadas da OMMT independente do teor desta e das condições utilizadas na co-coagulação do látex. A morfologia dos nanocompósitos vulcanizados, avaliada por DRX e MET, revelou que houve esfoliação parcial e intercalação da OMMT para os três teores de nanoargila utilizados. Os nanocompósitos avaliados apresentaram pequenas variações na Tg em relação ao composto de SBR sem nanoargila. O coeficiente de permeabilidade ao oxigênio avaliado em filmes dos nanocompósitos decresceu com o aumento do teor de OMMT incorporada nestes, sendo para o nanocompósito de SBR com 9 phr, 44% menor que o observado para o filme sem OMMT. As propriedades mecânicas dos nanocompósitos com 6 e 9 phr de OMMT foram significativamente superiores ao composto sem OMMT. Verificou-se que o método de incorporação da OMMT in-situ durante a co-coagulação látex de SBR foi eficiente, embora ainda possa ser otimizado. / In this study, the preparation method of SBR-clay nanocompósitos by cocoagulating both the latex and the organically modified montmorillonite (OMMT) were investigated in order to achieve nanocomposites with good gas barrier property. SBR-clay nanocomposites prepared with 3, 6 and 9 phr of OMMT were cured with MBTS and sulfur evaluating the best conditions for OMMT incorporation during insitu co-coagulation. The nanoclay influence on the SBR reaction cure and the nanocomposite properties was evaluated. The composites were characterized by differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetry (TGA), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscopy (TEM), dynamic mechanical analysis (DMA) and physical tests. The process with the longest OMMT swelling (168 h) in the SBR latex and the fastest co-coagulation rate was the best option for the production of intercalated nanocomposites. The evaluation of the SBR cure by DSC and rheometric curve showed that the OMMT accelerates the elastomer crosslinking reaction by sulfur. XRD analyses of the uncured nanocomposites through showed intercalated morphology independent of the nanoclay content and conditions in the latex co-coagulation process. The morphology of the cured nanocomposites showed OMMT partial intercalation and exfoliation for the three concentrations of nanoclay used. The nanocomposites evaluated showed small variations in glass transition temperature when compared with the nanoclay free SBR compound. The coefficient of oxygen permeability in the nanocomposite films decreased with the amount of OMMT, being 44% lower in the nanocomposite with 9 phr compared to the pattern without OMMT. The mechanical properties of nanocomposites with 6 and 9 phr of OMMT were significantly higher than the compound without nanoclay. The method of OMMT in-situ incorporation during the co-coagulation of SBR latex was found effective; although it can still be improved.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-01T21:26:34Z No. of bitstreams: 1 2017_DianaNascimentoLins.pdf: 3929650 bytes, checksum: c1872139675012efdaf0e74375f4628b (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-09T17:01:50Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DianaNascimentoLins.pdf: 3929650 bytes, checksum: c1872139675012efdaf0e74375f4628b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-09T17:01:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DianaNascimentoLins.pdf: 3929650 bytes, checksum: c1872139675012efdaf0e74375f4628b (MD5) Previous issue date: 2018-03-09 / Dado o crescimento da indústria da construção, a produção de cimento Portland também foi intensificada. No entanto, efeitos ambientais adversos são causados pela atividade cimenteira, sendo esta responsável por cerca de 5% das emissões de CO2 mundiais. Com o objetivo de atenuar essas emissões, uma medida mitigadora eficiente é a redução do teor de clínquer na composição do cimento. Para isso, diferentes adições minerais são comumente utilizadas para substituí-lo, porém, estas não têm disponibilidade suficiente para atender a demanda atual do mercado. Diante da necessidade de novos materiais, pesquisas buscam adições que atendam esta demanda. Dentre elas, a argila calcinada e o fíler calcário, se mostraram eficientes quando utilizados simultaneamente, formando um novo cimento, denominado LC³. Esta pesquisa visa analisar a resistência à compressão de cimentos LC³ produzidos a partir de adições minerais disponíveis na região do Distrito Federal. Foram produzidas diversas argamassas, fabricadas com cimentos com diferentes teores e tipos de fíler calcário e argila calcinada. Em função da redução da trabalhabilidade das misturas, ocasionada por estes materiais, foi avaliado o teor de aditivo superplastificante utilizado para cada cimento. Também verificou-se a influência das adições minerais utilizadas conforme suas características químicas e físicas. Os resultados indicam que de acordo com o teor e tipo de adição, o LC³ é capaz de atingir resistências semelhantes às obtidas pelo cimento de referência. Em caso de teores de substituição elevados pode haver redução da resistência, contudo, os valores são relevantes, tendo em vista a redução de clínquer significativa. Também se observou a influência preponderante do tipo de argila calcinada no desempenho do LC³, no entanto, verificou-se que o teor de calcário e a finura das partículas de fíler também interferem no desempenho do cimento. / Given the growth of the construction industry, a Portland cement production has also been intensified. However, they are needed for cement activity, which is responsible for about 5% of the world's CO2 emissions. In order to attenuate emissions, an efficient mitigation measure is a reduction of research theory in cement composition. For this, different mineral additions are commonly to replace it, however, these are not necessary to meet the current market demand. Faced with the need for new materials, researches seek additions that meet this demand. Among them, a calcined clay and limestone, are effective when used simultaneously, forming a new cement, called LC³. This research proposes to analyze the compressive strength of LC³ cements produced from mineral additions available in the Federal District. Several mortars were produced, made from cements with different contents of mineral additions. Due to the reduction of the workability of the mixtures caused by these materials, the content of superplasticizer additive used for each cement was initially evaluated. One research also found an influence of mineral additions in accordance with their chemical and physical characteristics. The results indicate that according to the content and type of addition, the LC³ is capable to get compressive strength, similar to those obtained by reference cement. In case of substitution levels, there may be a reduction of the resistance, although, the values are relevant, in view of a significant clinker reduction. It was also observed the predominant influence of calcined clay type on the performance of LC³, however, it was verified that the content of limestone and a fineness of the file particles also interfere in the performance of the cement.

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.

Esta pesquisa tem por objetivo reunir, compilar e analisar as informações relacionadas à caracterização geotécnica dos depósitos de solos moles do Estado do Rio Grande do Sul, através de dados obtidos de pesquisas anteriores e de projetos de infra-estrutura. O conjunto das informações obtidas nesta dissertação constitui-se em um banco de dados valioso, no qual são disponibilizadas as principais propriedades geotécnicas de argilas e as correlações que possibilitam suas estimativas. O estudo foi dividido em duas regiões, nas quais a ocorrência destes solos é mais freqüente e o investimento em infra-estrutura é importante: Porto Alegre e Rio Grande. Dentro destas regiões, temos ainda algumas subdivisões de vários depósitos estudados, que fornecem as características particulares de cada região. O estudo conta com uma caracterização geológica e um histórico das formações dos solos moles do estado do Rio Grande do Sul. Um extenso levantamento dos índices físicos é apresentado para caracterização e comparação dos dois locais, através do qual são reunidas informações relacionadas a granulometria, índice de vazios, limites de Atterberg, peso especifico natural, umidade natural e outros. Os ensaios de laboratório forneceram o comportamento tensão-deformação-resistência para amostras retiradas dos locais de estudo, fornecendo os parâmetros indispensáveis à completa descrição do comportamento do material, como: resistência não-drenada ao cisalhamento, Su, índice de compressão, ângulo de atrito efetivo, coesão efetiva e nível de préadensamento, OCR. Correlacionando-se também alguns destes parâmetros, é possível estabelecer padrões de comportamento que são consistentes com outros locais já estudados nacional e internacionalmente. A análise dos ensaios de campo completa a caracterização dos depósitos, fornecendo uma visão geral dos perfis de subsolo. O cruzamento de dados de campo e laboratório possibilita o estabelecimento de correlações para a estimativa de Su e OCR para os depósitos. Resultados espúrios são desconsiderados nas análises apresentadas.

Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC), como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciências Ambientais. / This study aimed to evaluate the Plans of Reclamation of Degraded Areas (PRDA) by clay mining in the town of Içara, SC. The methodology consisted in the collection and analysis of data on clay mining processes from the collection of the Environmental Foundation (FATMA) and visits in loco to 3 areas under going environmental restoration. Were analyzed 19 environmental processes concerning clay mining in Içara, avaible in the collection of FATMA. Out of the processes under analysis, 16 were passive-active processes on clay mining (MIN) and 3 were processes on restoration of liabilities (REC). After analyzing the content of PRDAs, we found out that their quality is questionable and many failures were detected in the preparation of these plans. There were 7 proposed methodology types in MIN processes and 3 methodology types in REC processes. Most indicated future uses of the area were for economic purposes. Out of the 3 areas visited in loco, one has already concluded its restoration process, another is again in mining activity, and the process of the third is invalid, according to the environmental agency. There is shortage of human and financialresources both in the environmental agency to conduct analysis and provide more careful inspection and in the mining companies to conduct higher-quality studies. We recommend proposing 2 methodologies to restore areas mined for clay, one using functional filling and diversity groups and another according to the ecological roughness model. / Este estudo teve por objetivo avaliar os Planos de Recuperação de Áreas Degradadas (PRADs) de mineração de argila no município de Içara, SC. A metodologia compreendeu a coleta e análise de dados sobre os processos de mineração de argila do acervo da Fundação do Meio Ambiente (FATMA) e visita in loco a três áreas em recuperação ambiental. Foram analisados 19 processos ambientais relacionados à mineração de argila em Içara, disponíveis no acervo da FATMA. Dos processos analisados, 16 foram processos passivos-ativos de mineração de argila (MIN) e três foram processos de restauração de passivos (REC). Após a análise do conteúdo dos PRADs, constatou-se que sua qualidade é questionável e muitas falhas foram detectadas na elaboração desses planos. Houve a proposição de 7 tipos de metodologias nos processos MIN e três tipos nos processos REC. A maioria dos usos futuros indicados da área foi para fins econômicos. Das três áreas visitadas in loco, uma está com processo de restauração concluído, outra está novamente em atividade de mineração e o processo da terceira está inválido, segundo o órgão ambiental. Há deficiência de recursos humanos e financeiros tanto do órgão ambiental para realizar análise e fiscalização mais criteriosa quanto por parte das mineradoras para elaborar estudos com mais qualidade. Recomenda-se a proposição de 2 metodologias de restauração para áreas mineradas por argila, uma utilizando os grupos funcionais de preenchimento e de diversidade e outra de acordo com o modelo ecológico de rugosidades.

Dissertação apresentada ao programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade do Extremo Sul Catarinense – UNESC, como requisito parcial para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Nowadays, the fast single firing process has been used by Santa Catarina’s ceramic roof tiles manufacturers. But paste compositions and pressing systems used by them are typical for ceramic tiles processed by dry milling. Therefore, the ceramic roof tile producers are not using paste compositions and forming systems typical for clay ceramics, that is, pastes composed only by clays and formed by extrusion. The fast single firing technology using roller kilns enables the use of faster heating rates with shorter firing cycles, therefore reducing energy costs and significantly increasing the clay industry productive capacity. Therefore, this dissertation presents the heating rate and firing temperature effect on the final properties of extruded clay ceramics obtained from mixtures of clay minerals and processed by fast firing. Five raw materials were selected from deposits belonging to the mining cooperative of the local ceramic industry union. The raw materials were processed by extrusion and fired in an electric furnace at 950 °C during 90 min. The unfired raw materials were characterized for plasticity and firing behavior (DSC/TG). The fired raw materials were characterized for water absorption, mechanical strength and dimensional change. After characterization, three raw materials were selected for the development of formulations using mixtures design and analysis of variance. The compositions processed by extrusion were subjected to firing cycles of 30 min and 90 min at 950 °C and 1050 °C maximum temperatures. The compositions were characterized using the same tests used for raw materials. The results show the feasibility of obtaining extruded clay products by fast single firing process in roller kilns, using only clay minerals as raw materials. Five compositions are suitable for processing by fast firing from three clay minerals and the resulting products meet the specifications of the NBR 15270-1/2005 standards for clay ceramics. / A monoqueima rápida tem sido utilizada para fabricação de telhas por empresas de Santa Catarina. Mas estas usam composição de massa e sistemas de prensagem por massa seca, típicos da cerâmica de revestimento. Portanto, os produtores de telhas cerâmicas não estão utilizando as composições de massa e sistemas de conformação típicos da cerâmica vermelha, ou seja, massas compostas apenas por argilominerais e conformadas por extrusão. A tecnologia de queima rápida utilizando fornos a rolos viabiliza o uso de taxas de aquecimento mais rápidas com um tempo de ciclo de queima mais curto, reduzindo o custo energético e aumentando significativamente a capacidade produtiva da indústria. Desta forma, esta dissertação apresenta o estudo do efeito da taxa de aquecimento e da temperatura de queima sobre as propriedades finais de produtos de cerâmica vermelha extrudados, obtidos a partir de misturas de argilominerais e processados por queima rápida. Foram selecionadas cinco matérias-primas a partir das jazidas pertencentes à cooperativa de extração mineral do sindicato da indústria de cerâmica vermelha local. As matérias-primas foram conformadas por extrusão e queimadas em forno elétrico à 950°C sob um ciclo de queima de 90 min. As matérias-primas cruas foram caracterizadas quanto a sua plasticidade e comportamento em queima (DSC/TG). As matérias-primas queimadas foram caracterizadas quanto a sua absorção de água, resistência mecânica e variação dimensional. Após caracterização, três matérias-primas foram selecionadas para o desenvolvimento das formulações utilizando-se planejamento experimental de misturas e análise de variância. As composições conformadas por extrusão foram submetidas a ciclos de queima de 30 min e 90 min em temperaturas de 950°C e 1050°C. As composições foram caracterizadas segundo os mesmos ensaios utilizados para as matérias-primas. Os resultados obtidos mostram a viabilidade de obtenção de produtos de cerâmica vermelha extrudados pelo processo de monoqueima rápida em fornos a rolos, utilizando matérias-primas argilosas. Foi possível determinar que cinco composições estão aptas ao processamento por queima rápida a partir de três argilominerais e que estes produtos atendem às especificações da normas NBR 15270-1/2005 para cerâmica vermelha.

Resumo: Neste trabalho são apresentados os resultados de caracterização das principais argilas usadas pela indústria cerâmica vermelha regional e, também, de alguns resíduos sólidos produzidos na região de Presidente Prudente - SP. Os resultados da incorporação destes resíduos em massas cerâmicas são avaliados através do estudo de suas propriedades tecnológicas. Para a caracterização dos materiais foram utilizadas as seguintes técnicas: análise textural (concentração das frações areia, silte e argila), difratometria de raios X e análise térmica. As propriedades tecnológicas de corpos de prova cerâmicos foram avaliadas através dos seguintes parâmetros: retração linear (RL), perda de massa ao fogo (PF), massa específica aparente (MEA), porosidade aparente (PA), absorção de água (AA) e resistência mecânica à flexão (RMF). Corpos de prova, com diferentes concentrações de resíduos, foram prensados (prensa uniaxial manual) e queimados em temperaturas que variaram de 800 a 1200 oC, usando um forno tipo mufla com controle de temperatura. As argilas sedimentares foram coletadas nas margens do rio Paraná e em áreas de várzea, próximas as cerâmicas. As amostras estudadas, coletadas nos depósitos das cerâmicas, são usadas para produção de tijolos maciços, blocos furados e telhas. Quatro tipos diferentes de resíduos foram estudados: (1) lodo de estação de tratamento de água ETA, (2) torta de filtro de indústria de re-refino de óleo lubrificante, (3) pó de vidro (soda-cal) de garrafa tipo "long neck" descartável, e (4) cinza de bagaço de cana. Estes resíduos foram incorporados em massas cerâmicas coletadas nas indústrias... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work are presented the characterization results of the most important clays used by the regional red ceramic industry and also of some solid residues produced in the Presidente Prudente - SP region. The incorporation results of these residues in ceramic mass are evaluated studying their technological properties. For the materials characterizations were applied the following techniques: texture analysis (concentration of the sand, silt and clay fractions), X ray diffractometry and thermal analysis. The technological properties of ceramical probes were evaluated by the following technical parameters: linear shrinkage (RL), firing loss of mass (PF), apparent density (MEA), apparent porosity (PA), water absorption (AA) and flexural rupture strength (MRF). Probes, with different residues concentrations, were pressed (manual uniaxes) and fired in temperatures ranging from 800 to 1200 oC, by using one electrical kiln with temperature control. Sedimentary clays were collected on the floodplains of Paraná river and nearby the ceramic industries. The studied samples were collected in the industries deposits and they are used to produce massive bricks, holed bricks and roof tales. Four different residues types were studied: (1) sludge from city water treatment plant (ETA), (2) filter tart from re-refine lubricant oil, (3) glass powder from one-way bottles and (4) sugar cane bagasse ash. These residues were incorporated in ceramic mass collected in the industries. The data show that these clays are kaolinitic and have high plasticity with assorted silt and sand concentrations. Iron oxides and hydroxides that colored the red ceramic are common in the clays composition. Besides kaolinite the clays have in their composition mica, gibbsite, smectite, and non-plastic minerals (Ti and Fe oxides, quartz, etc.)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:02:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5645.pdf: 3965353 bytes, checksum: ee685f0c919d12a4e453a7ada815318b (MD5) Previous issue date: 2013-02-08 / Financiadora de Estudos e Projetos / The drug delivery systems (DDS) shows several advantages when compared with traditional release systems, such as allowing the employment of lower plasmatic concentrations of drug, having greater efficiency, and minimizing side effects. The improvement of drug delivery depends strictly on the choice of an adequate support allowing to effectively controlling the drug release. All systems use a physical or chemical barrier that control the speedy of release and ensure the desired doses. In this sense, the use of biopolymers and some inorganic hybrid materials as a solid support, such as layered doubles hydroxides (LDH), is of great interest, due to biocompatibility and biodegradability. In this study a series of distinct bionanocomposites were developed and their properties and potential to be used as drug delivery systems explored, creating complexes with high applicability. Gastroresistant and mucoadhesive chitosan-pectin beads for mesalazine release were synthesized in pure form or intercalated LDH compounds, aiming to simulate the in vivo conditions. Another bionanocomposite was also synthesized to be used as a drug carrier consisting of a blend of alginate polysaccharide and magnetic and graphite nanoparticles, in two different pharmaceutical forms: beads and films. This work evaluated the efficacy of these new matrices when the associate drug is previously immobilized on a LDH-based inorganic solid. The compositional and structural characterizations of all these bionanocomposites allowed to conclude that there was an intercalation of the drugs between the LDH layers were satisfactorily, suggesting a compatibility of the system. The physical properties of the beads and films, such as water uptake, encapsulation efficiency, control release, and mechanical properties, were improved when hybridized with the nanoparticles. These results indicate that the bionanocomposites synthesized are promising to further use in drug delivery systems and other substances, exhibiting high applicability in several areas, from biomedicine to agriculture, for example, in the control of fertilizer or herbicides release. / Os sistemas de liberação controlada de fármacos apresentam uma série de vantagens em relação aos sistemas de liberação tradicionais, como permitir o uso da droga em menores concentrações plasmáticas, maior eficiência e a minimização de efeitos colaterais. A melhora no desenvolvimento de liberação controlada de fármacos depende estritamente da escolha de um suporte adequado capaz de controlar a liberação da droga de forma eficaz. Todas as formulações de sistemas de liberação controlada utilizam uma "barreira" física ou química, que controla a velocidade de liberação e assegura a dose desejada. Neste sentido, a utilização de biopolímeros e de certos materiais híbridos inorgânicos, tal como os hidróxidos duplos lamelares (HDL) como um suporte sólido, são de grande interesse devido às suas propriedades de biocompatibilidade e biodegradabilidade. Neste trabalho foram desenvolvidos uma série de diferentes bionanocompósitos e seu potencial para a liberação controlada de fármacos foi explorado, através de uma nova abordagem, criando sistemas com elevada aplicabilidade. Foram sintetizadas microesferas à base de quitosana/pectina gastrorresistentes e mucoadesivas para liberação de 5-Aminosalicilato em sua forma pura ou em compostos de intercalação com HDL, visando uma liberação in vitro que simulasse as condições in vivo. Outros bionanocompósitos foram sintetizados, através da associação entre o polissacarídeo alginato e nanopartículas de grafite magnético, estudo pioneiro da matriz biohíbrida magnética, a fim de ser utilizada como carreadora de fármaco em dois novos sistemas: de microesferas e de películas. Este estudo avaliou a eficácia dessas novas matrizes quando se associam fármacos previamente imobilizados em HDL. As caracterizações composicionais e estruturais de todos os novos bionanocompósitos sintetizados permitiram inferir que os fármacos foram intercalados satisfatoriamente por entre as lâminas do HDL, e ainda, que os sistemas eram compatíveis entre si. As propriedades físicas das microesferas e películas tais como absorção de água, eficiência de encapsulação e de liberação controlada, juntamente com as propriedades mecânicas, foram melhoradas quando compostas por matrizes híbridas. Tais resultados apontam que os bionanocompósitos sintetizados são promissores como futuros sistemas de liberação controlada de fármacos e outras substâncias, podendo ter elevada aplicabilidade em diversos setores, desde a área biomédica até a agricultura, por exemplo, na liberação controlada de fertilizantes e herbicidas.