A conformação em torno elétrico é um dos métodos utilizados na fabricação de peças cerâmicas, principalmente utilitários e decorações. Porém nem todas as massas cerâmicas possuem plasticidade adequada para serem torneadas. A porcelana fosfática é um desses exemplos devido à composição de 50 % de cinza de ossos bovinos, 25 % de caulim e 25 % de feldspato. Uma massa de porcelana comercial de alta temperatura, branca e com boa plasticidade foi a referência de massa propícia para se trabalhar no torno elétrico e foi feito a caracterização desse material como distribuição granulométrica, picnometria a gás, composição química por fluorescência de raio X (FRX) e difração de raio X (DRX). Os mesmos métodos de caracterização foram feitos na porcelana fosfática. O limite de Atterberg foi utilizado como técnica para medir os teores de água das massas e a reometria por squeeze flow foi o método de análise para diferenciar massas cerâmicas plásticas e não-plásticas. Testes no torno elétrico foram feitos para concluir sobre melhoria na plasticidade da porcelana fosfática através da adição de aditivo como bentonita e polímero à base de éter celulose (MHEC). Adição de 4 % de bentonita na porcelana fosfática aumentou o índice de plasticidade de Atterberg em cerca de 100 % e as curvas de squeeze flow ficaram próximos das curvas do material de referência, apresentando assim plasticidade suficiente para fabricar peças no torno elétrico. / Throwing on electric wheel is one of techniques used to forming ceramic wares as tableware and decorative. However, ceramic body needs to have enough plasticity for hands working on throwing wheel. The phosphatic porcelain composition is 50 % of bone ash, 25 % of kaolin and 25 % of feldspar and generally has low plasticity. A commercial porcelain for throwing on the electric wheel was used as default and compared with the phosphatic porcelain. Raw material characterization as particle size distribution analysis, gas pycnometry, chemical composition by x-ray fluorescence (XRF), zeta potential and x-ray diffraction (XRD) was doing to compare both porcelains. Atterberg limits were used to measure moisture content of ceramic body and rheometry was evaluated by squeeze flow technique to determine the viscosity difference between porcelain and phosphatic porcelain. Test on the throwing wheel were made to verify plasticity improvement by addition of bentonite or a polymer based on ether cellulose (MHEC). The 4 % of bentonite addition increased about 100 % the Atterberg limit and the consequent change in the squeeze flow curves demonstrate to be similar with reference and with enough plasticity to throwing on the electric wheel. Keyword: Phosphatic porcelain. Plasticity. Throwing wheel. Bentonite. Squeeze flow.

A conformação em torno elétrico é um dos métodos utilizados na fabricação de peças cerâmicas, principalmente utilitários e decorações. Porém nem todas as massas cerâmicas possuem plasticidade adequada para serem torneadas. A porcelana fosfática é um desses exemplos devido à composição de 50 % de cinza de ossos bovinos, 25 % de caulim e 25 % de feldspato. Uma massa de porcelana comercial de alta temperatura, branca e com boa plasticidade foi a referência de massa propícia para se trabalhar no torno elétrico e foi feito a caracterização desse material como distribuição granulométrica, picnometria a gás, composição química por fluorescência de raio X (FRX) e difração de raio X (DRX). Os mesmos métodos de caracterização foram feitos na porcelana fosfática. O limite de Atterberg foi utilizado como técnica para medir os teores de água das massas e a reometria por squeeze flow foi o método de análise para diferenciar massas cerâmicas plásticas e não-plásticas. Testes no torno elétrico foram feitos para concluir sobre melhoria na plasticidade da porcelana fosfática através da adição de aditivo como bentonita e polímero à base de éter celulose (MHEC). Adição de 4 % de bentonita na porcelana fosfática aumentou o índice de plasticidade de Atterberg em cerca de 100 % e as curvas de squeeze flow ficaram próximos das curvas do material de referência, apresentando assim plasticidade suficiente para fabricar peças no torno elétrico. / Throwing on electric wheel is one of techniques used to forming ceramic wares as tableware and decorative. However, ceramic body needs to have enough plasticity for hands working on throwing wheel. The phosphatic porcelain composition is 50 % of bone ash, 25 % of kaolin and 25 % of feldspar and generally has low plasticity. A commercial porcelain for throwing on the electric wheel was used as default and compared with the phosphatic porcelain. Raw material characterization as particle size distribution analysis, gas pycnometry, chemical composition by x-ray fluorescence (XRF), zeta potential and x-ray diffraction (XRD) was doing to compare both porcelains. Atterberg limits were used to measure moisture content of ceramic body and rheometry was evaluated by squeeze flow technique to determine the viscosity difference between porcelain and phosphatic porcelain. Test on the throwing wheel were made to verify plasticity improvement by addition of bentonite or a polymer based on ether cellulose (MHEC). The 4 % of bentonite addition increased about 100 % the Atterberg limit and the consequent change in the squeeze flow curves demonstrate to be similar with reference and with enough plasticity to throwing on the electric wheel. Keyword: Phosphatic porcelain. Plasticity. Throwing wheel. Bentonite. Squeeze flow.

O processo de adsorção vem sendo utilizado como uma técnica eficaz para a remoção de íons metálicos em efluentes. Neste trabalho são apresentados os estudos para avaliar da capacidade de adsorção de cobalto em caulinita, um adsorvente de baixo custo, visando à remoção deste íon de soluções aquosas. Foi analisada a área superficial específica (S) em 25 amostras de materiais preparadas de diferentes modos: caulinita, bentonita e carvão ativado e, misturas de caulinita-bentonita e caulinita-carvão ativado. Estas misturas foram preparadas pela adição de 10, 20, 30, 40 e 50% de carvão ativado ou bentonita à caulinita. As amostras de caulinita-carvão ativado e caulinita in natura foram calcinadas a 600 e 1000 °C por 4 horas. Foi escolhida para os testes de adsorção a mistura de caulinita com 10% de carvão ativado por apresentar a melhor relação custo benefício em relação à S. Os parâmetros de adsorção investigados nesta mistura foram: tempo de contato, pH, concentração inicial de soluto, competição iônica e força iônica. Verificou-se que o tempo de contato e o pH otimizados para o propósito do trabalho foram 30 min e pH 6. Nestas condições a eficiência de remoção do íon cobalto da solução foi superior a 80%. Verificou-se que a presença de íons Cr e Zn, bem como o aumento da força iônica diminuem a capacidade de adsorção do Co na mistura adsorvente. As isotermas de Langmuir e Freundlich apresentaram R2 iguais a 0,906 e 0,597, respectivamente. Os parâmetros determinados nestas isotermas indicaram um processo espontâneo, ou seja, energeticamente favorável, para a adsorção do Co nas condições e que foram realizadas este trabalho. / The adsorption process has been used as an efficient technique for the removal of metallic ions in industrial effluent. In this work, it is presented the studies to evaluate the adsorption capacity of cobalt in kaolinite, a low cost adsorbent, aiming at the removal of this ion from aqueous solutions. The specific surface area (S) was analyzed in 25 samples prepared in different ways: kaolinite, bentonite and activated carbon and, mixtures of kaolinite-bentonite and kaolinite-activated carbon. These mixtures were prepared by adding to kaolinite 10, 20, 30, 40 or 50% of activated charcoal or bentonite. Samples of kaolinite-activated charcoal mixture and raw kaolinite were also calcined at 600 and 1000 °C for 4 hours. The adsorption parameters investigated for these adsorbents were: contact time, pH, solute initial concentration, ionic competition and ionic strength. It was found that the optimized contact time and pH, for the purpose of this work, were 30 min and pH 6. Under these conditions the cobalt ion removal efficiency was greater than 80%. It was verified that the presence of Cr and Zn ions, as well as the increase in ionic strength caused a decrease in the adsorption capacity of Co in the adsorbent mixture. The Langmuir and Freundlich isotherms presented R2 equal to 0.906 and 0.597, respectively. The parameters determined by these isotherms indicated a spontaneous process, i.e., energetically favorable, for the adsorption of Co under the conditions that this work was carried out.

O sucesso da conclusão de um poço por perfuração e o custo do projeto estão relacionados às propriedades dos fluidos de perfuração. O estudo experimental foi realizado a partir da determinação e análise das curvas de tensão de cisalhamento versus taxa de deformação de suspensões aquosas de bentonita e carboximetilcelulose com diferentes concentrações de NaCl. Investigou-se, inicialmente, o comportamento reológico de suspensões de carboximetilcelulose 0,5% (em massa) com concentrações de sal, NaCl de 0 a 4% (em massa), para temperaturas variando de 14 a 26ºC. Os resultados experimentais possibilitam a caracterização reológica destas soluções como fluidos pseudoplásticos e indicam que a adição de NaCl em soluções com CMC alteram significativamente o comportamento reológico desse tipo de solução. Numa segunda etapa, estudou-se o comportamento reológico de suspensões de bentonita e carboximetilcelulose em diferentes concentrações de sal, NaCl. Empregaram-se soluções contendo 4,8 % de bentonita, 0,5 % de carboximetilcelulose e concentrações de 0 a 4% de NaCl. Constata-se o comportamento tixotrópico destas suspensões e a forte dependência com a concentração de sal. O estudo foi complementado com uma análise comparativa dos resultados do comportamento reológico obtidos por reômetro de cilindros coaxiais modelo Brookfield e o viscosímetro FANN 35 A, usualmente empregado na análise de fluidos de perfuração. O equacionamento do escoamento do fluido nos aparelhos permitiu uma interpretação mais detalhada dos valores descritos na norma, obtendo-se uma equivalência dos valores medidos em campo com os obtidos no reômetro Brookfield apesar de as faixas de operação de taxas de deformação serem distintas. / The properties of drilling fluids have a very significant effect on the successful of a well completion and the project costs. The experimental study was conducted based on the determination and analysis of the curves of shear stress and shear rate of aqueous suspensions composed of bentonite and carboxymetil cellulose at different concentrations of NaCl. The rheological behaviour of carboxymetil cellulose suspensions 0.5% w/w at NaCl concentrations in the range of 0 to 4% w/w from 14 to 26°C was studied. The experimental results allow the rheological characterization of these solutions as pseudoplastic fluid. It was observed that the addition of NaCl to CMC solutions changes its rheological behaviour significantly. In addition, the rheological behaviour of 4,8% bentonite suspensions with 0,5% carboxymethyl cellulose at different concentrations of NaCl in the range of 0 to 4% was studied. The characterization of these solutions showed thixotropic behaviour and a strong dependence on the salt concentration. The study was complemented with a comparative analysis of the results obtained by using a coaxial cylinders rheometer model Brookfield and the FANN Model 35 A viscometer, usually employed in drilling fluids analysis. The analytical solutions allowed a more detailed interpretation of the values described in the standard resulting in an equivalence between the measured values obtained in the field and in the Brookfield rheometer despite the differents shear rate ranges.

Made available in DSpace on 2017-07-21T20:42:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcia Bar.pdf: 1938190 bytes, checksum: bb816fc6c476b719778c8aac8bf23c41 (MD5) Previous issue date: 2008-10-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The cation exchange of the bentonite and its processing are important factors to the polimeric nanocomposite formulation. The objective of this work was to produce nanocomposites of polypropylene / sodium bentonite and polypropylene / organophilic bentonite through melt intercalation and analyze the degradation produced by ultraviolet irradiation. Cetyl trimethyl ammonium bromide (C17H38BrN), Cetremide®, was used to organophilize the bentonite clay. Corotating twin screw extruder was used to process the nanocomposite; injection molded specimens were used for the flexural test and optical micrographs; hot pressed samples were used for DSC, XRD and FTIR. The XRD results showed that the samples of nature bentonite obtained better interaction with de polymer rather than treated clay, and produced intercalated nanocomposite. The degradation by ultraviolet irradiation was observed after 24 hours of exposition. All the samples showed the same photoproducts and at the same proportion until 240 hours of UV exposition; at higher times, 480 hours of UV exposition, the organophilize bentonite composite showed higher degradation than other ones. The flexural modulus decreased with degradation time. The degradation occurs due chromophores impurities presented in the samples, thus samples with clay show higher degradation, and organophilic clay contains ammonium salt that contribute to increase the degradation. / A troca de cátions da bentonita e o processamento são fatores muito importantes para a formação de nanocompósitos poliméricos. O objetivo deste trabalho foi produzir nanocompósitos de polipropileno / bentonita sódica e polipropileno / bentonita organofílica pelo método de intercalação no estado fundido e avaliar a degradação devido a exposição das amostras a irradiação ultravioleta. Foi usado o sal quaternário de amônio cetil trimetilamoneobrometo (C17H38BrN), Cetremide®,para obter a bentonita organofílica. No processamento foi usado uma extrusora de rosca dupla corrotacional; para o ensaio de flexão e de microscopia ótica foram usadas amostras injetadas; para o ensaio de DSC, DRX e FTIR foram usadas amostras prensadas a quente. Os resultados de raios-X mostraram que as amostras com bentonita natural tiveram uma melhor interação com o polímero do que a argila tratada, e formaram um nanocompósito intercalado. Os efeitos dos raios ultravioleta na degradação já são perceptíveis após 24 horas de exposição. Todas as amostras apresentam os mesmo foto-produtos e na mesma proporção até 240 horas de exposição UV; com tempos maiores, 480 horas de exposição, o compósito formado pela argila organofílica apresenta uma degradação mais acentuada que os outros materiais. O módulo de flexão diminuiu com o tempo de degradação; as trincas superficiais aumentaram com o tempo de degradação. A degradação ocorre devido as impurezas cromóforas presentes nas amostras, desta forma, amostras em cuja composição tem argila são mais degradadas, e no caso da argila organofílica ainda tem a presença do sal de amônio que também contribui para o aumento da degradação.

Procura-se nesta pesquisa estudar o desempenho de estacas escavadas de grande diâmetro em solo arenoso sob diferentes métodos executivos (uso de polímero e bentonita). Um programa de provas de cargas instrumentadas em profundidade foi realizado para verificar o desempenho de estacas escavadas em solo arenoso sob carga vertical. O Campo Experimental em que se realizou o estudo localiza-se no município de Araquari, litoral Norte do Estado de Santa Catariana, Brasil. O perfil geotécnico é composto de areia compacta a fofa, intercalada por uma camada de argila de três metros de espessura entre os 18 e 22m de profundidade. Foram executas duas estacas escavadas de 1,0m de diâmetro e cota de apoio de 24,10m e 24,40m respectivamente com uso de polímero (Polymud) e bentonita. Os resultados das provas de carga demostraram diferença de desempenho entre as duas técnicas usadas. Realizaram-se duas provas de carga lenta para verificar o desempenho. Uma prova de carga em que a carga máxima resistida pela estaca com uso de bentonita foi de 4574kN gerando deslocamento de 63,5mm no topo da estaca. Outra prova de carga na estaca com uso de polímero em que a carga aplicada no topo da estaca foi de 8518kN a qual gerou um deslocamento no topo da estaca de 98,71mm. O desempenho do atrito lateral apresentado pela estaca com o uso de lama bentonítica foi inferior que a estaca em que foi usado polímero. Essa diferença foi maior na camada até de 0,0 m aos 11,0m iniciais. Nesses 11,0m iniciais o solo é composto por uma camada de areia fofa a pouco compacta até os 4,0m e dos 4,0m aos 11,0m areia compacta a muito compacta. Essa redução da resistência lateral na estaca com o uso de bentonita pode estar relacionado devido à formação de cake. Em relação ao desempenho da carga de ponta, as técnicas de execução não tiveram influência na capacidade de carga. / It has been sought in this research to study the performance of bored piles of large diameter in sandy soil under different executive methods (the use of polymer and bentonite). A testing program of instrumental loads in depth was conducted to verify the performance of bored piles in sandy soil under vertical load. The experimental field in which the study took place is located in the city of Araquari, coast of the state of Santa Catarina, Brazil. The geotechnical profile is composed by compact sand to soft, alternated with a layer of clay three meters thick between 18 and 22m deep. It’s been executed two bored piles of 1.0m diameter and depth of 24,10m and 24,40m respectively with use of polymer (Polymud) and bentonite. The results of load tests have shown performance difference between the techniques used. There were two tests of slow load to verify performance. A load test in which maximum load resisted by the pile with use of bentonite was 4574kN creating 63,5mm displacement at the top of the pile. Another proof load on the pile with the polymer used in the load applied to the top of the pile was 8518kN which an offset generated at the top of the pile 98,71mm. The performance of the lateral friction presented by the pile with the use of bentonite mud was lower than the pile which has been used polymer. This difference was greater in the layer up to 0.0m to 11,0m initials. In these initial 11,0m soil is composed from a soft layer of sand to slightly compact until 4,0m and from 4,0m to 11,0m compact sand to very compact. This reduction of lateral resistance in pile with the use of bentonite may be related to the formation of cake. Regarding to the toe load performance, technical execution had no influence on the load capacity.

Orientador: Wagner Alves Carvalho / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química.

Orientador: Carlos Henrique Scuracchio. / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós Graduação em Nanociências e Materiais Avançados, 2010.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MaryelzyFDOpdf.pdf: 2807390 bytes, checksum: 8f6874eb0deb6349d074ce9c9fbbe71e (MD5) Previous issue date: 2009-09-03 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / This study evaluates the inclusion of quaternary ammonium salt, bromide hexadecyl trimethyl ammonium (HDTMA-Br) on sodium bentonite to evaluate their performance on the adsorption of phenol present in produced water. It was observed an increase in d001 samples modified with HDTMA-Br by diffraction of X-rays, showing the intercalation of quaternary ammonium cations in the interlamellar layers of clay. Through the adsorption isotherms could be abserver adsorption behavior of sodium bentonite and organophilic bentonite produced in three different concentrations of HDTMA-Br for adsorption of phenol, which is the main phenolic compound found in the product water. Different concentrations of synthetic solutions of phenol were placed in contact with these adsorbents under the same conditions of agitation and temperature. The adsorbent showed adsorptive favorable, especially the clay modified with the highest concentration of HDTMA-Br, 150% CEC of clay, BEN30-14, with higher amounts of phenol adsorbed per gram of adsorbent (mg.g-1) / Este trabalho objetiva avaliar a inser??o do sal de am?nio quatern?rio, brometo de hexadecil trimetil am?nio (HDTMA-Br) em bentonita s?dica para avaliar seu desempenho na adsor??o de fenol presente em ?gua produzida. P?de-se observar o aumento na d001 das amostras modificadas com HDTMABr por meio de difra??o de raios-X, o que evidencia a intercala??o dos c?tions quatern?rios de am?nio nas camadas interlamelares da argila. Atrav?s das isotermas de adsor??o p?de-se abservar os comportamentos adsortivos da bentonita s?dica e da bentonita organof?lica produzida em tr?s concentra??es de HDTMA-Br para adsor??o do fenol, o qual ? o principal composto fen?lico encontrado na ?gua produzida. Diferentes concentra??es de solu??es sint?ticas de fenol foram colocadas em contato com estes adsorventes sob mesmas condi??es de agita??o e de temperatura. Os adsorventes apresentaram comportamento adsortivo favor?vel, destacando-se a argila modificada com a maior concentra??o de HDTMA-Br, 150% da CTC da argila, BEN30-14, com maiores quantidades de fenol adsorvida por grama de adsorvente (mg.g-1)

No Estado de São Paulo, a CETESB (1993), a exemplo da maioria das legislações e regulamentações ambientais em todo o mundo, recomenda que o coeficiente de permeabilidade da camada de impermeabilização de fundo de solo compactado (CCL ou compacted clay liner) em aterros sanitários seja menor ou igual a 10\'POT.-9\' m/s. O material mais utilizado para este fim é a argila; porém, esse material já está escasso na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), na qual são abundantes solos saprolíticos derivados de rochas ácidas. Estudos anteriores mostraram que a permeabilidade de um solo saprolítico siltoso de filito da RMSP, da ordem de 5x10\'POT.-8\' m/s no ponto ótimo de compactação na energia normal, diminui para 6x10\'POT.-10\' m/s com adição de 5% de bentonita em peso seco e compactação na energia modificada. Este estudo visou a conhecer os efeitos da adição da bentonita no comportamento à resistência e compressibilidade desse material na presença de água e na presença de lixiviado, pois mudanças das propriedades mecânicas e hidráulicas do solo de revestimento podem comprometer sua integridade, levando à contaminação do solo e da água subterrânea. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto, adensamento edométrico e expansão com o solo natural e com uma mistura de solo com 5% de bentonita, compactados na energia modificada. A adição de 5% de bentonita ao solo saprolítico de filito causou pequena alteração na resistência (aumento da coesão e redução do ângulo de atrito, mas gerando envoltórias de resistência praticamente coincidentes na faixa de tensões estudadas) e ligeiro aumento da compressibilidade e da expansão. Portanto, o material torna-se adequado em termos de permeabilidade sem que sejam alteradas significativamente suas demais propriedades geotécnicas. A percolação de lixiviado pelo solo natural e pela mistura do solo com 5% de bentonita causou uma redução do coeficiente de permeabilidade para 3x10\'POT.-10\' m/s, um aumento pouco significativo na compressibilidade, uma redução na expansão e uma pequena alteração nos parâmetros de resistência, a qual praticamente não modifica as envoltórias de resistência na faixa de tensões estudadas. Pode-se concluir que os dois materiais são compatíveis com o lixiviado. Tendo em vista os resultados obtidos, a mistura de solo saprolítico de filito com 5% de bentonita compactada na energia modificada é um material adequado para a construção de revestimentos de fundo de aterros sanitários. / The Environmental Protection Agency from São Paulo State (Brazil), as most environmental regulations in the world, recommends a permeability coefficient equal or lower than 10\'POT.-9\' m/s for the bottom mineral liner in sanitary landfills. Clays are nowadays scarce in the Metropolitan Region of São Paulo (MRSP), whereas saprolitic sandy silts derived from acidic rocks are abundant in the area. Previous studies showed that the permeability of a saprolitic silt derived from phyllite from MRSP, which is 5x10\'POT.-8\' m/s at the optimum water content under normal Proctor effort, decreases to 6x10\'POT.-10\' m/s with the addition of 5% bentonite (dry weight) and compaction under modified Proctor effort. This research aimed at verifying the effects of bentonite addition on the shear strength and compressibility of this material in the presence of water and leachate, since alterations in the mechanical an hydraulic properties may damage the bottom liner and cause the pollution of the subsoil and subterranean waters. Direct shear, edometric compression and expansion tests were carried out with the natural soil and a mixture of soil and 5% bentonite, compacted under modified Proctor effort. The addition of 5% bentonite to the soil caused a slight alteration in the shear strength (increase of cohesion and decrease of friction angle, however resulting in practically coincident strength envelopes for the range of applied stresses), and slight increase of compressibility and expansion. Therefore, the material is adequate in terms of permeability without significant alteration of other geo-mechanical properties. Leachate seepage through the natural soil and through the mixture resulted in a reduction of permeability to 3x10\'POT.-10\' m/s, and a slight increase of compressibility, a reduction of expansion and a slight alteration in shear strength parameters, which however practically did not modify the strength envelopes for the range of applied stresses. It can be concluded the both materials are compatible to the leachate. Based on the results of this research, a mixture of the saprolitic soil of phyllite with 5% bentonite compacted under modified Proctor energy is an adequate material for the construction of bottom liners in sanitary landfills.