Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LucianoACB.pdf: 490237 bytes, checksum: 162902433fcb2f6694977b9d544adc6e (MD5) Previous issue date: 2003-10-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In the last decades there was a concentrate effort of researchers in the search for options to the problem of the continuity of city development and environmental preservation. The recycling and reuse of materials in industry have been considerate as the best option to sustainable development. One of the relevant aspects in this case refers to the rational use of electrical energy. At this point, the role of engineering is to conceive new processes and materials, with the objective of reducing energy consumption and maintaining, at the same time the benefits of the technology. In this context, the objective of the present research is to analyze quantitatively the thermal behavior of walls constructed with concrete blocks which composition aggregates the expanded polystyrene (EPS) reused in the shape of flakes and in the shape of a board, resulting in a “light concrete”. Experiments were conducted, systematically, with a wall (considerate as a standard) constructed with blocks of ordinary concrete; two walls constructed with blocks of light concrete, distinct by the proportion of EPS/sand; a wall of ceramic bricks (“eight holes” type) and a wall with ordinary blocks of cement, in a way to obtain a comparative analysis of the thermal behavior of the systems. Others tests conducted with the blocks were: stress analysis and thermal properties analysis (ρ, cp e k). Based on the results, it was possible to establish quantitative relationship between the concentration (density) of EPS in the constructive elements and the decreasing of the heat transfer rate, that also changes the others thermal properties of the material, as was proved. It was observed that the walls of light concrete presents better thermal behavior compared with the other two constructive systems world wide used. Based in the results of the investigation, there was shown the viability of the use of EPS as aggregate (raw material) in the composition of the concrete, with the objective of the fabrication of blocks to non-structural masonry that works as a thermal insulation in buildings. A direct consequence of this result is the possibility of reduction of the consume of the electrical energy used to climatization of buildings. Other aspect of the investigation that must be pointed was the reuse of the EPS as a raw material to civil construction, with a clear benefit to reducing of environmental problems / Nas ?ltimas d?cadas t?m sido grandes os esfor?os dos pesquisadores na busca por mais informa??es e conhecimentos sobre como se poder? continuar provendo o desenvolvimento das cidades sem que isso ocorra de forma agressiva ao meio ambiente. A reciclagem e o reaproveitamento de materiais que ainda possuem grande potencial de aplicabilidade s?o vistos como as solu??es mais evidentes em dire??o ao desenvolvimento sustent?vel. Um dos aspectos mais relevantes desse desenvolvimento refere-se ao uso racional da energia el?trica. E aqui se insere a Engenharia, com o papel de conceber t?cnicas e materiais inovadores cujo principal objetivo seja o de reduzir o consumo de energia el?trica, sem que obrigatoriamente se tenha que abrir m?o das comodidades conseguidas com sua aplica??o. Neste contexto, a presente pesquisa teve o objetivo de analisar de forma quantitativa o desempenho t?rmico de paredes constru?das com blocos de concreto cuja composi??o agrega o poliestireno expandido (EPS) reaproveitado na forma de flocos e em placas, constituindo desse modo um concreto leve. Realizaram-se experimentos, sistematicamente, com uma parede constru?da com blocos de concreto comum, considerada como refer?ncia; duas paredes com blocos de concreto leve, distintas pelas propor??es de EPS/areia; uma parede com tijolos cer?micos de oito furos e uma com blocos de cimento vazados, de forma a proceder-se com a analise comparativa dos desempenhos t?rmicos dos sistemas construtivos. Foram realizados ainda, ensaios de resist?ncia ? compress?o e ensaios de determina??o das propriedades termof?sicas (ρ, cp e k) dos blocos de concreto. Os resultados permitiram relacionar quantitativamente o efeito do EPS como agregado em elementos construtivos na redu??o da taxa de transfer?ncia de calor em fun??o da varia??o de densidade, que tamb?m interfere nas outras propriedades t?rmicas e mec?nicas do material, como comprovado. Constatou-se que as paredes de concreto leve apresentaram melhor desempenho t?rmico do que os outros dois sistemas construtivos consagrados comercialmente. P?de-se concluir que ? vi?vel empregar-se o EPS reaproveitado como material constituinte da mistura para concreto, com a finalidade de fabricar alvenaria de veda??o capaz de comportar-se tamb?m como isolante t?rmico entre o meio externo e o interno das edifica??es. Uma conseq??ncia direta disto ? a redu??o do consumo de energia el?trica utilizada pelos sistemas de climatiza??o, sem comprometer a situa??o de conforto t?rmico experimentada pelo usu?rio. Destaca-se ainda que o reaproveitamento do EPS como material de constru??o contribui com a redu??o dos problemas ambientais causados por este material. Al?m disso, os resultados obtidos neste estudo podem servir como refer?ncia aos projetistas na hora da escolha do material que ir? compor a alvenaria de veda??o, e assim poderem adequar os seus projetos ?s situa??es mais desej?veis

O ferro é essencial para a sobrevivência das bactérias, estando envolvido em vários processos metabólicos. Apesar de sua baixa solubilidade, as bactérias dispõem de sistemas eficientes e específicos para captação, utilização e armazenamento desse metal, ao mesmo tempo controlando adequadamente a concentração de ferro livre no meio, para evitar seus potenciais efeitos tóxicos. Xylella fastidiosa é uma bactéria gram-negativa que coloniza o xilema de uma diversidade de plantas cultivadas e silvestres em várias partes do mundo, sendo o agente causador de uma série de doenças em plantas economicamente importantes como citros, videiras e café. Alguns mecanismos de virulência de X. fastidiosa já foram elencados, entre esses a formação de biofilme, que promoveria a oclusão do xilema e consequente estresse hídrico para a planta. Postula-se que a captação de ferro por X. fastidiosa, causando redução da concentração desse metal no xilema das plantas infectadas, seja uma das estratégias utilizadas pela bactéria em seu processo de infecção. Nosso objetivo neste trabalho foi de investigar o processo de captação de ferro por X. fastidiosa e avaliar em maior detalhe o efeito da concentração de ferro no crescimento e na expressão de fatores de virulência dessa bactéria, expandindo os estudos anteriormente realizados em nosso grupo. Para tal propusemos: (i) avaliar a capacidade de X. fastidiosa produzir sideróforos, pequenas moléculas quelantes de ferro; (ii) investigar, em condições de cultivo com diferentes concentrações de ferro, o perfil de expressão de alguns genes de X. fastidiosa que possam ser integrantes do stimulon do ferro; (iii) analisar o efeito da concentração de ferro no crescimento e formação de biofilme por X. fastidiosa. Observamos que X. fastidiosa parece produzir um composto quelante de ferro que pode ser um sideróforo e elencamos alguns genes que poderiam estar envolvidos na síntese desse composto. Confirmamos que ferro é necessário para o crescimento de X. fastidiosa, sendo que em alta concentração de ferro foi observada maior deposição de biofilme pela cultura bacteriana. Interessantemente também foi observado que as células crescidas em meio com pouco ferro secretaram mais exopolissacarídeos totais na fração do biofilme, o que estabelece uma relação entre as concentrações de ferro no meio com a expressão de um fator de virulência essencial para o desenvolvimento da infecção por X. fastidiosa. / Iron is an essential nutrient for bacteria, being involved in many metabolic processes. Despite its low solubility, bacteria present efficient and specific systems for uptake, utilization and storage of iron, meanwhile controlling metal concentration adequately to prevent potential toxic effects of free iron. Xylella fastidiosa is a Gram-negative bacterium which colonizes the xylem of a wide range of crops and wild species of plants worldwide. This bacterium is the agent of several diseases affecting economically important crops, such as citrus, grapevine and coffee. Among the proposed X. fastidiosa virulence mechanisms is the formation of biofilm which may occlude xylem vessels causing hydric stress. It is postulated that iron uptake might cause reduction of its concentration within the xylem of infected plants therefore constituting a virulence strategy during bacterial infection process. Our aims in this work were to investigate the process of iron uptake in X. fastidiosa and to evaluate the effect of iron concentration in the growth and morphology of this bacterium, expanding previous studies. For this we set to: (i) investigate the capacity of X. fastidiosa in producing siderophores, small biomolecules utilized for iron quelation; (ii) evaluate, under culture conditions at different iron concentrations, the expression profile of candidate genes that might be part of the iron stimulon; (iii) analyse the effect of iron concentration in growth and biofilm formation of X. fastidiosa. We observed that X. fastidiosa seems to produce a compound with iron quelating ability, such as a siderophore, and we point to a group of genes that might be involved in the synthesis of this compound. We confirmed that iron is necessary for growth of X. fastidiosa. At high concentrations of iron we observed higher biofilm production. Interestingly, we also observed that when grown in low iron concentration, X. fastidiosa secretes more exopolysaccharides (EPS) associated with the biofilm, suggesting a link between iron concentration and expression of an essential virulence factor to the infection process of X. fastidiosa.

Os sistemas construtivos vêm surgindo e evoluindo de acordo com a necessidade e a demanda de obras. Recentemente, a utilização de paredes portantes pré-moldadas vem sendo explorada como alternativa para construir edifícios com rapidez e eficácia. Outra tecnologia mais recente é o Concreto Ultraleve® Estrutural, ou concreto leve com EPS (CLE), em que o agregado graúdo e parte do miúdo são substituídos por pérolas de poliestireno expandido (EPS), contribuindo para reduzir o peso total do edifício, consequentemente diminuindo os esforços na estrutura e promovendo a redução nos custos com transporte e montagem dos elementos pré-moldados. Este trabalho apresenta como deve ser feito o dimensionamento de paredes portantes pré-moldadas, utilizando normas nacionais e internacionais. O principal objetivo do trabalho é apresentar um programa computacional desenvolvido para facilitar a análise e o dimensionamento de edifícios com paredes de concreto pré-moldado. Além disso, mostra-se o uso do programa para comparar o comportamento de edifício constituído por concreto com EPS e por concreto armado comum, e para avaliar a influência das juntas verticais na rigidez global. Portanto, além da importância acadêmica, este trabalho poderá ser de grande utilidade para o projeto de edifícios com paredes portantes pré-moldadas. / The construction systems have emerged and improved according to need and demand of works. Recently, the use of precast concrete walls has been explored as an alternative to construct buildings quickly and effectively. Another more recent technology is the lightweight concrete with polystyrene, wherein polystyrene beads replace the coarse aggregate and a part of the fine ones, contributing to reduce the weight of the building, thus decreasing the efforts in the structure and promoting a reduction in the cost of transport and erection of precast elements. This work shows how should be done the design of precast concrete walls using national and international standards. The main objective of the work is to present a computer program developed to facilitate the analysis and design of buildings with precast concrete walls. Moreover, the use of the program is shown to compare the behavior of building made with EPS concrete and ordinary concrete, and to evaluate the influence of vertical joints in the global stiffness. Therefore, besides the academic importance, this work can be useful for the design of buildings with precast loadbearing walls.

A utilização de concreto leve decorre especialmente dos benefícios promovidos pela redução da massa específica do material, tais como menores esforços nas estruturas, economia com fôrmas e cimbramento, além de diminuição dos custos com transporte e montagem de construções pré-fabricadas. Atualmente, além das questões técnicas e econômicas, a escolha dos materiais de construção deve levar em conta os aspectos ambientais. Portanto, o uso de poliestireno expandido (EPS) na produção de concreto pode abrir portas para o emprego de resíduos de materiais dessa natureza, e ainda usufruir de sua baixa massa específica nas aplicações estruturais. Este trabalho teve como objetivo determinar as principais características do concreto leve com pérolas (esferas) de EPS, também conhecido como Concreto Ultraleve® ou Concreflex®, características essas necessárias para projetar elementos estruturais, e analisar o comportamento de lajes produzidas com esse novo material. Mais especificamente, foram determinadas características mecânicas, tais como: resistência à compressão, módulo de elasticidade e resistência à tração, na compressão diametral e na flexão, além de características de deformação de longo prazo, como retração e fluência. Também foi determinada a massa específica e avaliada sua relação com as características mecânicas, além dos ensaios de modelos de lajes unidirecionais produzidas com esse concreto. Para analisar a possibilidade de aplicação prática do concreto leve com EPS em lajes, foram elaboradas tabelas para pré-dimensionamento de lajes unidirecionais e bidirecionais com o novo material, nas quais essas lajes foram comparadas com as de concreto comum. Com base no procedimento experimental e nos resultados dos ensaios, o objetivo de determinar as características necessárias para projetar elementos estruturais de Concreto Leve com EPS foi alcançado. Pode-se ainda afirmar que o concreto estudado, com aproximadamente metade da massa específica dos concretos convencionais, apresenta características compatíveis com a produção e o uso comercial de lajes maciças, principalmente pré-moldadas, o que pode ser estendido a outros elementos que não necessitem de concretos com resistência muito alta. Também foi avaliado o comportamento de modelos de lajes de concreto leve com poliuretano (PU), de maneira semelhante ao estudo realizado com EPS, incluindo a caracterização do concreto de cada modelo. Para complementar a análise de desempenho do concreto leve com EPS, apresentou-se um estudo de carbonatação, que comprovou a excelente condição desse novo material com relação à durabilidade. / The use of lightweight concrete is mainly due to the benefits provided by reducing the density of the material such as smaller efforts on structures, economy of molds and scaffolding, as well as lower costs of transportation and erection of precast constructions. Currently, besides the technical and economic issues, the choice of building materials should take into account environmental aspects. Therefore, the use of expanded polystyrene (EPS) in the concrete production can open doors for the use of waste materials of this nature, and still to take advantage of its low density in structural applications. This study aimed to determine the main characteristics of the lightweight concrete with EPS beads (spheres), also named Ultra Lightweight Concrete, characteristics which are necessary to design structural members, and analyze the behavior of slabs produced with this new material. More specifically mechanical properties were determined, such as compressive strength, modulus of elasticity, and splitting and flexural tensile strength, as well as long term deformation properties such as shrinkage and creep. The density was also determined and evaluated its association with the mechanical characteristics, besides the tests of unidirectional slab models produced with this concrete. To analyze the possibility of use of the lightweight concrete with EPS in slabs, tables were compiled for pre-design of unidirectional and bidirectional slabs with this new material, in which these slabs were compared with those of common concrete. Based on the experimental procedure and results of tests, the aim of determine the characteristics necessary to design structural elements of lightweight concrete with EPS has been achieved. Can be also said that the studied concrete, with about half the density of conventional concrete, presents mechanical characteristics compatible with commercial production and use of slabs, mainly precast, conclusion which can be extended to other components that do not require concretes with very high strength. It was also assessed the behavior of slab models of lightweight concrete with polyurethane (PU) in a similar way to the study carried out with EPS, including the characterization of concrete for each model. To complement the performance analysis of the lightweight concrete with EPS a study of carbonation was presented, which proved the excellent condition of this new material with respect to durability.

Made available in DSpace on 2016-03-15T19:36:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thais dos Santos Souza.pdf: 11169057 bytes, checksum: 6c199918f7217137c24070f2ea4f8e6e (MD5) Previous issue date: 2012-02-13 / Universidade Presbiteriana Mackenzie / The suitable superplasticizers admixtures usage has become fundamental in the cementitious systems production (like concretes and mortars), because they interact with cement particles surfaces, causing their dispersion and deflocculation without the excessive water addition. The hardened material with a smaller water quantity acquires better positive, like higher compressive strength, lower permeability and extended durability. The major dispersants admixtures are negative charged polymers (polyelectrolytes) that are capable to adsorb on the cement particles and cause their electrostatic dispersion. Given the current environmental and economic interest in reuse of discarded materials, the purpose of this study was to assess the viability of use and application of modified post-consumer expanded polystyrene (EPS) as an admixture to cementitious systems becoming it a higher added value material. The modification of the EPS was performed by sulfonation and the interfering variables in the reaction were evaluated. The performance of the stabilized polyelectrolyte already formed (sodium polystyrene sulfonate NaPSS) as dispersant was verified in cement paste and mortar. The study showed that modification of post-consumer EPS by sulfonation reaction was carried out efficiently regarding to the production of a polyelectrolyte with a maximum degree of modification, within the conditions studied, and which variables most influence the reaction. Moreover, the product with a maximum degree of modification (most likely to interact with the cement) was not effective as a dispersant for cementitious systems, causing a decrease in the mechanical strength and plasticity evaluated. / O uso de aditivos plastificantes adequados tornou-se fundamental na produção de sistemas cimentícios (como por exemplo, concretos e argamassas), pois interagem com a superfície das partículas de cimento, provocando a dispersão e defloculação das mesmas, sem adição excessiva de água. O material endurecido adquire assim melhores propriedades, como maior resistência, menor permeabilidade e maior durabilidade. Grande parte dos aditivos dispersantes são polímeros dotados de cargas negativas (polieletrólitos), capazes de adsorver nas partículas de cimento e provocar sua dispersão eletrostática. Diante do atual interesse ambiental e econômico de reutilização dos materiais descartados, o propósito deste trabalho foi verificar a viabilidade do uso e aplicação do EPS pós-consumo modificado como aditivo plastificante de sistemas cimentícios, tornando-o um material de maior valor agregado. A modificação do EPS foi realizada via sulfonação, e as variáveis interferentes na reação foram avaliadas. O polieletrólito formado já estabilizado (poliestireno sulfonado de sódio PSSNa), teve seu desempenho como dispersante verificado em pasta de cimento e argamassa. O estudo mostrou que a modificação do EPS pós-consumo a partir da reação de sulfonação realizada foi eficiente com relação à produção de um polieletrólito com máximo grau de modificação, dentro das condições estudadas, e quais as variáveis que mais influenciam na reação. Por outro lado, o produto com máximo grau de modificação (mais passível de interação com o cimento) não se mostrou eficiente como dispersante de sistemas cimentícios, causando a diminuição da plasticidade e das resistências mecânicas avaliadas.

O poliestireno expandido (EPS), conhecido popularmente no Brasil como Isopor®, foi introduzido recentemente no país como material de baixa massa específica para construções de aterros, principalmente sobre solos moles, e encontro de pontes. Contudo, ainda não há experiência consolidada deste material em ensaios do ponto de vista da engenharia geotécnica entre nós. Este trabalho apresenta os resultados da primeira pesquisa com ensaios mecânicos e hidráulicos de laboratório específicos da caracterização do EPS para o uso geotécnico. Os ensaios mecânicos compreenderam compressão uniaxial simples e cíclica, compressão triaxial, cisalhamento direto e de interface (junta) e fluência em compressão. Os ensaios hidráulicos incluíram absorção de água por imersão e permeabilidade. Um ensaio de perda de massa por ataque de roedores foi realizado de forma simples, e ensaios químicos foram feitos para estudar o polímero. As amostras ensaiadas foram escolhidas de modo a se abranger ao máximo àquelas utilizadas em obras. Tentou-se, também, antecipar a utilização de amostras não convencionais, com massas específicas elevadas e de materiais reciclados. Os resultados mostram que o EPS possui uma grande resistência a solicitações de compressão simples, cíclica e triaxial, de cisalhamento, elevado valor de ângulo de atrito da junta e absorção de água, permeabilidade variável com a massa específica e baixo coeficiente de Poisson. Estas propriedades chave, aliado ao baixo peso específico oferecem a este material um grande potencial de aplicação como geossintético na engenharia geotécnica. / Expanded polystyrene (EPS), in Brazil, commonly know as Isopor®, has been recently introduced in this country as lightweight material for construction of embankments on soft soils, and bridge abutments. Despite this fact, there is no consolidated experience, in Brazil, in testing this product from a geotechnical point of view. This paper presents the first research data, obtained in Brazil, on mechanical and hydraulic laboratory tests, aiming the characterization of EPS samples specifically for geotechnical use. The mechanical tests comprised simple and cyclic unconfined compression, triaxial compression, joint and direct shear and creep in compression. The hydraulic tests included water absorption by immersion and water permeability. A simple loss weight test by mice attack was also conducted. And chemical tests were done to study the polymer. The results show that EPS has a great resistance to simple, cyclic and triaxial compression and joint shear solicitation, high friction angle and water absorption, varied permeability with the density and low Poisson coefficient. These key properties with its very low density give this material large potential application for geosynthetic use in geotechnical engineering.

Made available in DSpace on 2016-07-18T17:46:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo.pdf: 12526 bytes, checksum: df6cf084d4a63552ea7bebde6c4b1dd4 (MD5) Previous issue date: 2016-05-13 / The environmental impact problem of solid waste generated by consumption is the responsibility of every citizen. Respect for the law and protecting the environment is part of the environmental management process for the benefit of society and future generations. In this context, resolution should be sought alternatives and / or minimize this problem. This work aims to study the manufacture and structural characterization of ecological bricks of adobe type using as ultisol matrix and oxisol the Pontal do Paranapanema region and recyclable materials from the selective collection, construction and sugar industry (plaster, PET, EPS, vinasse) for potential application in sustainable housing. The methodology involved the study: physical characterization of the raw material (grain size, proctor-normal permeability test and chemical analysis of vinasse), the manufacturing process of ecological bricks and physical characterization (mechanical compression, water absorption, dry density, moisture content, behavior, stress / strain, acoustic behavior, temperature resistance, thermal analysis, electronic microscopy, mass comparison and compressive strength of the manufactured bricks) and recycling of green bricks (grain size and reuse). ecological bricks were obtained with different traits containing ultisol or oxisol, plaster, PET, EPS, vinasse and lime. Among the lines manufactured with ultisol only 2A trait and oxisol only 2L trait attended NBR 8492/12. The result of the physical characterization ecological bricks made in the above traits indicate that viability in the manufacture of green bricks with the proposed recyclable materials, and are potential for use in sustainable buildings. / O problema de impacto ambiental dos resíduos sólidos gerados pelo consumo é de responsabilidade de todo o cidadão. O respeito à legislação e à proteção do meio ambiente faz parte do processo da gestão ambiental em benefício da sociedade e das futuras gerações. Neste contexto deve se buscar alternativas de resolução e/ou minimização deste problema. Este trabalho tem como objetivo estudar a fabricação e caracterização estrutural de tijolos ecológicos do tipo adobe utilizando como matriz argissolo e latossolo da Região do Pontal do Paranapanema e materiais recicláveis da coleta seletiva, construção civil e indústria canavieira (reboco, PET, EPS, vinhaça) para potencial aplicação em habitações sustentáveis. A metodologia empregada envolveu o estudo: da caracterização física da matéria prima (granulometria, proctor-normal, ensaio de permeabilidade e análise química da vinhaça), do processo de fabricação dos tijolos ecológicos, bem como da caracterização física (compressão mecânica, absorção hídrica, densidade seca, teor de umidade, comportamento tensão/deformação, comportamento acústico, resistência à temperatura, análise térmica, microscopia eletrônica de varredura, comparação de massa e resistência à compressão dos tijolos fabricados) e da reciclagem dos tijolos ecológicos (granulometria e reaproveitamento). Foram obtidos tijolos ecológicos com diferentes traços contendo argissolo ou latossolo, reboco, PET, EPS, vinhaça e cal. Dentre os traços fabricados com argissolo apenas o traço 2A e com o latossolo apenas o traço 2L atenderam a NBR 8492/12. Os resultados da caracterização física dos tijolos ecológicos fabricados nos traços citados indicam que há viabilidade na fabricação dos tijolos ecológicos propostos com os materiais recicláveis, bem como são potenciais para serem utilizados em construções sustentáveis.

Soil structural stability plays a pivotal role in landscape preservation when a protective vegetation cover is lacking. For example, under semiarid climates seasonal rainfall cannot sustain a full vegetation cover, but still causes soil erosion. With the loss of (fertile) soil material, ecosystem productivity reduces and less C can be stored. In natural semiarid systems, soil erosion is a spatially heterogeneous process, whereby local highly erodible spots are alternated by improved soil structure under the sparse canopy cover, creating a very heterogeneous landscape. Although the physical protection by the plant canopy is well understood, the potential influence of soil archaea and bacteria on soil structural stability in relation to plants and parent material is less well known. Mainly from studies under controlled conditions, we know that certain archaeal and bacterial species have the ability to produce extracellular polymeric substances (EPS), forming an extracellular matrix. As the formed matrix connects soil particles, EPS seem to have the potential of playing a substantial role in soil aggregation, thereby controlling soil erodibility. Little is known of this gluing process by EPS and its importance under natural conditions as most evidence is derived from controlled conditions in the laboratory. This dissertation aims to unravel the role of EPS from soil archaea and bacteria in soil aggregate stabilization in semiarid grasslands by considering the potential role of plant species and parent material in this process. The sparse vegetation in semiarid grasslands provide a useful gradient in soil organic C contents to study these processes. Improved conditions for soil microbes producing EPS can be found at the root surface, while the bare canopy interspaces lack in C/resources. Two sites were selected in southeast Spain, mainly differing in graphitic C, inorganic C and nitrogen contents. On both sites, soil adjacent to the widely occurring Anthyllis cytisoides legumes shrubs and Macrochloa tenacissima grass tussocks were sampled during two campaigns. The first sampling campaign in April 2017 focused on the top soil, whereby a distance gradient from the plant stem to the bare intercanopy area was sampled. The second sampling campaign in April 2018 focused more on the effect of plant roots on soil archaeal and bacterial communities by including the rhizosphere. As the parent material of the Rambla Honda site, i.e. one of the study sites, contains a substantial amount of graphitic C, several methods were tested to quantify the different types of C in these soils to understand their role in shaping EPS contents. Furthermore, the quantification of graphitic C contents opened the possibility to study a potential interaction between graphite minerals and microbes. Although graphitic C contents explained part of the variances in microbial community, no direct link with EPS-saccharide contents was found. EPS contents were relative high in the rhizosphere, most notable at the legumes shrub Anthyllis cytisoides, and were linked to the enrichment of N-fixing bacteria. However, outside the root influenced soil, EPS contents were still substantially high, whereby the abundance of microbial species, previously associated to biofilm formation in other environments, indicated that EPS synthesis is not only restricted to the rhizosphere. Soil aggregation was linked to EPS-saccharide contents, whereby two mechanisms were hypothesized. Firstly, the strong link between soil wettability and EPS-saccharide content in the soil of the carbonate poor Rambla Honda site, indicated that aggregates become stabilized by hydrophobic bonds created by the EPS. Secondly, results from the carbonate rich Alboloduy site indicates that EPS has a facilitating role in creating stable aggregates by precipitating carbonates on the EPS structure. This likely lead to a higher soil structural stability, as carbonate bindings are more stable when prolonged drought reduces soil biological activity and thereby EPS contents. Overall, EPS play a substantial role in soil aggregate stabilization in semiarid grasslands, whereby EPS contents were increased by legume plants, by means of enriching EPS producing bacteria. / Die Stabilität der Bodenstruktur spielt eine entscheidende Rolle in der Erhaltung der Landschaft, insbesondere wenn keine schützende Vegetationsbedeckung vorhanden ist. So ist beispielsweise unter semiariden Klimabedingungen wegen der Saisonalität der Niederschläge keine vollständige Vegetationsbedeckung vorhanden, was Bodenerosion verursacht. Durch den Verlust von (fruchtbarem) Bodenmaterial verringert sich die Produktivität des Ökosystems. Dadurch kann weniger Kohlenstoff (C) im Boden gespeichert werden. In natürlichen semiariden Systemen ist die Bodenerosion ein räumlich heterogener Prozess, bei dem sich stark erosionsanfällige Stellen mit solchen Bereichen abwechseln, welche durch günstige Bodenstruktur unter der spärlichen Pflanzendecke gekennzeichnet sind. Hierdurch entsteht eine sehr heterogene Landschaft. Während zum physikalischen Schutz durch Vegetationsüberschirmung viele Erkenntnisse vorliegen, ist über den möglichen Einfluss von Archaeen und Bakterien auf die strukturelle Stabilität des Bodens in Bezug auf Pflanzen und Ausgangsmaterial weit weniger bekannt. Hauptsächlich aus Studien unter kontrollierten Bedingungen wissen wir, dass bestimmte Archaen- und Bakterienarten die Fähigkeit besitzen, extrazelluläre polymere Substanzen (EPS) zu produzieren, die eine extrazelluläre Matrix bilden. Da die gebildete Matrix Bodenpartikel verbindet, scheint EPS das Potenzial für eine maßgebliche Beeinflussung der Bodenaggregation zu haben und dadurch die Erosionsanfälligkeit zu steuern. Über solche Klebemechanismen von EPS und deren Bedeutung unter natürlichen Bedingungen ist aber wenig bekannt; die meisten Hinweise stammen aus kontrollierten Bedingungen im Labor. Diese Dissertation zielt darauf ab, die Bedeutung von EPS von Archaeen und Bakterien hinsichtlich der Stabilisierung von Bodenaggregaten in semiariden Graslandschaften unter Berücksichtigung der möglichen Rolle von Pflanzenarten und Ausgangsmaterial in diesem Prozess aufzuklären. Zur Untersuchung solcher Prozesse bietet die spärliche Vegetation in semiariden Graslandschaften einen zweckdienlichen Gradienten bezüglich des Gehalt an organischem C im Boden. Günstige Bedingungen für EPS-produzierende Bodenmikroorganiosmen sind an der Wurzeloberfläche zu finden, während dem unbedeckten Boden zwischen Stellen ohne Pflanzenbedeckung C / Ressourcen fehlen. Es wurden zwei Standorte in Südostspanien ausgewählt, die sich hauptsächlich in den Gehalten an graphitischem C, anorganischem C und Stickstoff unterscheiden. An beiden Standorten wurden im Rahmen von zwei Feldkampagnen Böden in unmittelbarer Nähe zu der weit verbreiteten Leguminosenart Anthyllis cytisoides-Hülsenfrüchten und Grasbüscheln von Macrochloa tenacissima beprobt. Die erste Probenahmekampagne im April 2017 konzentrierte sich auf den obersten Boden, wobei ein Abstandsgradient vom Pflanzenspross zum unbedeckten Boden zwischen der Pflanzendecke beprobt wurde. Die zweite Probenahmekampagne im April 2018 konzentrierte sich mehr auf die Wirkung von Pflanzenwurzeln auf Archaeen- und Bakteriengemeinschaften durch Beprobung der Rhizosphäre. Am Rambla Honda-Standort enthält das Ausgangsmaterial eine erhebliche Menge an graphitischem C. Deshalb wurden verschiedene Methoden getestet, um die verschiedenen Arten von C in diesen Böden zu quantifizieren und ihre Rolle bei der Gestaltung des EPS-Gehalts zu verstehen. Darüber hinaus eröffnete die Quantifizierung des graphitischen C-Gehalts die Möglichkeit, die Wechselwirkung zwischen Graphitmineralen und Mikroorganismen zu untersuchen. Obwohl der Gehalt an graphitischem C einen Teil der Varianzen in der mikrobiellen Gemeinschaft erklärte, wurde kein direkter Zusammenhang mit dem EPS-Saccharidgehalt gefunden. Die EPS-Gehalte waren in der Rhizosphäre relativ hoch - am deutlichsten bei der Leguminosenart Anthyllis cytisoides - und mit der Anreicherung von N-fixierenden Bakterien verbunden. Außerhalb des von der Wurzel beeinflussten Bodens war der EPS-Gehalt jedoch immer noch deutlich erhöht. Dabei wies die Häufigkeit von Mikroorganismenarten, die zuvor mit der Bildung von Biofilmen in anderen Umgebungen in Verbindung gebracht wurden, darauf hin, dass die EPS-Synthese nicht nur auf die Rhizosphäre beschränkt ist. Die Bodenaggregation zeigte eine Verbindung mit dem EPS-Saccharidgehalt auf, wobei zwei Mechanismen angenommen wurden: Erstens wies der starke Zusammenhang zwischen der Bodenbenetzbarkeit und dem EPS-Saccharidgehalt im Boden des karbonatarmen Rambla Honda-Standorts auf eine Aggregatstabilisierung durch EPS-erzeugte hydrophobe Bindungen hin. Zweitens zeigen die Ergebnisse des Standorts Alboloduy-Standorts mit karbonatreichem Boden, dass EPS eine unterstützende Funktion bei der Erzeugung stabiler Aggregate besitzt, indem Karbonate auf der EPS-Struktur ausgefällt werden. Dies führt wahrscheinlich zu einer höheren Stabilität der Bodenstruktur, da Karbonatbindungen stabiler sind, wenn eine längere Trockenheit zu einer Verringerung der biologischen Aktivität im Boden und damit des EPS-Gehalts führt. Insgesamt spielt EPS eine wesentliche Rolle bei der Stabilisierung von Bodenaggregaten in semiariden Graslandschaften, wobei der EPS-Gehalt durch Leguminsosen, mittels Anreicherung von EPS-produzierenden Bakterien, erhöht wurde.

In today’s lighter vehicles, EPS has had smaller breakthroughs, but not in heavyduty due to its high initial cost and lack of research. Even though there ispotential in the future when trucks may go electric. In this report, the theoreticalrequirements to implement an EPS system will be determined and investigatedalong with an in depth analysis of the electrical motor and planetary gearbox used.A preferred EPS system will consist of a Permanent magnet electric motor and aplanetary gearbox with optimized characteristics regarding voltage, cost, shape,dimensions and layout. The results lead to a theoretical EPS system that can befitted into a heavy duty truck’s engine compartment. Problems with implementingEPS, such as cost, electrical issues and limited space as well as possibilities forfuture work are discussed.

Atualmente, muitas empresas de construção civil não acompanham o avanço tecnológico, preferindo utilizar sistemas convencionais em vez de investir em novas soluções. Além disso, há sérios problemas com mão de obra, que estão cada vez mais presentes na sociedade. Este trabalho apresenta o projeto de um edifício com elementos pré-moldados de Concreto Leve com pérolas de EPS, considerando lajes prontas maciças e paredes portantes, executadas com esse tipo de material. A princípio, foram considerados os estados limites últimos e de serviço para os elementos da estrutura, utilizando os modelos clássicos de análise estrutural. Para modelagem do edifício, foi utilizado o programa comercial SAP2000. Quanto aos procedimentos para dimensionamento das peças, foram preparadas planilhas do Excel, enquanto o detalhamento foi realizado por meio do AutoCAD. Definido o projeto estrutural, foram considerados aspectos construtivos na fábrica e na obra, levando em conta os custos de produção e de transporte, além de apresentar as vantagens que esse sistema construtivo pode proporcionar. Esses custos foram considerados para as lajes prontas maciças e para as paredes pré-moldadas. Mesmo levando em conta apenas os custos de produção e de transporte, o Concreto Leve com EPS foi comparado com o Concreto Autoadensável, o que permitiu visualizar as vantagens do primeiro, quando for considerado o custo global do empreendimento. / Currently, many construction companies do not follow the technological advances, preferring to use conventional systems rather than investing in new solutions. Moreover, there are serious problems with manpower, which are increasingly present in society. This work presents the design of a building with precast elements of lightweight concrete with EPS beads, considering solid slabs ready to use and load bearing walls, made with this type of material. As a rule, the ultimate limit states and serviceability were considered for the elements of the structure, using classical models of structural analysis. For modelling the building, the commercial software SAP2000 was used. Regarding the procedures for dimensioning of the pieces, Excel spreadsheets were prepared, while the detailing was carried out by means of the AutoCAD. Defined structural design, construction aspects were considered in the factory and in the work, taking into account costs of production and transportation, besides presenting the advantages that this constructive system can provide. These costs were considered for the solid slabs ready to use and for the precast walls. Even taking into account only the cost of production and transportation, the Lightweight Concrete with EPS was compared with Self-compacting Concrete, allowing visualize the advantages of the former when considering the overall cost of the project.