A lesão medular espinhal está entre as lesões mais graves que uma pessoa pode ter como experiência. Os efeitos pessoais e sociais são profundamente significantes, pois conferem uma incapacidade permanente sobre as pessoas acometidas. Quando acontece uma agressão à medula espinhal, ocorre um déficit na inervação abaixo da lesão, por perda do controle supraespinhal. Muitas são as conseqüências advindas das mudanças ocorridas na mecânica respiratória, conseqüente da lesão medular acima do sexto segmento torácico, como a superficialidade da respiração, ineficiência da tosse e do espirro, alterações do clearence mucociliar e aumento da complacência abdominal. Tais fatores promovem alterações nos volumes, capacidades e pressões respiratórias, dificultando aos indivíduos tetraplégicos e paraplégicos, com lesão torácica alta, serem colocados em pé, com auxílio de dispositivos, como a mesa ortostática. Com o intuito de verificar o efeito do uso da cinta abdominal elástica na função respiratória, em indivíduos lesados medulares, na posição ortostática em angulações de 60° e 60°/90°, foram mensurados, a capacidade vital, volume corrente, pressão inspiratória e expiratória máxima e saturação de oxigênio. Participaram 56 indivíduos, com predomínio do gênero masculino, apresentando média de idade de 35,4 anos e maior freqüência motora de lesão em T4. Estes foram divididos em quatro grupos distintos em relação ao uso ou não da cinta e angulações da mesa ortostática. Os resultados encontrados para os parâmetros avaliados, não demonstraram significância estatística em relação ao uso ou não da cinta abdominal elástica entre os grupos. No entanto, as médias dos grupos com o uso da cinta, apresentaram-se mais altas em todas as avaliações. Podemos considerar que a cinta não interferiu na melhora significativa dos parâmetros respiratórios. Porém, muitos indivíduos referem utilizá-la como um suporte abdominal, proporcionando estabilização na postura do tronco quando em pé. Estudos com ensaios clínicos aleatórios devem ser propostos para mensurar o efeito que a cinta abdominal elástica proporciona aos indivíduos lesados medulares que a utilizam freqüentemente durante o posicionamento ortostático. / Spinal cord injury is one of the most severe injuries that someone can experience. The personal and social impacts are deeply significant as they cause a permanent disability to the injured person. When the spinal cord injury takes place it results in anervous deficit below the injury site by loss of upper spinal control. There are many consequences of the changes to the respiratory biomechanics, due to the injury above the sixth thoracic segment, such as the superficial respiratory capacity, cough and sneeze inefficiency, mucociliary clearance changes and abdominal complacence increase. These complications cause volume, capacity and pressure disturbances that make it difficult to put tetraplegic and paraplegic individuals with high thoracic injury into a standing up position, even with the assistance of devices like the orthostatic table. The vital capacity, the tidal volume, the maximum inspiratory and expiratory pressures and the oxygen saturation were measured to ascertain the effect of the elastic abdominal binder to the respiratory function of individuals with spinal cord injury at the orthostatic position on 60º and 60º/90º angulations. 56 individuals were chosen, mostly men, at the average age of 35.4 and higher motor frequency injury at the T4. They were divided into four different groups according to the binder use and the orthostatic table angulation’s. Results did not show statistic significance to using or not using the binder between the groups. However, the averages of the groups that used the binder were the highest in all the measurements. It can be said that the binder did not interfere to the significant improvement of the respiratory patterns. In spite of that, many people say they prefer to use the binder as an abdominal support that provides stability to the body when they are standing up. Randomized clinic studies should be done to measure the elastic abdominal binder effects provided to the individuals with spinal cord injuries that often use it into the orthostatic position.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O desenvolvimento de novas metodologias no campo da engenharia rodoviÃria tem sido uma preocupaÃÃo, visando à melhoria da qualidade das vias pavimentadas, tornando-as mais seguras e resistentes. Algumas inovaÃÃes introduzidas nesta Ãrea tem sido praticadas com a aplicaÃÃo de ligantes asfÃlticos (LAs) modificados, que tem demonstrado melhorar o desempenho destes, contribuindo para a reduÃÃo da formaÃÃo das trilhas de roda e das trincas tÃrmicas. Neste estudo, o ligante asfÃltico (LA) brasileiro oriundo do Campo Fazenda Alegre foi modificado por copolÃmero de etileno e acetato de vinila (EVA) virgem, resÃduo da indÃstria de calÃados (EVAR) e fibra de coco (FC). Aditivos, como o lÃquido da castanha de caju (LCC) e o Ãleo extensor (OE) foram utilizados para melhorar a compatibilidade da mistura. O polÃmero e os aditivos foram caracterizados atravÃs de espectroscopia no infravermelho, termogravimetria e calorimetria exploratÃria diferencial. A avaliaÃÃo dos espectros FTIR dos ligantes apÃs envelhecimento simulado em estufa RTFOT, mostraram que os ligantes modificados com EVAR e EVA/FC foram mais resistentes ao processo oxidativo, provavelmente, devido à presenÃa de aditivos, como o carbonato de cÃlcio, na composiÃÃo do resÃduo. As curvas termogravimÃtricas dos LAs modificados apresentaram comportamento semelhante ao ligante puro. As propriedades reolÃgicas tambÃm foram avaliadas atravÃs de ensaios em: viscosÃmetro e reÃmetro de cisalhamento dinÃmico (DSR). O envelhecimento, de maneira geral, provoca aumento da rigidez e da viscosidade, porÃm as curvas mestras indicaram que o efeito do envelhecimento à mais expressivo nas temperaturas intermediÃrias a altas, e aumentaram a elasticidade ao longo do espectro de frequÃncias. A viscosidade zero shear (ZSV) obtida pelos modelos de Cross e Williamson apresentou-se mais elevada do que o modelo de Carreau. AlÃm disso, as imagens obtidas no microscÃpio de forÃa atÃmica (MFA) mostraram que o polÃmero EVA intumesceu devido à absorÃÃo de fraÃÃo aromÃtica do ligante, rompendo a estabilidade coloidal. Assim sendo, a adiÃÃo do Ãleo extensor preveniu a separaÃÃo de fases. Para o ligante modificado com EVAR, a mistura apresentou boa estabilidade à estocagem somente apÃs adiÃÃo de Ãleo extensor. A presenÃa do LCC e OE mostrou melhorar a susceptibilidade tÃrmica dos ligantes modificados. / The development of new methodologies in the field of road engineering has been a concern, aimed to the improvement of the quality of paved roads making them safer and more durable. Some innovations introduced in this area have been practiced with the application of modified asphalt binder (AB), demonstrated to improve asphalt binder performance, contributing to the reduction of the formation of wheel tracks and of thermal cracking. In this study, the Brazilian asphalt binder from Fazenda Alegre oil reserve was modified by virgin ethylene vinyl acetate copolymer (EVA), residue of the industry of footwears (EVAR) and coir fiber (CF). Additives, such as the cashew nut shell liquid (CNSL) and extensor oil (EO) were used to improve the compatibility of the mixture. The polymer and additives were characterized by means of infrared spectroscopy, termogravimetry and diferencial scanning calorimetry. The evaluation of the spectra FTIR of the binders after simulated aging in RTFOT, showed that the modified binders with EVAR and EVA/FC were more resistant to oxidative hardening, probably due to the presence of the additive, in the composition of the residue, such as the calcium carbonate. The termogravimetry curves of the modified ABs presented behavior similar to the pure binder. The rheological properties were also evaluated by tests with the viscometer and the dynamic shear rheometer (DSR). In general, ageing causes an increase in stiffness and viscosity, however the master curves indicated that the effect of aging is most significant in the intermediate to high temperatures and increases the elasticity along the spectrum of frequencies. The zero shear viscosity (ZSV) obtained by the models of Cross and Williamson was higher than the Carreau model. In addition atomic force microscopy (AFM) images were obtained in the showed that the EVA polymer sweeling suggest that part of the maltenic fraction of the binder was absorbed by the polymer. For the binder modified with EVAR, the mixture showed good stability only after the addition of the extensor oil. The presence of CNSL and EO improved the thermal susceptibility of the modified binders.

Apresentam-se os resultados de uma investigação sobre os fatores que influem no comportamento de revestimentos asfálticos em relação à deformação permanente, avaliado através dos ensaios de fluência por compressão uniaxial estática e dinâmica, realizados em corpos-de-prova moldados segundo as normas do ensaio Marshall. Os fatores selecionados para estudo foram o tipo de asfalto, a distribuição granulométrica do agregado, o teor de asfalto utilizado na mistura e a tensão utilizada para realização dos ensaios de fluência. Foram testados três tipos de asfalto, CAP-20 convencional, CAP-20 modificado com 4,5% de polímero SBS e CAP-20 modificado com 20% de borracha reciclada de pneu, utilizados em quatro teores. A definição dos teores asfálticos utilizados foi realizada a partir de seis dosagens Marshall iniciais, correspondentes às combinações dos três tipos de asfalto e das duas distribuições granulométricas adotadas, referentes aos centros da faixas B e C do DNER-ES 313/97. Os ensaios de fluência foram realizados sob três diferentes tensões, 0,1 MPa, 0,4 MPa e 0,7 MPa. Para avaliação dos efeitos das variações dos fatores citados no comportamento das misturas foi empregada a técnica de planejamento e análise de experimentos fatoriais fracionários assimétricos. Modelos estatísticos, referentes ao comportamento das misturas asfálticas avaliadas com os ensaios de fluência estática e dinâmica, foram obtidos com razoáveis coeficientes de determinação. / This work presents research results about influential factors in the permanent deformation behavior of asphalt mixes, evaluated through static and dynamic uniaxial creep tests, accomplished in specimens prepared according to the Marshall mix design method. The selected factors used in the analysis are type of binder, aggregate gradation, binder content and stress level used in the creep tests. Three types of binder were tested, convencional CAP-20, CAP-20 modified with 4,5% of SBS polymer and CAP-20 modified with 20% of recycled tire rubber, used in four binder content. The definition of binder content was accomplished starting from six Marshall method, corresponding to the combinations of the three type of binder and of the two adopted gradations, regarding the centers of the gradations B and C of DNER-ES 313/97. The creep tests were accomplished under three different stress, 0,1 MPa, 0,4 MPa and 0,7 MPa. Design and analysis techniques of fractional factorial experiments were used to evaluate the effects of the variations of the above mentioned factors on the mixture behavior. Statistical models of behavior were obtained with reasonable determination coefficients from the static and dynamic creep test.

O trincamento por fadiga é um dos principais mecanismos de deterioração dos pavimentos flexíveis e, mesmo assim, é, ainda hoje, um dos defeitos mais difíceis de serem controlados. Uma das alternativas para a melhoria das características de fadiga das misturas asfálticas é o emprego de ligantes asfálticos modificados, porém, há dúvida se o enrijecimento provocado pela adição dos modificadores pode influenciar a resistência à fadiga da mistura asfáltica. Com o intuito de mensurar características do ligante asfáltico que tenham relação com o trincamento por fadiga da mistura asfáltica, alguns ensaios de laboratório foram desenvolvidos recentemente, destacando-se dois: o ensaio de varredura de tempo (time sweep) e o ensaio de varredura de amplitude linear (LAS). O objetivo deste trabalho é caracterizar o comportamento à fadiga de 12 ligantes asfálticos modificados de mesmo grau de desempenho (PG 76-xx). As formulações CAP+PPA, CAP+SBS, CAP+SBS+PPA, CAP+Borracha, CAP+Borracha+PPA, CAP+PE, CAP+PE+PPA, CAP+EVA, CAP+EVA+PPA, CAP+SBR, CAP+SBR+PPA e CAP+Elvaloy+PPA foram preparadas tendo como base um ligante asfáltico 50/70 de classificação PG 64-xx. Com base na caracterização realizada neste estudo, as principais conclusões são: (a) o material que apresentou melhor vida de fadiga foi o CAP+EVA; (b) o material menos sensível à deformação foi o CAP puro; (c) o menos sensível à temperatura foi o CAP+PPA; (d) o efeito do PPA nos ligantes asfálticos com outros aditivos provocou diminuição da vida de fadiga para a maioria das formulações, aumento da sensibilidade aos níveis de deformação para todas as formulações, diminuição da sensibilidade à temperatura e aumento da sensibilidade ao envelhecimento para a maioria das formulações; (e) tomando por base o ordenamento final das melhores características à fadiga dos ligantes asfálticos segundo os parâmetros analisados, o CAP+Borracha apresenta o melhor desempenho global / Fatigue cracking is a major mechanism of deterioration of flexible pavements, and even then, it is still one of the defects that are more difficult to control. One alternative to improve fatigue characteristics of asphalt mixtures is the use of modified asphalt binders; however, there is no doubt that the stiffening caused by the addition of modifiers can influence the fatigue resistance of asphalt mixture. In order to measure characteristics of asphalt binders that are related to the fatigue cracking of asphalt mixture, some laboratory tests have been recently developed such as the time sweep and the linear amplitude sweep (LAS) test. The objective of this study is to characterize the fatigue behavior of 12 modified asphalt binders with the same high-temperature performance grade (PG 76-xx). The formulations AC+PPA, AC+SBS, AC+SBS+PPA, AC+Rubber, AC+Rubber+PPA, AC+PE, AC+PE+PPA, AC+EVA, AC+EVA+PPA, AC+SBR, AC+SBR+PPA and AC+Elvaloy+PPA were prepared with a 50/70 base asphalt binder graded as PG 64-xx in the Superpave specification. Based on the characterization made in this study, the main conclusions are the following: (a) the material that showed better fatigue life was the AC+EVA; (b) the material that is less sensitive to deformation was the neat AC; (c) the less sensitive one to temperature was the AC+PPA; (d) the effect of PPA in asphalt binders prepared with other additives caused a reduction in the fatigue life for many formulations, an increase in the sensitivity levels of deformation for all formulations, a reduction in the sensitivity to temperature and an increase in the sensitivity to aging for several formulations; (e) on the final ranking of the characteristics of asphalt binders according to the parameters analyzed in this research study, the AC+Rubber showed the best overall performance

O cimento está entre os materiais mais utilizados no mundo moderno e sua produção deverá crescer nos próximos 40 anos. Esta crescente produção será responsável pela emissão de um grande volume de CO2 na atmosfera, atualmente a indústria cimenteira é responsável mundialmente por 10% das emissões totais de CO2 e pode chegar a 30% em 2050. Portanto, a academia e a indústria estão desenvolvendo estratégias para reduzir este impacto ambiental, uma dessas estratégias é a substituição do clínquer por materiais cimentícios suplementares (MCSs). Para esta estratégia ser efetiva é necessário que estes materiais possuam: (i) viabilidade econômica; (ii) disponibilidade e; (iii) viabilidade técnica. Hoje os materiais suplementares mais utilizados são a escória de alto forno e a cinza volante, mas o aumento na produção do cimento não foi acompanhado pela oferta destes materiais. Assim, outros materiais suplementares estão sendo utilizados pela indústria, como é o caso das pozolanas naturais e artificiais. Portanto o objetivo deste trabalho é estimar a disponibilidade e distribuição geográfica de alguns materiais cimentícios suplementares no Brasil e avaliar a eficiência de seis cimentos pozolânicos comerciais e compará-los com um cimento com alto teor de clínquer quanto a reatividade, demanda de água e indicadores ambientais. Todos os materiais foram fisicamente e quimicamente caracterizados; pastas e argamassas foram analisadas em termos de reatividade, demanda de água e resistência mecânica; finalmente, foram estimados indicadores ambientais e de eficiência. Para pastas e argamassas sem dispersante o cimento com alto teor de clínquer e aqueles com adição de terra diatomácea demandaram mais água que os demais para um mesmo espalhamento, já com adição de superplastificante o cimento REF foi o que demandou mais água. O cimento com alto teor de clínquer foi o mais reativo em todas as idades e apresentou os melhores resultados do indicador de fração de água combinada e indicador de intensidade de ligante. Já para o indicador intensidade de carbono os melhores resultados foram obtidos para os cimentos com alto teor de substituição. No entanto, o estudo mostra que a redução do teor de clínquer não está diretamente relacionada à redução do impacto ambiental do cimento em seu uso, esta redução de impacto também está associada com a eficiência do ligante quanto a sua reatividade e demanda de água. / The cement is one of the most used materials in the modern world and its production should grow in the next 40 years. This growing production will be responsible for issuing a large volume of CO2 on the atmosphere, nowadays the cement industry is responsible worldwide for 10% of the total emissions of CO2 and it can reach 30% in 2050. Therefore, academia and industry are developing strategies to reduce this environmental impact, one of these strategies is the substitution of clinker by supplementary cementitious materials (SCMs). For this strategy to be effective it is necessary that these materials possess: (i) economic viability; (ii) availability and; (iii) technical feasibility. Today the most used supplementary materials are the blast furnace slag and fly ash, but the increase in the production of cement was not accompanied by the supply of these materials. Therefore, other supplementary materials are being used by the industry, as is the case of natural and artificial pozzolans. So, the aim of this work is to estimate the availability and geographic distribution of some supplementary cementitious materials in Brazil and evaluate the efficiency of six Portland pozzolan blended cements and compare them with a cement with high clinker content as to reactivity, water demand and environmental indicators. All materials were physically and chemically characterized; pastes and mortars were analyzed in terms of reactivity, water demand and mechanical strength; finally, environmental and efficiency indicators were estimated. For pastes and mortars without dispersant the cement with high content of clinker and those with the addition of diatomaceous earth ordered more water than the others to achieve the same spread, already with the addition of superplasticizer the cement REF was the one that ordered more water than the others. The cement with high clinker content was the most reactive in all ages and presented the best results of the binder efficiency indicator and binder intensity indicator. For the carbon intensity indicator, the best results were obtained for cements with high replacement content. However, the study shows that the reduction of the clinker content is not directly related to the reduction of the environmental impact of the cement in its use, this reduction is also associated with the binder efficiency in means of reactivity and water demand.

This piece is a forty-five minute video utilizing the concept of liquid medium cross-pollination of media including, sound, music, video and "found" art. The piece was shot over the course of three years at a cost of twelve thousand dollars using a Sony trv950, a Mac PowerBook, a 1954 Gibson J45, and a 1971 Guild F212, edited on Final Cut Pro and conceptualized for multiple viewings.

Fatigue cracking is one primary distress in asphalt pavements, dominant especially in later years of service. Prediction of mixture fatigue resistance is critical for various applications, e.g., pavement design and preventative maintenance. The goal of this work was to develop a tool for prediction of binder aging level and mixture fatigue life in pavement from unaged binder/mixture properties. To fulfill this goal, binder oxidation during the early fast-rate period must be understood. In addition, a better hourly air temperature model is required to provide accurate input for the pavement temperature prediction model. Furthermore, a user-friendly software needs to be developed to incorporate these findings. Experiments were conducted to study the carbonyl group formation in one unmodified binder (SEM 64-22) and one polymer-modified binder (SEM 70-22), aged at five elevated temperatures. Data of SEM 64-22, especially at low temperatures, showed support for a parallel-reaction model, one first order reaction and one zero order reaction. The model did not fit data of SEM 70-22. The polymer modification of SEM 70-22 might be responsible for this discrepancy. Nonetheless, more data are required to draw a conclusion. Binder oxidation rate is highly temperature dependent. Hourly air temperature data are required as input for the pavement temperature prediction model. Herein a new pattern-based air temperature model was developed to estimate hourly data from daily data. The pattern is obtained from time series analysis of measured data. The new model yields consistently better results than the conventional sinusoidal model. The pavement aging and fatigue analysis (PAFA) software developed herein synthesizes new findings from this work and constant-rate binder oxidation and hardening kinetics and calibrated mechanistic approach with surface energy (CMSE) fatigue analysis algorithm from literature. Input data include reaction kinetics parameters, mixture test results, and pavement temperature. Carbonyl area growth, dynamic shear rheometer (DSR) function hardening, and mixture fatigue life decline are predicted as function of time. Results are plotted and saved in spreadsheets.

Asphalt mixtures are complex composites that comprise aggregate, asphalt binder, and air. Several research studies have shown that the mechanical behavior of the asphalt mixture is strongly influenced by the matrix, i.e. the asphalt binder. Therefore, accurate constitutive models for the asphalt binders are critical to ensure accurate performance predictions at a material and structural level. However, researchers who use computational methods to model the micromechanics of asphalt mixtures typically assume that (i) asphalt binders behave linearly in shear, and (ii) either bulk modulus or Poisson’s ratio of asphalt binders is not time dependent. This research develops an approach to measure and model the shear and bulk behavior of asphalt binders at intermediate temperatures. First, this research presents the findings from a systematic investigation into the nature of the linear and nonlinear response of asphalt binders subjected to shear using a Dynamic Shear Rheometer (DSR). The DSR test results showed that under certain conditions a compressive normal force was generated in an axially constrained specimen subjected to cyclic torque histories. This normal force could not be solely attributed to the Poynting effect and was also related to the tendency of the asphalt binder to dilate when subjected to shear loads. The generated normal force changed the state of stress and interacted with the shear behavior of asphalt binder. This effect was considered to be an “interaction nonlinearity” or “three dimensional effect”. A constitutive model was identified to accommodate this effect. The model was successfully validated for several different loading histories. Finally, this study investigated the time-dependence of the bulk modulus of asphalt binders. To this end, poker-chip geometries with high aspect ratios were used. The boundary value problem for the poker-chip geometry under step displacement loading was solved to determine the bulk modulus and Poisson’s ratio of asphalt binders as a function of time. The findings from this research not only improve the understanding of asphaltic materials behavior, but also provide tools required to accurately predict pavement performance. / text

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Thesis (Masters) -- The College of Saint Elizabeth, 2009. / Typescript. Available at The College of Saint Elizabeth - Office of Graduate Programs. "December 2009"