Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2017. / Submitted by Gabriela Lima (gabrieladaduch@gmail.com) on 2017-12-01T12:13:36Z No. of bitstreams: 1 2017_DanieldaSilvaAndrade.pdf: 5938012 bytes, checksum: 70dc1cb742fac277436639dcfb2bcd84 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-01-23T21:11:59Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_DanieldaSilvaAndrade.pdf: 5938012 bytes, checksum: 70dc1cb742fac277436639dcfb2bcd84 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-23T21:11:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_DanieldaSilvaAndrade.pdf: 5938012 bytes, checksum: 70dc1cb742fac277436639dcfb2bcd84 (MD5) Previous issue date: 2018-01-23 / Nos últimos anos, a disponibilidade de se obter industrialmente materiais nanoparticulados possibilitou grandes avanços na ciência e tecnologia de materiais. A nanossílica (nanopartículas de SiO2) é um dos nanonomateriais aplicados aos materiais cimentícios atualmente, apresentando comportamento específico devido ao tamanho de partícula muito reduzido. Entretanto, diante das lacunas existentes no meio científico sobre os efeitos causados pela nanossílica associada às adições minerais altamente reativas nas propriedades dos materiais cimentícios mais pesquisas precisam ser realizadas. Neste contexto, este trabalho trata da investigação experimental do efeito da adição de nanossílica, individualmente e em conjunto com adições minerais altamente reativas (sílica ativa, metacaulim e cinza da casca de arroz), em pastas de cimento Portland visando contribuir com o estudo da nanotecnologia aplicada aos materiais cimentícios. O programa experimental será dividido em 3 etapas: (1) Caracterização dos materiais; (2) Determinação do índice de desempenho de misturas binárias e ternárias, com cimento Portland, nanossílica coloidal e / ou adições minerais altamente reativas; (3) estudo da microestrutura de pastas de cimento Portland com nanossílica coloidal e / ou adições minerais altamente reativas. Para o estudo da microestrutura das pastas foram aplicadas as técnicas: difração de raios X, análise térmica (TG/DTA), microscopia eletrônica de varredura, calorimetria de condução, porosimetria por intrusão de mercúrio, ressonância magnética nuclear (RMN) e espectroscopia no infravermelho. Observa-se um efeito sinérgico nas misturas ternárias com incorporação de nanossilica e adições minerais altamente reativas, que apresentaram maior resistência à compressão e porosidade mais refinada do que as misturas binárias com nanossilica ou adições minerais altamente reativas isoladamente. Os resultados mostram o potencial das misturas ternárias de cimento Portland, adições minerais altamente reativas e nanossilica para a produção de concretos de alta resistência. / In recent years, the availability of industrially nanoparticulate materials has made great strides in material science and technology. Nanosilica (SiO2 nanoparticles) is one of the nanomaterials applied to cementitious materials today, presenting specific behavior due to the very small particle size. However, in view of the gaps in the scientific environment about the effects caused by nanosilica associated with highly reactive mineral additives in the properties of cementitious materials, further research must be carried out. In this context, this work deals with the experimental investigation of the effect of the addition of nanosilica, individually and together with highly reactive mineral additives (active silica, metakaolin and rice hull ash), in Portland cement pastes aiming to contribute to the study of nanotechnology applied to cementitious materials. The experimental program will be divided into 3 stages: (1) Characterization of materials; (2) Determination of the performance index of binary and ternary mixtures, with Portland cement, colloidal nanosilica and / or highly reactive mineral additions; (3) microstructure study of Portland cement pastes with colloidal nanosilica and / or highly reactive mineral additions. The techniques of X-ray diffraction, thermal analysis (TG / DTA), scanning electron microscopy, conduction calorimetry, mercury intrusion porosimetry, nuclear magnetic resonance (NMR) and infrared spectroscopy . A synergistic effect was observed in ternary mixtures with nanosilica incorporation and highly reactive mineral additions, which presented higher compressive strength and more refined porosity than binary mixtures with nanosilica or highly reactive mineral additions alone. The results show the potential of ternary Portland cement mixtures, highly reactive mineral additives and nanosilica for the production of high strength concrete.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2017. / Submitted by Raquel Almeida (raquel.df13@gmail.com) on 2018-03-02T16:11:36Z No. of bitstreams: 1 2017_ÉricaSantosSilva.pdf: 2835715 bytes, checksum: 09d008284f9f4dfb3225d77af484cac3 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana (raquelviana@bce.unb.br) on 2018-03-07T14:21:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_ÉricaSantosSilva.pdf: 2835715 bytes, checksum: 09d008284f9f4dfb3225d77af484cac3 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-07T14:21:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_ÉricaSantosSilva.pdf: 2835715 bytes, checksum: 09d008284f9f4dfb3225d77af484cac3 (MD5) Previous issue date: 2018-03-07 / No contexto atual, nem sempre são fáceis os desafios ambientais ligados ao consumo de energia. Principalmente devido à grande dependência de combustíveis fósseis, torna-se cada vez mais evidente a necessidade de agentes econômicos, políticos, e sociedade em geral, assumirem um compromisso focado na melhoria da eficiência energética e no uso racional da energia, decorrentes das atividades econômicas. Considerando a pressão ambiental e o consumo elevado de energia na produção de cimento, a indústria cimenteira tem buscado o aumento da eficiência energética e a substituição de fontes fósseis por combustíveis renováveis. A partir da necessidade de se identificar/alterar etapas produtivas ambientalmente nocivas, este trabalho realizou a Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) para a produção de cimento, considerando uma fonte de energia fóssil e outra renovável. A metodologia compreendeu a coleta de dados secundários, o tratamento de acordo com a norma de gestão ambiental ISO 14040 e 14044 e a análise utilizando o software de ACV SimaPro S Analyst, além da norma ISO 50001 norma de gestão do sistema de energia. A unidade funcional foi de 1 tonelada de cimento e a fronteira do berço ao portão. Foram consideradas as etapas de mineração, homogeneização, produção de clínquer e produção de cimento. A substituição dos combustíveis ocorreu na fase de produção do clínquer. O ICV (Inventário de ciclo de vida) considerou dados de consumo energético, balanço de massa e emissões. Os resultados do trabalho indicam além da possibilidade de adoção de sistema de produção sustentável para a indústria cimenteira, a existência de benefícios ambientalmente relevantes quando se trata do carvão vegetal como combustível. / Given the current scenario, the environmental challenges related to energy consumption do not always present an easy solution. Mainly for the extreme reliance on fossil fuels, the need becomes more and more straightforward for economic and political agents, so as for society in general to assume a commitment focused on improvement in the energetical efficency and racional use of energy due to economic activities. Considering the environmental pressure and the high consumption of energy in the production of cement, the industry is pursuing the increase in energetical efficency and replacement of fossil fuels for renewable fuels. Starting from the need of identifiyng/changing noxious production stages, this paper performed a ACV for the cement production, considering one source with fossil fuels and another on renewable energy. The metodology consisted on a secondary data collection, processing accordingly to Norm ISO 14040 and 14044 and an analisys using the ACV SimaPro S Analyst software, so as the ISO 50001 for management of energy systems norm. The functional unit was of 1 ton of cement and the boundary from the cradle to gate. The minig, homogenization, production of clinker and cement production stages where considered. The replecement of the fossil fuels took place on the cliniquer production stage. The ICV (life cycle inventory) contemplated the data on energy consumption, mass balance and emissions. The acheived results state that beyond the possibility of adoption of a sustainable production system for the cement industry, the use of charcoal based fuels present significant environmental benefits.

Com o desenrolar dos processos de competitividade e globalização, novas tecnologias vem sendo desenvolvidas e estão se espalhando com velocidade cada vez maior. Em particular, nos últimos anos, observa-se um elevado número de novos materiais sendo introduzidos nas edificações. A questão é que estes novos materiais apresentam características e comportamentos diferentes e, muitas vezes, ainda pouco conhecidos e estudados. O cimento Portland branco estrutural enquadra-se neste contexto, pois as modificações necessárias na constituição do cimento convencional, para manipular sua cor, acabam por afetar seu comportamento. Diante do crescimento do consumo deste produto nos últimos anos, as pesquisas científicas de concretos à base de cimento branco, que eram raras, foram intensificadas. Com o objetivo de colaborar para a caracterização do comportamento mecânico deste material, montou-se um programa experimental para analisar como a variação de alguns parâmetros básicos, como tipo de agregado graúdo (basalto e calcário), agregado miúdo (areia e calcário), adições de sílica ativa e relação água/aglomerante (0.42, 0.51 e 0.60) afeta a resistência mecânica e o módulo de deformação de concretos brancos produzidos com um dos dois cimentos brancos estruturais disponíveis no Brasil. Além do mais, as obras com utilização de concretos brancos se caracterizam por possuir um forte apelo estético. Neste caso, as exigências tradicionais, como comportamento mecânico e durabilidade, não são suficientes para caracterizar o desempenho do material. Na produção deste tipo de concreto, a cor passa a se constituir em um parâmetro de qualidade crítico, e seu controle é fundamental. A simples utilização de cimento branco não irá necessariamente permitir satisfazer as exigências de cor. A cromaticidade da mistura de concreto dependerá de todos os materiais envolvidos no processo. Neste programa de pesquisa, o controle cromático foi realizado através do método espectrofotométrico, sendo monitorados os parâmetros L*a*b*. Quanto ao comportamento mecânico os resultados foram adequados, não apresentando tendências diferentes daquelas apresentadas por concretos convencionais. Para a análise cromática a estratégia de ensaio se mostrou muito satisfatória, já que os parâmetros medidos conseguiram representar os efeitos que os materiais constituintes produzem na cor final das superfícies de concreto. Os dados coletados indicaram que os agregados calcários são mais adequados para a produção de concretos brancos, sendo de fundamental importância utilizar uma fração muito fina de tonalidade bem clara. A melhoria da durabilidade estética através da aplicação de sistemas de proteção também foi avaliada, indicando que sistemas de proteção hidrofugantes são os que menos alteram os parâmetros cromáticos do concreto branco.

A cinza de casca de arroz é um resíduo agro-industrial decorrente do processo de queima da casca de arroz, sendo largamente encontrada no Rio Grande do Sul, pois, historicamente, este Estado é o maior produtor de arroz no Brasil, com cerca de 45% da produção nacional. Empregada como fonte de energia, a casca de arroz é queimada em diversas empresas; algumas, devido à sua natureza, incorporam a cinza ao produto, mas a maioria não encontra outro destino que não o descarte em forma de aterro, criando, assim, um problema ambiental de poluição do solo, do ar e de rios e córregos. No entanto, devido à presença de elevado percentual de sílica (SiO2) na sua constituição, a cinza de casca de arroz pode ter vários empregos. Na construção civil, pode ser empregada como pozolana, conforme vários estudos já vêm demonstrando. Porém, encontra restrições por motivos como sua cor escura, que confere aos cimentos, argamassas e concretos aos quais é adicionada, uma coloração também escura, e a falta de uniformidade apresentada em termos de características químicas e, principalmente, mineralógicas. A cor escura não é um problema de ordem técnica, mas estética e de aceitação no mercado. Já a composição mineralógica está associada à atividade pozolânica e a falta de uniformidade do material disponível implica na incerteza do grau de reatividade. Este trabalho teve o objetivo de verificar a viabilidade técnica do emprego de cinzas de casca de arroz residuais na confecção de cimentos Portland composto e/ou pozolânico, a partir de beneficiamentos das mesmas, que associam tratamentos físicos, químicos e/ou térmicos, os quais têm como finalidade reverter e/ou minimizar os aspectos negativos citados. Para tanto, foram empregadas três cinzas de casca de arroz, oriundas de diferentes processos de produção e com composições mineralógicas distintas. Após definidos os tratamentos a serem aplicados, através de seleção pelos critérios de cor e composição mineralógica, as cinzas tratadas foram avaliadas quanto à sua pozolanicidade, pelo Índice de Atividade Pozolânica (IAP) da NBR 5752 e também por um IAP alterado, proposto neste trabalho. A produção de cimentos com CCA beneficiada se deu a partir de um cimento base com substituição por CCA, em massa e em diferentes percentuais. Tais cimentos foram avaliados quanto à resistência à compressão, aos tempos de pega, à pozolanicidade e à expansibilidade a quente. A análise dos dados obtidos indica que os tratamentos propostos e/ou a associação deles resultam em beneficio no desempenho das cinzas, em pelo menos um dos vários aspectos considerados. A presente pesquisa permite concluir que as CCA residuais têm potencial para serem empregadas na produção de cimentos, tanto aquelas menos cristalinas, quanto as mais cristalinas. Para tanto, devem ser beneficiadas, sendo pelo menos submetidas a tratamento físico para redução de sua granulometria. Se outros objetivos forem pretendidos, como coloração clara, os tratamentos térmico ou químico podem ser empregados. / Rice husk ash (RHA) is an agricultural by-product originating from the burning of rice husks. It is widely available in the state of Rio Grande do Sul, the largest rice producer in Brazil, accounting for approximately 45% of the country’s rice production. Rice husks are burned as a source of power in a number of different industries, some of which manage to incorporate the resulting ash to their products. Still, most industries have no use for the ash and dump this waste material in landfill sites, which may give rise to serious environmental problems by polluting soils, rivers, streams and the air. However, as RHA has high silica (SiO2) content, it can be used in several applications. A number of studies have already demonstrated the potential for using this material as a pozzolan but the dark coloration of the ash is seen as a restriction to this because RHA adds a dark tint to cement, mortars and concrete. In addition, the differences in chemical composition and mineralogical characteristics between batches aggravate this problem. The dark coloration is not a technical issue but it affects the appearance of the final product and therefore its acceptance by customers. The mineralogical composition of the ash affects pozzolanic activity. The lack of homogeneity of available RHA also adds a degree of uncertainty regarding the reactivity of mortars and mixes. This study aims to investigate the technical feasibility of using processed RHA in the production of pozzolanic or composite portland cement. The processing of RHA includes physical, chemical and/or thermal treatments that aim to eliminate and/or minimize the problems faced in the use of RHA. Three different samples of RHA produced with different production processes and with different mineralogical compositions were used. The treatment processes were selected according to criteria of color and mineralogical composition of the ash. After treatment, the pozzolanic activity of ash samples was assessed using the Pozzolanic Activity Index (PAI) proposed by Brazilian Standard NBR 5752 and a modified PAI that was devised for this study. Cement samples using processed RHA were prepared using different content of RHA as substitutions for cement. The following properties were assessed in the modified cement samples: compressive strength, hardening time, pozzolanic activity and heat expansion. Results indicate that the proposed treatment (alone or in association) improve the performance of the ash in at least one of the properties investigated. It is possible to conclude that RHA (of varying degrees of crystallinity) holds a potential application in the production of cement. It is essential that the ash should undergo a physical process to reduce its particle size. If other aims are important, such as bleaching, thermal or chemical treatments may also be used.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2016. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-11-07T13:33:53Z No. of bitstreams: 1 2016_MirellenMaraMoreira.pdf: 10478267 bytes, checksum: edddc0246b0bc8ad996ec76d5288a4c5 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2017-01-27T20:46:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_MirellenMaraMoreira.pdf: 10478267 bytes, checksum: edddc0246b0bc8ad996ec76d5288a4c5 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-01-27T20:46:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_MirellenMaraMoreira.pdf: 10478267 bytes, checksum: edddc0246b0bc8ad996ec76d5288a4c5 (MD5) / Esta pesquisa apresenta um estudo experimental sobre o uso de aditivo redutor de permeabilidade (ARP) em diferentes tipos de cimentos Portland nacionais disponíveis comercialmente. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos do ARP, principalmente como impermeabilizante. Foram estudados nove traços de concreto, todos com relação água/cimento fixa (igual a 0,45), a saber: quatro misturas de referência conforme o tipo de cimento Portland (CP II E–40, CP III–40, CP IV–40 e CP V-ARI); quatro misturas similares as anteriores, com adição de 0,8% de ARP e, por último uma mistura contendo cimento CP III-40, ARP e fibra de polipropileno (0,45kg/m3). Como premissa da pesquisa foi adotado o abatimento no intervalo de 210 ± 20mm, para todas as misturas de concreto. Avaliou-se, no estado fresco, o abatimento de tronco de cone e, no estado endurecido, as propriedades de resistência à compressão simples e com carregamento de 40% da carga última de ruptura, de resistência à tração por compressão diametral e de módulo de elasticidade. Também foram analisadas as propriedades relacionadas à durabilidade por meio dos ensaios de penetração a água sob pressão, de permeabilidade à água e de absorção de água por capilaridade. Como resultado foi constatado que o ARP é eficiente para reduzir a permeabilidade do concreto quando utilizado com cimento Portland de alto-forno (CP III- 40), que apresentou uma redução significativa da altura de ascensão da água, de até 44%, quando comparado com o traço de referência. Para os cimentos CP II-E-40 e CP IV- 40, essa redução ocorreu em menor escala, 4% e 2%, respectivamente. No entanto, o cimento CPV, apresentou um resultado inesperado, com um aumento na característica de permeabilidade do concreto. Quanto às propriedades mecânicas, nota-se que a variação dos resultados, entre os concretos com e sem ARP, foi pequena (até 10%). Além disso, foi observado que o ARP pode ser indicado para um maior grau de fissuração, independentemente do tipo de cimento utilizado ou da adição das fibras de polipropileno. Por último, em relação ao traço com ARP e fibras, constatou-se por meio do ensaio de penetração de água sob pressão e do ensaio de absorção de água por capilaridade, que esse concreto tornou-se mais susceptível a permeabilidade a água, apresentando um aumento de 30% e de 14%, respectivamente, em relação ao traço sem fibra. / This study is presents an experimental study about the use of permeability reduction additive (ARP) with different types of commercially available Portland cements. It’s objective is to evaluate the effects of ARP, in particular it’s as watertight properties. Nine concrete mixtures were studied, all with a constant water / cement ratio (equal to 0.45), namely: Four reference mixtures of the each type of Portland cement (CP II-E-40, CP III-40, 40-CP IV-40 and CP V-ARI); four mixtures with addition of 0.8% ARP and finally a mixture containing cement CPIII-40, ARP and polypropylene fiber (0,45kg/m3). As a premise of this research, the slump was adopted in the range of 210 ± 20 mm for all concrete mixtures. the slump test for determination of the consistency was evaluated in the fresh state, while the compressive strength test and loading 40% of the final breaking load, the tension strength by diametrical compression test and elasticity modulus by compression test were performed in the hardened state.. Durability testing by means of the penetration of water under pressure, the coefficient of permeability and water absorption by capillary were also analyzed. As a result, it was observed that the ARP is effective to reduce the permeability of Portland concrete with blast furnace (CP III-40) which exhibited a significant reduction in the water penetration level, equal to 44% when compared to the reference specimen. For the CP II-E-40, CP IV-40 and cement, this reduction was in a smaller scale, equal to 4% and 2%, respectively. However, the CP V-ARI cement showed an unexpected result with an increase in permeability of the concrete. Concerning the mechanical properties, it was found that the ARP might be suitable for structures with a highly cracked structure regardless of the type of cement used or addition of polypropylene fibers. Finally, concerning the mark with ARP and the addition of fibers, it was observed, after the pressurized water penetration test and capillary water absorption test, that the concrete became more susceptible to water permeability in approximately 16% and 14%, respectively, compared with the trait without fiber.

Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, da Universidade do Extremo Sul Catarinense - UNESC, como requisito para a obtenção do título de Mestre em Ciência e Engenharia de Materiais. / Os resíduos presentes no setor de papel e celulose são exemplos de materiais que contém uma série de elementos que podem ser utilizados em outros processos industriais, como no caso da obtenção de materiais cimentícios. A lama de cal é um resíduo rico em carbonato de cálcio, as cinzas de biomassa são ricas em sílica e o lodo de ETE é rico em matéria orgânica. Neste sentido, estes resíduos geram um potencial de substituição dos materiais comumente utilizados na produção de clínquer, como o calcário e o quartzo, além de utilizar a matéria orgânica presente como material combustível. No presente trabalho, portanto, é realizado um estudo para valorização destes resíduos na obtenção de clínqueres. Os resíduos lama de cal, lodo de ETE e cinzas de biomassa foram caracterizados física e quimicamente e confirmaram o potencial anteriormente descrito. Cinco formulações (F1-F5) foram originadas com auxílio das equações de Bogue e três condições de queima (1350, 1440 e 1455 oC) foram aplicadas. Os clínqueres obtidos e um padrão (CP I) foram caracterizados por DRX para identificar as fases cristalinas e posteriormente proceder com a quantificação pelo método de Rietveld. Hidratações em 7, 28 e 90 dias com posteriores análises de TG/ATD identificaram os picos de desidratação dos silicatos hidratados e da portlantita formada em cada formulação. Baseado nos resultados obtidos, a amostra F4 1455 oC e o padrão CP I foram utilizados para funcionalização em argamassas com base na NBR 7215/96. As formulações apresentaram as principais fases cristalinas do clínquer e o Ecocimento obtido apresentou resistência mecânica média de ~20 MPa aos 28 dias. Os ensaios de lixiviação (NBR 10005/2004) complementaram o estudo, caracterizando o produto como não perigoso. A reciclagem dos resíduos do setor de papel e celulose demonstra viabilidade técnica e ambiental para valorização destes materiais, necessitando apenas ajustes composicionais e processuais, sempre em busca da melhoria contínua e uma produção mais limpa.

Orientador: José Mauricio dos Santos Nunes Reis / Banca: João Neudenir Arioli Filho / Banca: Marcelo Ferraz Mesquita / Resumo: Este estudo avaliou (1) o efeito da altura do pilar, dos diferentes cimentos e da termociclagem e (2) o efeito dos diferentes cimentos e da ciclagem mecânica sobre a resistência máxima à tração (RMT) de restaurações implantossuportadas cimentadas. Pilares de titânio (UCLA), com alturas de 4,0 e 6,0 mm (1), ou 4,0 mm (2), foram torqueados com 32 N.cm a análogos de implantes HI. Infraestruturas em Co-Cr, jateadas com óxido de alumínio 50 μm foram cimentadas com: Fosfato de Zinco- FZ; RelyX Luting 2- RXL2; C & B Cement- C&B; RelyX U100- RXU100 e RelyX Temp NE- RXTNE. Os conjuntos foram submetidos aos ensaios de tração (0,5 mm/min) após: 1- armazenagem em saliva artificial a 37 ºC durante 24 h (controle), 2- termociclagem (10.000 ciclos, 5,0 e 55 °C, 30 s de imersão), ou 3- ciclagem mecânica (106 ciclos, 140 N, 15 Hz). Os dados foram analisados por (1) 3- way ANOVA e Dunnett, e (2) 2-way ANOVA e Tukey HSD (α=0,05). Independentemente da altura do pilar, não houve diferença nos resultados dos grupos sem termociclagem (p≥0,05). Após termociclagem, houve aumento (p<0,05) na RMT nos pilares de 6,0 mm. Após ciclagem mecânica, houve diminuição (p<0,05) nos resultados de RMT produzidos por RXL2. A altura do pilar influenciou os resultados do RXL2, que produziu RMT mais elevada com os pilares de 6,0 mm. Com exceção do RXL2, a ciclagem mecânica não comprometeu a RMT das infraestruturas cimentadas. Em determinadas condições, o RXTNE produziu RMT semelhante à alguns cimentos finais. / Abstract: This study evaluate (1) the effect of abutment height, different cements and thermocycling, and (2) the effect of different cements and cyclic loading on the ultimate tensile strength (UTS) of cement-retained/implant-supported cast restorations. UCLA-type abutments with 4.0 and 6.0-mm height (1), or 4.0-mm height (2) were torqued to with 32 N.cm to internal hexagon dental implant replicas. Copings casted in Co-Cr, sandblasted with 50-μm aluminum oxide particles were cemented with: Zinc Phosphate- ZP; RelyX Luting 2- RXL2; C & B Cement- C&B; RelyX U100- RXU100 and RelyX Temp NE- RXTNE. The assemblies were submitted to the tensile test (0.5 mm/min) after: 1- storage in artificial saliva at 37 °C for 24 h (control), 2- thermocycling (10,000 cycles, 5.0 and 55 ºC, 30-s dwell time), or 3- cyclic loading (106 cycles, 140 N, 15 Hz). Data were analyzed by (1) 3-way ANOVA and Dunnett tests, and (2) 2-way ANOVA and Tukey HSD tests (α=0.05). Regardless of the abutments' heights, no significant differences were found among the UTS of the nonthermocycled groups (p≥0.05). After thermocycling, an increasing in the UTS was observed for the 6.0-mm abutments (p<0.05). After cyclic loading, the UTS values produced by RXL2 were decreased (p<0.05). The abutment's heights used affected the RXL2 results, which produced higher results with the 6.0-mm abutments. With the exception of RXL2, cyclic loading did not detrimentally affect the UTS of the cemented castings. In some conditions, the provisional cement RXTNE produced similar UTS to some definitive cements. / Mestre

Orientador: Mario Tanomaru Filho / Banca: Idomeo Bonetti Filho / Banca: Fábio Luiz Camargo Villela Berbert / Banca: Carlos Eduardo Saraiva Miranda / Banca: Celso Luiz Caldeira / Resumo: O Cimento Portland (CP) é um cimento de silicato de cálcio. Modificações em sua composição por meio de aditivos e resinas podem melhorar sua manipulação e presa. Foram avaliados MTA Angelus e diferentes cimentos de silicato de cálcio: puro (CSC), modificado (CSCM), resinoso 1 (CSCR1), resinoso 2 (CSCR2) e resinoso 3 (CSCR3). Dois cimentos foram selecionados para avaliação em associação aos radiopacificadores: óxido de zircônio (ZrO2) ou óxido de nióbio (Nb2O5) micro ou nanoparticulado, tungstato de cálcio (CaWO4) ou óxido de bismuto (Bi2O3). Na primeira etapa (Capítulo 1) foram avaliados tempo de presa, escoamento, resistência à compressão, quantificação de arsênio, radiopacidade e viabilidade celular. Na segunda etapa, os materiais CSCM e CSCR2 associados aos radiopacificadores forma avaliados quanto ao tempo de presa, escoamento, solubilidade, radiopacidade, resistência à compressão, pH, cálcio (capítulo 2); além de superfície, composição química, MTT e apoptose/necrose (capítulo 3). Os dados foram submetidos à análise de variância e teste de Tukey (p˂0,05). Todos os cimentos apresentaram arsênio em níveis compatíveis com o uso clínico, e mostraram biocompatibilidade. O CSCR2 apresentou maior escoamento. As associações do CSCM + CaWO4 e CSCR2 + ZrO2 e Nb2O5 micro ou CaWO4 e o MTA Angelus apresentaram menor tempo de presa, e CSCM e CSCR2 + ZrO2 micro maior escoamento. Todos os cimentos apresentaram baixa solubilidade, pH alcalino e liberaram íons cálcio. Além disso, apresentam partículas de tamanho maior que o MTA, além de cálcio e silício em sua composição e foram biocompatíveis. Concluímos que os cimentos CSCM e CSCR2 apresentam potencial uso clínico quando associado aos radiopacificadores avaliados, destacando-se o ZrO2 e Nb2O5 microparticulados. / Abstract: Portland Cement (PC) is calcium silicate cement. Changes in its composition by additives and resins can improve their handling and setting time. It was evaluated MTA Angelus and different calcium silicate cements: pure (CSC), modified (CSCM), resin 1 (CSCR1), resin 2 (CSCR2) and resin 3 (CSCR3). After selection of two cements, they were associated with radiopacifiers: zirconium oxide (ZrO2) or niobium oxide (Nb2O5) micro or nanoparticulate, calcium tungstate (CaWO4) or bismuth oxide (Bi2O3). In the first fase (Chapter 1), setting time, flow, compressive strength, quantification of arsenic, radiopacity and cell viability were evaluated. In the second study, it were evaluated the setting time, flow, solubility, radiopacity, compressive strength, pH, calcium (Chapter 2), in addition to surface chemical composition, MTT and apoptosis/necrosis (Chapter 3) of cements CSCM and CSCR2 associated to radiopacifiers. Data were subjected to analysis of variance and Tukey test (p˂0.05). All sealers showed arsenic in compatible with clinical use levels, and showed biocompatibility. The CSCR2 showed higher flow. The associations of CSCM + CaWO4 and CSCR2 with ZrO2 or Nb2O5 micro or CaWO4 and MTA Angelus had lower setting time, and CSCM and CSCR2 + ZrO2 micro largest flow. All cements showed low solubility, alkaline and released calcium ions. Also, they have particles larger than the size MTA, calcium and silicon were present in their composition and they were biocompatible. It was concluded that the CSCM and CSCR2 cements have potential clinical use when associated with radiopacifiers reviews, specially the ZrO2 and Nb2O5 microparticulated. / Doutor

Orientador : Profª. Drª. Nayara Soares Klein / Co-orientador : Prof. Dr. Wellington Mazer / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Construção Civil. Defesa: Curitiba, 29/04/2016 / Inclui referências : f. 119-126 / Area de concentração : Materiais e estruturas / Resumo: As questões ambientais que envolvem a produção de concreto vêm sendo muito estudadas, uma vez que o consumo elevado de cimento Portland causa impactos ambientais. A produção de cimento é responsável por cerca de 7% das emissões de gás carbônico (CO2) na atmosfera, geradas por processos industriais no mundo, necessitando também de um alto consumo energético. Uma forma de amenizar isso é investir no produto final, o concreto, consolidando técnicas que envolvam a produção de composições ambientalmente sustentáveis. A redução do consumo de cimento consiste em uma alternativa interessante, principalmente quando se associa esta à utilização de um subproduto pozolânico, como a sílica de casca de arroz. Por esta adição ser um resíduo, é importante que seja prevista a sua destinação correta. No concreto, em substituição parcial do cimento, esse material pode promover o refinamento dos poros e a consequente alteração das propriedades mecânicas e de durabilidade. Por conseguinte, o presente trabalho tem por objetivo utilizar um método de dosagem baseado em técnicas de empacotamento de partículas para dosar, produzir e avaliar as propriedades de um concreto ecológico, cujo consumo de cimento Portland tenha sido reduzido por consequência da aplicação do método de dosagem. Foram realizados estudos de otimização dos agregados e de materiais finos (sílica de casca de arroz e pó de quartzo) para reduzir a quantidade de vazios no concreto e substituir o cimento Portland. As propriedades avaliadas, no estado fresco, foram a consistência, através de slump test, e a massa específica. No estado endurecido, foram estudadas as propriedades de resistência à compressão, resistência à tração por compressão diametral e massa específica. Além disso, foram executados ensaios de absorção de água por imersão e capilaridade, resistividade elétrica e módulo de elasticidade dinâmico através de ultrassom. Estes ensaios estão associados à durabilidade do concreto. As propriedades do concreto ecológico foram, então, comparadas com as obtidas para um concreto convencional. Como resultado do estudo, foi possível produzir dois concretos, cujos consumos de cimento foram reduzidos em 115 kg/m³ (Concreto Ecológico A) e 163 kg/m³ (Concreto Ecológico B). No estado fresco, ambos apresentaram consistência seca, sendo necessário acrescentar aditivo superplastificante e alterar a quantidade de golpes para o adensamento, tendo em vista a elevada compacidade do esqueleto granular. Entretanto, o Concreto Ecológico B apresentou resistência à compressão, aos 28 dias, de 31,0 MPa, estatisticamente equivalente ao concreto de referência que alcançou 35,2 MPa, enquanto que o Ecológico A resultou em 54,1 MPa. Tendências similares foram observadas para o ensaio de resistência à tração. Os ensaios de durabilidade demonstraram baixa porosidade dos concretos ecológicos em relação ao de referência. Por fim, os concretos ecológicos se apresentaram mais caros que o convencional devido ao valor elevado das adições, porém ambos representaram economia de cimento, devido à redução no consumo. / Abstract: Environmental issues evolving cement production have been widely studied, since the high consumption of Portland cement causes environmental impact. Its production is responsible for about 7% of carbon dioxide emissions (CO2) in the atmosphere, generated by industrial processes in the world, also requiring high energy consumption. One way to mitigate this situation is to invest in the final product, concrete, consolidating cementing techniques that involve the production of eco-friendly compositions. The reduction in cement consumption provides an interesting alternative, particularly when this is associated with the use of a pozzolanic by-product, such as rice husk ash. As this admixture is a residue, it is important to predict its correct destination. In concrete, as a replacement for cement, this material can promote pore refinement and modifications of mechanical and durability properties. Therefore, this study aims to use a design method based on particle packing techniques to dose, produce and evaluate the properties of an ecological concrete, which Portland cement consumption has been reduced as a result of the application of the method. Optimization studies of aggregates and fine materials (rice husk ash and quartz powder) were performed to reduce the amount of voids in the concrete and replace Portland cement. The properties evaluated in fresh concrete were consistency through slump test, and density. In the hardened condition, the compressive strength properties were evaluated, like the tensile strength by diametrical compression and density. Furthermore, it was performed tests to evaluate water absorption and capillarity, electrical resistivity and dynamic modulus of elasticity by ultrasound. These assays are associated with the durability of concrete. The properties of ecological concrete were then compared with those obtained for a conventional concrete. As a result of the study, it was possible to produce two concretes, whose cement consumption was reduced in 115 kg/m³ (Ecological Concrete A) and 163 kg/m³ (Ecological Concrete B). In the fresh condition, both presented dry consistency, being necessary to add a superplasticizer. In addition, due to a high packability of the granular skeleton, the concrete densification was complicated, so it was needed to change the amount of strokes to compaction. However, the Ecological Concrete B presented compressive strength at 28 days, of 31.0 MPa, statistically equivalent to the reference concrete which reached 35.2 MPa, while the Ecological Concrete A resulted in 54.1 MPa. Similar tendencies were observed for the tensile strength test. The durability tests showed low porosity of the ecological concretes in relation to the reference. Finally, the ecological concretes performed more expensive than conventional due to the large amount of additions, but both represented cement savings due to reduction in its consumption.

No description available.