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.

Aflatoxinas são metabólitos altamente tóxicos, com efeitos teratogênicos e carcinogênicos, produzidos predominantemente por fungos do gênero Aspergillus. Devido aos seus graves efeitos deletérios na produção animal, muitos estudos são conduzidos com o objetivo de encontrar métodos eficazes de minimizar seus prejuízos econômicos. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do efeito protetor de um aditivo antimicotoxinas a base de bentonita cálcica natural brasileira (BCM – Brazilian calcium montmorillonite) sobre os parâmetros de ganho de peso, consumo e conversão alimentar, índice de eficiência produtiva, peso ponderado do coração, fígado, moela e baço, proteínas plasmáticas totais, e concentração de minerais no soro (cálcio, fósforo, magnésio, ferro, sódio, cloro e potássio). O experimento consistiu em 1056 pintos de corte machos, de 1 dia de vida, Cobb, distribuídos em baias aleatoriamente, com 22 aves em cada baia, por 42 dias. Foram utilizados 6 tratamentos, sendo o grupo controle sem o adsorvente BCM e sem aflatoxina (AFL), um grupo contendo apenas AFL (3 mg/kg), dois grupos recebendo apenas BCM (0,25% e 0,5%) e dois grupos recebendo AFL+BCM em dois níveis (0,25% e 0,5%). Os resultados demonstraram que de todo o experimento, o grupo mais afetado foi o das aves que receberam apenas AFL. Os tratamentos que receberam AFL+BCM a 0,25% e a 0,5% tiveram seus pesos 13,3% e 22,7% maiores do que o grupo que recebeu apenas AFL, respectivamente, e também aumentaram seu índice produtivo em 53% e 66,5%, respectivamente. Os índices de peso ponderado dos órgãos foram todos melhorados com a inclusão de BCM, mas houve um decréscimo no nível de potássio sérico de 15,3% quando comparado com o grupo que recebeu apenas AFL. A argila bentonita cálcica pode ser utilizada como aditivo adsorvente de micotoxinas para tratamento e controle de rações contaminadas com aflatoxinas em frangos de corte. / Aflatoxins are a highly toxic metabolites, with carcinogenic and teratogenic effects, produced mainly by the genus Aspergillus. Due their negative impact in the animal production chain, several studies have been conducted intended to find efficient methods to minimize the economical losses. The present experiment aimed to evaluate the protective effect of a Brazilian natural calcium montmorillonite (BCM) on the parameters of body weight gain, feed consumption, feed conversion, productive efficiency index, hart, spleen, liver and gizzard’s weight, total plasmatic protein level, and serum minerals. One thousand and fifty-six 1 d-old Cobb male broilers were housed in experimental pens (22 chickens per pen) for 42 d. Two levels of aflatoxins (AFLs) (0 and 3 mg kg-1) and three levels of BCM (0, 2.5 and 5 g kg-1) were assayed. Each treatment had eight replicates of 22 broiler chickens each. Of all the chickens tested in the experiment, the ones treated with AFLs were the most adversely affected. The treatments that received AFLs and BCM (0.25% and 0.5%) had their weights 13.3% and 22.7% heavier than the group that received only aflatoxins, respectively. They also improved their productive efficiency index in 53% and 66.5%, respectively. The organs weight parameter were all improved with the inclusion of BCM, but a decrease in the serium potassium level of 15.3% was observed when compared with the group that did not received AFLs. BCM did not affect negatively those groups that did not received AFLs. The BCM could be used as a mycotoxin binder for aflatoxins in broilers feed.

O presente trabalho investigou o comportamento mecânico e hidráulico de novos materiais geotécnicos compósitos para a utilização em barreiras verticais do tipo Slurry Walls. Fundamentalmente, o objetivo do programa experimental foi analisar o comportamento tensão-deformação e a influência da poro-pressão, através de ensaios triaxiais e ensaios de compressão não-confinada em misturas solo-cimento-bentonita (SCB) e solo-cimentobentonita- fibra (SCBF) e também a condutividade hidráulica em misturas solo-bentonita-fibra (SBF) e solo-cimento-bentonita-fibra. As misturas testadas nos ensaios triaxiais, cisalhadas na condição não-drenada (CIU) com tensões efetivas entre 50 e 470 kPa, foram rompidas após um período de 7 dias de cura. Nestes ensaios, foram medidas as condutividades hidráulicas antes e após o cisalhamento dos corpos de prova, a fim de comparar e identificar o comportamento da condutividade quando as barreiras verticais são solicitadas.A condutividade hidráulica avaliada em permeâmetro de parede rígida para as misturas SBF e SCBF foram comparadas com resultados de misturas SB e SCB obtidos na literatura. Os resultados dos ensaios realizados indicaram uma mudança dos padrões de comportamento dos materiais compósitos em relação à situação sem reforço, como o aumento dos parâmetros de resistência ao cisalhamento e a diminuição das deformações volumétricas sob carregamento isotrópico. Os ensaios de condutividade hidráulica confirmaram que o comportamento do material não foi afetado pela adição das fibras. Já os ensaios de condutividade hidráulica realizados no equipamento triaxial demonstraram que a condutividade hidráulica aumenta após o cisalhamento do corpo de prova. / The present work aimed the investigation of the mechanical and hydraulic behavior of new geotechnical composite materials for use in vertical barrier walls (Slurry Walls). Fundamentally, the objective of the experimental program was to analyze the stress-strain behavior as well as the pore-pressure influence by means of triaxial tests, unconfined compression tests on mixtures of soil-cement-bentonite (SCB) and soil-cement-bentonitefiber (SCBF), and hydraulic conductivity tests on soil-bentonite-fiber (SBF) and soil-cementbentonite- fiber mixtures. The speciments formatted by the different mixtures were tested in the triaxial equipment, and sheared under consolidated isotropically undrained conditions (CIU) and efective stresses ranging from 50 to 470 kPa, after 7 days of curing. In these tests, the hydraulic conductivities were measured previously and after shearing the samples, in order to compare and identify the conductivity behavior at the moment in which the vertical barriers are requested. The hydraulic conductivity coefficients of SBF and SCBF mixtures obtained from rigid wall permeameter tests were compared with results existent in the literature for SB and SCB mixtures. The results indicated changes of the behavior standards for composite materials if compared with the unreinforced situation, such as increases of shear strength parameters and decreases of volumetric deformations under isotropic loading. The results of hydraulic conductivity tests confirmed that the behavior of the material is not affected by the addition of fibers. The results of hydraulic conductivity tests conducted in the triaxial equipment showed increases of the hydraulic conductivity coefficient after the shearing of the samples.

A Jazida Bañado de Medina localizada a sudoeste da cidade de Melo (Uruguai) se constitui na primeira ocorrência na região com potencial para exploração comercial de bentonita. Através de uma campanha de 31 furos de sondagem foi possível delimitar um bloco cuja espessura da camada de bentonita atinge até 6,6 m. Os furos permitiram visualizar um pacote dentro da seqüência permiana do Rio do Rasto delimitada superiormente e inferiormente por arenitos, protegida de processos erosivos devido aos falhamentos que mantiveram este material em blocos abatidos do terreno. A cubagem realizada revelou nos 9,5 ha prospectados uma reserva medida de 580000 toneladas com distribuição contínua e apresentado cobertura de estéril do tipo arenito/siltito da ordem de 1,60m até 11,60m de espessura. O objetivo deste trabalho é mostrar os dados obtidos envolvendo o estudo da mineralogia, composição química, contaminantes, fatores controladores da jazida e propriedades tecnológicas deste material. Estratigraficamente a jazida situa-se dentro da Formação Rio do Rasto, porção superior do Membro Serrinha (Formação Yaguari, Membro Vila Viñoles na nomenclatura uruguaia). Foi possível compartimentar a bentonita em 4 camadas de acordo com critérios texturais, estruturas sedimentares e cor. Mineralogicamente, as camadas são compostas predominantemente por esmectita dioctaédrica cálcica e traços de quartzo e feldspato. Os resultados químicos mostram uma esmectita com baixo teor em ferro, com cerca de 76% da carga interfoliar proveniente da substituição a nível octaédrico, classificando-se como uma alumínio montmorilonita. Foi avaliado a capacidade de troca de cátions (valores entre 118 e 124 meq/100g) e sua correlação com domínios 2EG, 1EG e 0EG. Os resultados mostram uma montmorilonita de baixa carga. Seu uso tecnológico foi testado para a aplicação em moldes de fundição e como fluido de perfuração. Os resultados apontaram índices adequados de estabilidade térmica, Palavras chave: Bentonita, montmorilonita, gênese, aplicação tecnológica, Uruguai. / A bentonite deposit occurs in Bañado de Medina, Melo Uruguay and seems be the first case of commercial occurrence in this region. 31 drill holes allowed delimiting a thickness until 6,6 m and a reserve about 580.000 t of bentonite in this deposit. The aim of this paper is to display the mineralogical, geochemical studies also other factors which are important for the explotation of this clay material. The clay deposit is in the Permian Rio do Rastro Formation, in the upper part of the Serrinha Member (Yaguary formation, Vila Viñoles member - Uruguayan equivalent stratigraphy). The bentonite consists of four beds according to sedimentary structure, color and texture. The bentonite deposit is in contact (at the base and top) with fine sandstones and a fault system preserved the bentonite from later erosive processes. Xray diffraction data show that the bentonite is formed by more than 90% of smectite and is Ca-dioctahedral smectite. The chemical analysis displays a smectite with low content of Fe+3 and 76% of interfoliar charge mainly associated to an octahedral replacement of AL+3 by Mg+2 constituting an Al-montmorillonite. The cation exchange charge is between 118 and 124 meq/100mg. The montmorillonite is highly predominant low charge type (2EG).The technological use was tested for foundry and drill hole fluid. The results indicate adequate thermal stability, good swelling properties and green strength for foundry use.

Este estudo tem como objetivo analisar os comportamentos hidráulico, mecânico e microestrutural de misturas compostas, por solo residual arenito Botucatu e bentonita sódica, com e sem adição de cimento, quando permeadas por água (H2O), soda cáustica (NaOH), na concentração de 5% e ácido sulfúrico (H2SO4) na mesma concentração para sua possível utilização em barreiras de contenção de contaminantes do tipo slurry wall. O arenito, solo areno-siltoso característico da região de São Leopoldo/ RS, compõe a matriz das misturas, sendo que a bentonita sódica confere a estas características impermeabilizantes, imprescindíveis às barreiras hidráulicas de contenção. O cimento, além de fazer com que a mistura adquira resistência, interfere na reatividade da barreira, mediante os contaminantes utilizados. A estimativa da eficiência destas misturas baseou-se na comparação entre os valores do coeficiente de condutividade hidráulica, resistência à compressão simples e parâmetros de compressibilidade determinados através dos ensaios de compressão confinada, apresentados nos ensaios com e sem contaminação, conjuntamente com a análise microestrutural das misturas nas mesmas situações. Foram feitas análises químicas por Difração de Raios-x, Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Análise Química Elementar (EDS) visando à explicação ordinária das causas microestruturais que levam as misturas a determinado comportamento sob percolação de contaminantes. Na busca do efeito de cada componente sobre o comportamento final de determinada mistura, houve a necessidade de realizar análises químicas e microscópicas individuais, também sob interferência ou não de substâncias agressivas. A partir deste estudo foi possível inferir que a mistura solo-cimentobentonita, é adequada à utilização como barreira vertical quando o contaminante for ácido sulfúrico, por no mínimo 20 semanas, já que a eficiência da mesma foi comprovada pela realização de ensaios no permeâmetro de parede rígida, considerado adequado para este tipo. O uso da mistura solo bentonita para barreiras verticais pode ser emergencial visto que quando o contaminante for soda cáustica a mistura resiste por 4 dias. / The objective of this study is to analyze the hydraulic, mechanical and micro-structural conduct of composite mixtures of Botucatu residual soil and sodic bentonite, with and without cement addition, when permeated by water (H2O), caustic soda (NaOH) in a concentration of 5% and sulfuric acid in the same concentration to their possible utilization in contention of contaminant barriers of the slurry walls type. The sandy soil constitutes part of the matrix of the mixtures. The sodic bentonite confers to these mixture essential waterproof characteristics of hydraulic barriers of containment. The cement interferes on the barrier reactivity moreover add resistance to the mixture by the contaminants that were utilized. The efficiency estimation of these mixtures was established by comparison between hydraulic conductive coefficient, unconfined compression strength and one dimensional compressibility presented on the tests with or without contamination, with the mixture micro-structural and chemical analysis on the same situations: X-ray diffraction, scanning electronic microscopy, Elemental Chemical Analysis (EDS), they want to explain the micro-structural causes that make the mixtures to determinate behavior by percolating of contaminants. Searching the effect of all components about the final behavior of determined mixture there was the necessity to carry out chemical and microscopically individual analysis also by aggressive or non-aggressive substances interference. After completed the study, it is possible to affirm that the soil-cement-bentonite mixture, is good for using as a vertical barrier when the contaminant is sulfuric acid, based on the results of rigid wall permeameter, adequate for this kind of mixture. The use of soilbentonite mixture as vertical barrier for caustic soda could be done just in emergency cases and for a short period of time, once that after some time the barrier reduces drastically its efficiency.

Orientador: Iêda Ap. Pastre Fertonani / Banca: Marisa Spirandeli Crespi / Banca: Vera Ap. de Oliveira Tiera / Resumo: No presente trabalho, realizou-se a modificação estrutural da argila bentonita sódica pela interação com géis de TiO2 e TiO2 dopado com ZnO, e também pela pilarização da argila com óxidos mistos de Al/Fe e Al/Fe dopado com Cu. Objetivou-se a aplicação desses materiais como matrizes adsorventes e fotocatalíticas do herbicida paraquate. Os materiais foram caracterizados por difratometria de raios-X (DRX), espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier e reflectância total atenuada (FTIR-ATR), análise térmica (TG/DTG), microscopia eletrônica de varredura (MEV), medida da área superficial pelo método BET, determinação do potencial Zeta e do tamanho médio de partícula. Como caracterização estrutural complementar, realizou-se o estudo temporal do comportamento espectroscópico do corante azul de metileno, utilizado como sonda fotoquímica, nas suspensões das diferentes argilas, afim de avaliar as propriedades físico-químicas dos microambientes dos materiais. Foi investigado a capacidade adsortiva e as propriedades fotocatalíticas da argila bentonita e das argilas modificadas frente ao herbicida paraquate, em sistemas aquosos. Por meio dos ensaios de cinética e equilíbrio de adsorção, aplicando modelos matemáticos linearizados aos dados experimentais, observou-se que as modificações não contribuíram para o aumento da adsorção do paraquate. No entanto, todas as argilas apresentaram considerável capacidade adsortiva, com concentração máxima adsorvida (Qmáx) acima de 100 mg g-1, aliada há uma cinética de adsorção muito rápida, atingindo o equilíbrio entre 30 e 45 minutos. Observou-se que a capacidade de troca catiônica (CTC), dos adsorventes, exerceu significativa influência na capacidade de adsorção frente ao herbicida. Por meio de estudos térmicos verificou-se que essa adsorção ocorre em regiões diferentes de acordo com as características... / Abstract: In this work, the structure of sodium bentonite clay was modified using TiO2 and TiO2-oxides, doped with ZnO, and also by pillaring with mixed oxide Al/Fe and Al/Fe-doped Cu. The aim of this, is the application of these materials as adsorbents and photocatalyst of the paraquat herbicide. The materials were characterized by X-ray diffraction (XRD), Fourier transform mid-infrared spectroscopy with attenuated total reflection (FT-IR/ATR), thermal analysis (TG/DTG), scanning electron microscopy (SEM), determination of specific surface area by the BET method, determination of particle average size and Zeta potential. As a complementary structural characterization, we conducted the temporal study of spectroscopic behavior of methylene blue dye. This dye was used as photochemical probe in suspensions of different clays in order to determine the physicochemical properties of the materials microenvironments. We investigated the adsorptive capacity and photocatalytic properties of bentonite clay and modified clays against paraquat herbicide in aqueous systems. Using adsorption kinetic and equilibrium studies applying linearized mathematical models to experimental data, we observed that the changes have not contributed to the increasing adsorption of paraquat. However, all clays showed substantial adsorptive capacity with maximum concentration adsorbed (Qmax) above 100 mg g-1, combined with a very rapid adsorption kinetics, reaching the equilibrium between 30 and 45 min. We observed that the cation exchange capacity (CEC) of the adsorbents, exerted a significant influence on the adsorption capacity against the herbicide. And by thermal adsorption studies we noticed that this occurs in different regions according to the structural characteristics of the material. Photodegradation tests of paraquat herbicide showed that on the experimental conditions, the clays modified with TiO2, showed the best photocatalytic ... / Mestre

Submitted by ANA KARLA PEREIRA RODRIGUES (anakarla_@hotmail.com) on 2017-08-07T15:10:23Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4833139 bytes, checksum: bfbf396126ab64ae328a5af2ae825330 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-08-07T15:10:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 4833139 bytes, checksum: bfbf396126ab64ae328a5af2ae825330 (MD5) Previous issue date: 2017-02-10 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Systems based on clay minerals/drug for application as drug delivery have been studied because of their physical and chemical properties such as good ion exchange, capacity of intercalation, biocompatibility and low toxicity, furthermore their use in pharmaceutical products as excipients and active agents. Therefore in this work, a bentonite sample, which had montmorillonite as principal constituent, was modified through ion exchange with sodium (BentNa), calcium (BentCa) and magnesium (BentMg) and the obtained solids were applied for sorption of thiabendazole (TBZ) for possible use as controlled release systems. Precursor, exchanged and hybrid bentonites were characterized by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, solid state UV-Vis spectroscopy, CHN elemental analysis, thermogravimetry and transmission electron microscopy (TEM). In the study of the The interactions between the solids with thiabendazole were investigated in function of parameters such as pH, contact time and initial concentration of drug. The better conditions in the thiabendazole loading tests were at pH 1.4 and 45 min at 2000 mg L-1 thiabendazole for BentNa and 105 min and 1300 mg L-1 for BentCa and BentMg, which conditions were adopted and resulted in maximum adsorbed quantities of TBZ of 164.4; 152.3 and 133.3 mg g-1 for BentNa, BentCa and BentMg, respectively. The XRD patterns suggested the formation of intercalation hybrid with basal spacings of 1,42; 1,41 e 1,39 nm for BentNa, BentCa e BentMg, respectively. The obtained emission profile for the bentonite/TBZ hybrids were similar in simulated body fluids, and their data were fitted to Korsmeyer-Peppas kinetic model. / Os sistemas baseados em argilominerais/fármacos para aplicação em liberação controlada têm sido estudados, devido às propriedades físicas e químicas dos filossilicatos como boa capacidade de troca catiônica, possibilidade de intercalação, biocompatibilidade e baixa toxidade, além de já serem utilizados em produtos farmacêuticos como excipientes e agentes ativos. Neste trabalho uma argila bentonítica, contendo como fase principal montmorillonita, foi modificada por troca iônica com sódio (BentNa), cálcio (BentCa) e magnésio (BentMg) e os sólidos trocados aplicados para adsorção do tiabendazol (TBZ) visando aplicação em sistemas de liberação controlada. A bentonita precursor, bentonitas trocadas e híbridas foram caracterizados por difratometria de raios X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho, UV-Vis no estado sólido, termogravimetria, análise de CHN e microscopia eletrônica de transmissão. Os parâmetros como pH, tempo de contato e concentração inicial do fármaco foram avaliados nos estudos de interação dos sólidos com o tiabendazol. As melhores condições para o carreamento do tiabendazol nos sólidos ocorreram a pH 1,4 em 45 min com o fármaco a 2000 mg L-1 para a BentNa e em 105 min e 1300 mg L-1 para BentCa e BentMg, cujos teores de TBZl adsorvidos foram 164,4; 152,3 e 133,3 mg g-1 para BentNa, BentCa e BentMg, respectivamente. Os resultados de DRX sugeriram a formação de híbridos de intercalação com espaçamentos basais de 1,42; 1,41 e 1,39 nm para BentNa, BentCa e BentMg, respectivamente. Os perfis de liberação para os sistemas bentonitas/TBZ foram semelhantes em fluidos corpóreos simulados, cujos dados se ajustaram ao modelo cinético de Korsmeyer-Peppas.

Made available in DSpace on 2015-04-01T12:17:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 5407282 bytes, checksum: a419b6ea58a65ebab5c93d611083a99e (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Currently in Brazilian deposits of bentonite clays there are clays with a high percentage of coarse fractions, which have a negative influence on the rheological properties of dispersions prepared with these clays, precluding its use in aqueous drilling fluids of oil wells. The use of a blending with available samples has been industrially used successfully. Therefore, the present study aimed, and using the methodology of modeling blends with simplex centroid network planning with subsequent purification by hydrocycloning and drying in kiln and by spray dryer, optimize the rheological properties of dispersions prepared from mixtures of little noble bentonite clays, from the city of Boa Vista PB, in order to obtain drilling fluids that answer the requirements of the standard EP-1EP-00011-A Petrobras. Through the mixture design was observed that the presence of clay called Verde-Lodo increased values of apparent and plastic viscosities. This fact contributed to this clay was present in all mixtures purified by hydrocycloning. The presence of clay Bofe decreased values of volume of filtrate. Through the intersection of the response surfaces of the mixtures design were obtained eight compositions in which the rheological properties were closer to that specified by the standard and that, therefore, they were more likely to adapt the requirements after the process of purification by hydrocycloning, which showed efficient in promote size separation, with consequent elimination of the coarse fractions of contaminants, especially quartz. Still, it was observed that the purified dried in kiln, which was ground in the mill disks, showed average diameters lower than the purified dried by spray dryer. However, showed a lower rheological behavior to the purified dried by spray dryer, which showed, generally, values of apparent and plastic viscosities above the regulatory requirements. Therefore, it was possible to optimize the rheological properties of a fluid obtained from little noble bentonite clays, enabling the use those low quality clays in drilling fluids for oil wells. / Atualmente, nos depósitos brasileiros de argilas bentoníticas, encontram-se argilas com elevado percentual de frações grosseiras, as quais influem negativamente nas propriedades reológicas das dispersões preparadas com essas argilas, impossibilitando seu uso em fluidos aquosos de perfuração de poços de petróleo. A utilização de um blending com as amostras disponíveis tem sido utilizada industrialmente com sucesso. Assim, o presente trabalho teve por objetivo, e utilizando a metodologia de modelagem de misturas com planejamento em rede simplex centróide com posterior purificação por hidrociclonagem e secagem em estufa e por spray dryer, otimizar as propriedades reológicas de dispersões preparadas a partir de misturas de argilas bentoníticas pouco nobres, provenientes do município de Boa Vista PB, de modo a obter-se fluidos de perfuração que atendam as exigências da norma EP-1EP-00011-A da Petrobras. Através do delineamento de misturas observou-se que a presença da argila denominada de Verde-Lodo elevou os valores de viscosidades aparente e plástica. Tal fato contribuiu para que esta argila estivesse presente em todas as misturas purificadas por hidrociclonagem. A presença da argila Bofe diminuiu os valores de volume de filtrado. Através da intersecção das superfícies de resposta do delineamento de misturas obtiveram-se oito composições nas quais as propriedades reológicas estavam mais próximas do especificado pela norma e que, portanto, tinham mais chances de se adequarem às exigências após o processo de purificação por hidrociclonagem, o qual se mostrou eficiente em promover separação granulométrica, com consequente eliminação das frações grosseiras de elementos contaminantes, especialmente quartzo. Ainda, observou-se que os purificados secos em estufa, os quais foram moídos em moinho de discos, apresentaram diâmetros médios menores que os purificados secos por spray dryer. No entanto, apresentaram um comportamento reológico inferior aos purificados secos por spray dryer, os quais apresentaram, de forma geral, valores de viscosidades aparente e plástica acima das exigências normativas. Portanto, foi possível a otimização das propriedades reológicas de um fluido obtido a partir de argilas bentoníticas pouco nobres, possibilitando a utilização dessas argilas de baixa qualidade em fluidos de perfuração de poços de petróleo.

Submitted by VLADMIR ALVIM VIEIRA MAGALHAES null (profvlad@live.com) on 2016-07-23T12:58:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_MAGALHAES_VAV_IQ_Unesp.pdf: 3275925 bytes, checksum: 576eddfe1a8c0c083948bfbeb4c332ac (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Grisoto (grisotoana@reitoria.unesp.br) on 2016-07-28T19:31:44Z (GMT) No. of bitstreams: 1 magalhaes_vav_me_araiq.pdf: 3275925 bytes, checksum: 576eddfe1a8c0c083948bfbeb4c332ac (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-28T19:31:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 magalhaes_vav_me_araiq.pdf: 3275925 bytes, checksum: 576eddfe1a8c0c083948bfbeb4c332ac (MD5) Previous issue date: 2016-07-15 / O presente trabalho consiste na funcionalização do fluido de perfuração conhecido como bentonita (BN) com grupos funcionais sulfidril (SH) provenientes do reagente 3- mercaptopropil-trimetoxissilano (MPTS) e nanopartículas de prata (NPs/Ag), visando a inibição da biocorrosão por oxidação de bactérias. Para tanto, a argila do tipo bentonita, constituída principalmente do argilomineral montmorilonita, foi modificada através de rota de inserção de organossilano e nanopartículas de prata (NPs/Ag) em sua estrutura, sendo um processo favorecido pelo efeito redutor do grupo tiol, proveniente do silano. As amostras funcionalizadas em concentrações distintas de Ag foram testadas contra a ação da ferrobactéria do tipo Thiobacillus ferrooxidans. Para testar o efeito antibacteriano do material híbrido, utilizou-se metodologia em meio de cultura T&K, onde foi possível medir a capacidade de inibição da oxidação de Fe2+ a Fe3+ por unidade de tempo. O processo de modificação proposto permitiu a manutenção da estrutura original da bentonita, bem como a criação de nanopartículas de prata, cujo efeito antibacteriano inibiu a biocorrosão de Fe2+ obtendo, desta forma, fluido de perfuração funcionalizado com grande potencial de aplicação em obras de perfuração de poços tubulares profundos. / This work proposes the functionalization of the drilling fluid known as bentonite (BN) with sulfhydryl functional groups (SH) from the reagent 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTS) and silver nanoparticles (Ag/NPs), to inhibit corrosion by bacteria that oxidize metal. Therefore, the type clay bentonite, consisting mainly of montmorillonite clay mineral, was modified through organosilane insertion route and silver nanoparticles in its structure, because this is a process favored by the reducing effect of the thiol group from the silane. Samples functionalized in different concentrations of Ag were tested against the action of ferrobactéria type Thiobacillus ferrooxidans. To test the antibacterial effect of the hybrid material, was used T&K methodology, where it was possible to measure the capacity to inhibit the oxidation of Fe2+ to Fe3+ per unit time. The planned modification process, permitted the maintenance the original structure of the bentonite, as well as the creation of silver nanoparticles, that due to the antibacterial effect, has inhibited biocorrosion of Fe2+, obtained in this way, a drilling fluid functionalized with great potential for application in drilling works of deep wells.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElementosPre-Textuais-01.pdf: 61543 bytes, checksum: 007b5cc1662f1099ff8cccc7a99ae23c (MD5) Previous issue date: 2006-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / It s known that foundry sand residue generates an onus due its management and final disposition. In order to minimize costs, many works have shown its technical and environmental viability as raw material in concrete/mortar production. Some of these works showed that the residue can modify the microstructures of cement paste, but none of them makes a deepened study of its influence in cement hydration. Therefore, the aim of this work was to investigate the influence of bentonite and coal powder, contained in foundry sand composition, in Portland cement hydration process. The raw materials were characterized through physical, thermal and microstructural analysis. It was performed samples of pure cement and samples of cement with the mixtures in weight: cement with 1 wt% of bentonite and 0.2 wt% of coal powder, cement with 15 wt% and 30 wt% of bentonite, cement with 15 wt% and 30 wt% of coal powder, cement with 7,5 wt% of bentonite plus 7,5 wt% of coal powder, and cement with 15 wt% of bentonite plus 15 wt% of coal powder. The materials were investigated by differential thermal analyses (DTA), termogravimetric analyses (TGA), X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) after 1, 3, 7, 14 and 28 days of cure in alkaline water. The total agingperiod included a cure of 24 hours in natural air before the cure in water. The results showed that the incorporation of bentonite and/or coal powder influenced the cement hydration reactions. The presence of bentonite in cement pastes provides the formation of hydrated silicates higher in Si/Ca ratio changing its stequiometry and improving its crystallization, i.e. crystallization of C-S-H phases. The dissolution of certain chemical elements present in the bentonite, as well as the dissolution of sulfur present in the coal powder, increases the nucleation and growth of ettringite crystals. The analysis, carried out on the samples, also showed that the coal powder is not completely dissolved in the cement paste in mixtures with concentrations equals or over 7.5 wt%, while for the bentonite there are evidences of its partial presence in the cement paste in mixtures with concentrations equals or over 15 wt%. / Alguns trabalhos já realizados com adição de areia de fundição em argamassas e concretos mostraram que a incorporação do resíduo pode modificar a microestrutura da pasta de cimento, mas nenhum deles faz um estudo mais aprofundado da influência do resíduo na hidratação do cimento. Portanto, este trabalho teve por objetivo investigar a influência da bentonita e do pó de carvão, presentes na composição da areia de fundição, no processo de hidratação do cimento Portland. As matérias-primas foram caracterizadas por meio de análises física, térmica e microestrutural. Foram feitos corpos-de-prova com cimento sem resíduo que foram tomados como referência (amostra padrão), e corpos-deprova com as seguintes concentrações em peso: cimento com 1 %p de bentonita mais 0,2 %p de pó de carvão, cimento com 15 %p e 30 %p de bentonita, cimento com 15 %p e 30 %p de pó de carvão, cimento com 7,5 %p de bentonita mais 7,5 %p de pó de carvão e 15 %p de bentonita mais 15 %p de pó de carvão. Os corpos-de-prova dos compósitos foram investigados por análise térmica diferencial (ATD), termogravimétria (TG), difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura (MEV) após 1, 3, 7, 14 e 28 dias de hidratação em água alcalina. A cura em água foi precedida por cura de 1 dia (24 horas) ao ar atmosférico em ambiente fechado. Da análise geral dos resultados pode-se constatar que a incorporação de bentonita e pó de carvão influenciaram na reação de hidratação do cimento. A presença da bentonita na pasta de cimento altera a relação Si/Ca influenciando na estequiometria dos silicatos hidratados e na cristalização das fases C-S-H. A dissolução de certos elementos químicos presentes na bentonita, assim como a dissolução do enxofre presente no pó de carvão, favorecem a formação de cristais de etringita. As análises realizadas também mostraram que o pó de carvão não se dissolve completamente a partir de 7,5 %p enquanto que para a bentonita têm-se evidências de sua presença parcial na pasta de cimento a partir de 15 %p.