Este trabalho tem por objetivo avaliar a resistência à corrosão-fadiga do aço API 5CT P110 em meio aquoso salino contendo CO2 e H2S e comparar com os resultados de fadiga ao ar, bem como avaliar a sua adequação ao uso nessas condições conforme normas vigentes e revisão da literatura. Esse aço é classificado como sendo do tipo ARBL (alta resistência, baixa liga) e é especificado principalmente para uso em colunas de revestimento (casing) e colunas de produção (tubing) para poços de petróleo e gás. As colunas de revestimento e de produção para poços de petróleo offshore necessitam operar sob altas pressões em profundidades cada vez mais elevadas, necessitando apresentar alta resistência e boa tenacidade para suportar as solicitações de tração, pressão interna, colapso e fadiga ao longo da sua vida útil. Adicionalmente, essas tubulações precisam resistir também à corrosão causada pela fase aquosa produzida juntamente com o petróleo e gás extraídos, os quais podem conter gases agressivos dissolvidos, tais como o CO2 e o H2S, além de espécies agressivas como os íons cloretos. As condições do meio agressivo do ensaio de corrosão-fadiga foram escolhidas para simular condições possíveis de serem encontradas em poços de petróleo e gás offshore. Para atingir estes objetivos foram realizados ensaios de fadiga ao ar e ensaios de corrosão-fadiga utilizando um controle de carga sob flexão a três pontos. Para os ensaios de fadiga ao ar, foi utilizada uma máquina servo-hidráulica, razão de carregamento de 0,1, frequência de 20 Hz e run out de 10 milhões de ciclos. Já os ensaios de corrosão-fadiga foram realizados em um equipamento especial para ensaios de corrosão-fadiga, contendo todo um sistema específico para automação e controle dos ensaios. Para corrosão-fadiga foi utilizada a razão de carregamento de 0,1, frequência de 0,5 Hz e run out de 1 milhão de ciclos. Para os ensaios de corrosão-fadiga foi utilizada uma solução aquosa salina contendo 115.000 ppm de cloretos, previamente desaerada. Dentro da cuba, durante o ensaio, a solução foi saturada com uma mistura gasosa composta de CO2 contendo 10.000 ppm de H2S. A cuba de ensaio foi pressurizada com a mistura gasosa até atingir a pressão atmosférica e a temperatura de ensaio de 50°C. Foram ensaiados oito corpos de prova em fadiga ao ar e seis em corrosão-fadiga. As amostras foram usinadas a partir de um segmento de tubo e foram previamente lixadas para retirar os riscos de usinagem e evitar concentradores de tensão na superfície. Os resultados foram plotados em um mesmo gráfico de amplitude de tensão (Δσ) no eixo das ordenadas e logaritmo do número de ciclos até a fratura no eixo das abscissas para a construção das curvas de Wöhler. O comportamento em corrosão-fadiga apresentou uma redução significativa na vida em fadiga em relação à fadiga ao ar, demonstrando a forte agressividade do meio causada principalmente pela presença do H2S. Desse modo, este trabalho apresenta resultados indicando uma grande queda no desempenho em fadiga do aço API 5CT P110 frente a meios contendo H2S na produção de óleo e gás, principalmente associado ao mecanismo de trincamento sob tensão em presença de sulfeto (sulfide stress cracking). / Casing and tubing for offshore wells in the petroleum and natural gas industries are subjected to high pressures under increasing well depths, so they increasingly require high strength and good toughness in order to support the tensile stresses, internal pressure, collapse and fatigue during the predicted lifetime. Additionally, these casing and tubing need to support the corrosion caused by the aqueous phase produced together with the petroleum and gas extracted that may also contain aggressive dissolved gases such as CO2 and H2S and even aggressive species such as chloride ions. Thus, this work aims to determine and compare the fatigue and corrosion fatigue behavior of the API 5CT P110 steel in the presence of water with high chloride content containing CO2 and 10.000 ppm of H2S and evaluate the fitness for purpose in this environment based on current standards and literature review. This steel is classified as a high strength low alloy steel (HSLA) and is specified for use as casing and tubing for wells in the petroleum and natural gas industries. Fatigue and corrosion fatigue tests were performed in air and in aggressive environment. The experiments were conducted using three point bend test and a frequency of 20 Hz in air and 0,5 Hz in aggressive environment. All final data are presented on a Wöhler curve. The corrosion fatigue behavior showed a significant reduction in fatigue life compared to fatigue in air, demonstrating the strong aggressiveness of the environment mainly caused by the H2S presence. Thereby, this work presents results indicating a large decrease in fatigue performance of API 5CT P110 steel facing H2S containing environments in oil and gas production, mainly associated with the mechanism of sulfide stress cracking.

Os processos de soldagem evoluíram muito nas últimas décadas. Com novas demandas para a indústria, surgimento de materiais mais avançados e com a criticidade dos processos manuais convencionais, o estudo volta-se para os processos de soldagem utilizando o método de fricção. No Brasil a soldagem por fricção ainda é pouco estudada. Os equipamentos existentes praticamente são em sua maioria importados e servem para uma demanda específica na indústria. A construção de uma máquina para estudos e pesquisa nesta área da soldagem é de grande importância para a evolução dos processos, na descoberta de novos métodos de união de materiais e principalmente gerando tecnologia independente de fontes externas. Nas instalações do Laboratório de Metalurgia Física (LAMEF) foi construída uma máquina com grande capacidade de força para soldagem por fricção, principalmente com pino consumível, onde é possível controlar as principais variáveis envolvidas no processo, contribuindo com a pesquisa neste setor. O objetivo deste trabalho é a validação da máquina de soldagem para estudos de soldagem por fricção, comprovando a sua eficiência através de repetitividade e possibilidade de reprodução dos parâmetros das soldas realizadas. Para isso, foi criado um programa para a realização da soldagem. Em uma segunda etapa foram efetuadas as modificações necessárias, variáveis de controle e parâmetros da soldagem, analisando os resultados das propriedades mecânicas e metalúrgicas dos materiais processados. Foram utilizados pinos consumíveis em chapas espessas utilizando variação na força de soldagem para verificação do efeito de preenchimento da solda, análises de consumo de material, verificação de dureza, metalografias, aquisição de temperatura e testes de dobramento. Para realizar aquisição da temperatura de soldagem foram utilizados dois métodos. No primeiro foram produzidas amostras nas quais foram medidas suas temperaturas durante a soldagem através de termopares inseridos na base. O segundo método foi com a aquisição da temperatura da rebarba através de termopares e com pirômetro ótico. Os resultados dos testes com a temperatura, metalografia, dobramento e a dureza encontrada na interface de soldagem foram correlacionados com os parâmetros utilizados. Além dos testes com pinos processados em chapas, foram realizadas soldagens em outras geometrias, de modo a testar a capacidade da máquina e prever modificações nas quais serão possíveis estudos de novas técnicas. / The welding processes have evolved greatly over the last decades. With new needs of modern industry, the arise of advanced materials and the criticality of the conventional manual processes, the research turns to welding using friction methods. In Brazil, friction welding is still not properly explored. Essentially all existing equipment are mostly imported and used for a specific demand in the industry. The construction of a machine for research in this welding area is of great importance for the evolution of the process, the development of new methods of joining materials and mainly to generate national technology independent of external sources. A high load capacity machine was built at the Physical Metallurgy Laboratory (LAMEF) of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS). The main variables involved in the process can be controlled, contributing to researches in this field. The objective of this work is the validation of the welding machine by evaluating its repeatability. A program was developed to grant the possibility of reproducing the parameters of each welding process. In a second stage, the influence of the control variables and welding parameter were taken into account by analyzing the mechanical and metallurgical properties of the processed material. Consumable pins were processed against thick metal sheets varying the welding force to evaluate the effect on filling, deposition rate, hardness, metallography, temperatures cycle and bending tests. Two methods were used to register the welding temperatures. In the first one, the base specimens were instrumented with thermocouples. In the second one, thermocouples and an optic pyrometer were used to register the temperature at the flash. The results of the temperature tests, metallography, bending tests and bondingline hardness data were correlated with the welding parameters. Besides the pin-sheet base combination, other geometries were welded, in a way to test the equipment capacity and look forward modifications that will provide new joining techniques.

Os produtos eletroeletrônicos descartados de forma incorreta representam um tipo de resíduo sólido em ascendência a nível mundial. Lixo eletrônico, “e-lixo”, resíduos eletroeletrônicos, entre outros; são termos comumente utilizados para equipamentos eletrônicos quando estes tornam-se obsoletos e são descartados. A substituição muito rápida da tecnologia CRT (tubos de raios catódicos), empregados em monitores e televisores, pelas tecnologias LCD, LED e Plasma é um dos exemplos de produtos que tem gerado uma quantidade muito grande de resíduos, devido a uma infinidade de aparelhos obsoletos descartados a cada ano, ocasionando perdas econômicas e poluição ambiental. Os monitores do tipo CRT, são compostos por materiais poliméricos, metálicos e cerâmicos, entre os quais encontram-se materiais de alto e baixo valor econômico e também alguns materiais tóxicos. Este trabalho está focado na carcaça dos monitores tipo CRT, que são compostos por polímeros, visando a sua caracterização e reciclagem. Foram coletados monitores danificados ou obsoletos, de diferentes marcas, ano de fabricação, tamanho e cor. As carcaças foram separadas por marca, caracterizadas, cominuídas e injetadas para obter os corpos de provas, para ensaios mecânicos. Os resultados da caracterização por Infravermelho (FTIR) mostraram que as carcaças, independentes de marca e ano de fabricação, utilizam o mesmo material polimérico na sua manufatura (ABS). Também foi possível verificar que com o passar do tempo, o material da carcaça do monitor não teve uma mudança na sua composição polimérica, pois comparando resultados de ensaios em monitores com mais de 5 anos de diferença, nota-se que o tipo de material polimérico utilizado é o mesmo. Os resultados dos ensaios mecânicos de impacto, tração, flexão e dureza apresentaram variações nas diferentes marcas, provavelmente, por possuírem composições específicas com relação a cargas e aditivos. Estas variações também puderam ser verificadas pelo tipo da superfície de fratura dos corpos de prova após ensaio de tração. Esta análise foi realizada através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Os ensaios mecânicos mostraram, de uma forma geral, que os polímeros reciclados de ABS possuem características mecânicas que permitem a sua reutilização. Com base nos resultados obtidos pode-se concluir que o material reciclado das carcaças poliméricas dos monitores CRT apresentou desempenho mecânico satisfatório, viabilizando a sua reciclagem. / The electronic products discarded improperly represent a type of solid waste in the ascendancy worldwide. Electronic waste, "e-waste", among others, are terms commonly used in electronics when they become obsolete and are discarded. The very rapid replacement CRT (cathode ray tube) technology, used in televisions and monitors, to LCD, LED and Plasma technologies is one of the examples of products that have generated a large amount of waste, due to the infinity of scrap and obsolete equipment discarded each year, causing economic losses and environmental pollution. The CRT monitors are composed of polymeric, metals and ceramics materials, among which are materials of high and low economic value and also some toxic materials. This work is focused on CRT monitors frames, which are composed of polymers, in order to characterize and recycling. Monitors, damaged or obsolete, from different brands, year of manufacture, size and color were collected. The frames were separated by brand, characterized, comminuted and injected to obtain samples for mechanical tests. The results of infrared (FTIR) characterization showed that the frames, independent of brand and year of manufacture, use the same polymer material in its manufacture (ABS). It was also observed that over time, the material of the monitor frames didn’t change in relation to polymer composition, because comparing monitors with more than 5 years difference, the type of polymeric material used is the same. The results of mechanical tests of impact, tensile, flexural and hardness showed variations in different brands, probably because the specific compositions in relation to fillers and additives. These variations also could be verified by the type of the surface fracture of the samples after tensile test. This analysis was performed using scanning electron microscopy (SEM). The mechanical tests showed, in general, the ABS polymers recycled have mechanical properties that allow its reuse. Based on the obtained results it can be concluded that the polymer recycled, of CRT monitors frames, showed satisfactory mechanical performance, enabling its recycling.

Os filmes de polímeros poliolefínicos são os mais usados na indústria devido baixo custo e pelas boas propriedades mecânicas, físico-químicas e térmicas, contudo tais polímeros apresentam comportamento hidrofóbico, superfície quimicamente inerte e baixa energia de superfície proporcionando pouca adesão à tintas e outros revestimentos. Para isso, diversos tratamentos superficiais são realizados com objetivo de aumentar a energia de superfície desses filmes, tais como: tratamento por chama, descarga corona, modificação química, plasma e irradiação por feixe de partículas (elétrons, íons, nêutrons e fótons); dentre eles, o mais utilizado industrialmente é o tratamento de descarga corona. Portanto, este trabalho abordará uma alternativa aos tratamentos convencionais que não proporcionam boa estabilidade em função do tempo. Para isso foram adicionados três agentes funcionalizantes com distintas características químicas, sendo eles: copolímero de etileno e acrilato de metila (CEAM); polietileno graftizado com anidrido maleico (PGAM); e copolímero de etileno/ácido metacrílico com grupo ácido parcialmente neutralizado com íons de sódio (CAMI). Os agentes foram adicionados na matriz polimérica de polietileno linear de baixa densidade (PELBD) nas concentrações de 1 a 4% m/m. Para avaliar as propriedades dos filmes funcionalizados foram realizados os ensaios termogravimétricos, calorimetria diferencial de varredura, índice de fluidez, espectroscopia de infravermelho e índice de carbonila, ângulo de contato e energia de superfície, microscopia de força atômica e ensaio de descolamento. Os resultados mostraram que os filmes funcionalizados obtiveram um incremento na energia de superfície quando comparadas ao filme de PELBD, tornando-os menos hidrofóbicos conforme o aumento da concentração da adição do agente funcionalizante. Sendo que as amostras funcionalizadas com 3% de PGAM apresentaram os melhores resultados, com incremento de aproximadamente 40% na força de adesão em relação à amostra sem funcionalização. / The polyolefin films are widely used, due to their properties as physical and chemical properties and low cost. However, the films presents hydrophobicity, a surface chemically inert and a low surface energy causing problems to be coated, printed or laminated. Several surface treatments are realized to intend to increase this surface energy, including chemical and physical process. The techniques used for films are: flame treatment, corona discharge, chemical modification, plasma and the irradiation of particle beam (electrons, ions, neutrons, photons). Among these treatments the corona discharge is the most used in the thermoplastic films. So, this work aims to increase the surface energy of LLDPE films using three functionalizing agents in 1 - 4% wt., and the agents are: a copolymer of ethylene and methyl acrylate (CEAM); an anhydride modified polyethylene (PGAM); and ethylene/methacrylic acid in which the MAA acid groups have been partially neutralized with sodium ions (CAMI). In other to evaluate the functionalized films were characterized by thermogravimetry (TGA), melt flow index (MFI), differential scanning calorimetry, FTIR spectroscopy and carbonyl index, contact angle and surface energy, atomic force microscopy and peel test. Results showed that functionalized films presented a higher surface energy and lowest hydrophobic behavior conform the increase of the functionalizing agents concentration. Therefore the films functionalized with 3% wt. of PGAM showed better results, with an increase of 40% in the adhesion force when compared with the unfunctionalized films.

Com o intuito de minimizar os defeitos superficiais em tarugos do lingotamento contínuo, realizou-se o estudo do comportamento das variáveis de oscilação frente aos defeitos superficiais tipo trincas transversais. Buscou-se ao longo deste trabalho, caracterizar as diferentes condições de oscilação em modo de operação diferenciado, com frequência e tempo de estripamento negativo constante em função da velocidade de lingotamento. Foram avaliadas as características físicas e químicas da região no entorno das marcas de oscilação, identificando a distância, profundidade e largura das marcas. As análises utilizadas foram macrografia, micrografia e ensaio não destrutivo de partículas magnéticas nos tarugos e no produto laminado. Os resultados mostram que elevados tempos de estripamento negativo formam marcas mais profundas que, por consequência, impactam na nucleação de sítios de fragilidade para a propagação de trincas transversais. Foi caracterizada a microestrutura das marcas onde foi possível evidenciar a formação dos ganchos e verificar a presença de elementos danosos à qualidade do produto. / In order to minimize surface defects in continuous casting billets the behavior of the variables compared to the oscillating surface defects – transversal cracks – was carried out. It was tried to characterize the different conditions of oscillation (frequency and negative strip time) dependent on the casting speed. It was evaluated the physical and chemical characteristics in the vicinity of the oscillation marks, identifying the distance, depth and width of marks. The analyses used were macrograph, micrograph and non-destructive testing of magnetic particles on billets and rolled products. The results show that highly negative strip time will cause deeper marks and consequently impact in nucleation sites of fragility for propagation of transversal cracks. It was characterized the microstructure of oscillation marks where it was possible to observe the formation of hooks and verify the presence of harmful elements to quality.

O presente trabalho investigou o emprego de aglomerante à base de poliuretano comparativamente aos aglomerantes com base em fenol, formol e grande quantidade de compostos aromáticos, convencionalmente empregados em areias para fundição de metais. Foram desenvolvidas quatro formulações de resina designadas de poliol 1, poliol 2, poliol 3 e poliol 4, sendo que o poliol 1 é proveniente de fonte fóssil e os demais provenientes de fonte renovável de base vegetal. Os compostos areia-aglomerantes com esses materiais hidroxilados juntamente com metildifenilisocianato (MDI) foram caracterizados com relação às propriedades mecânicas em processo de cura a frio e caixa-fria. Além disso, foi verificada a influência da umidade na resistência mecânica dos aglomerados. Foram variadas as quantidades de aglomerante e o uso de dois tipos diferentes de solventes. No processo caixa-fria foi estudado o tempo de vida de banca de duas formulações. Foram avaliadas as propriedades térmicas com resistência à compressão sob a alta temperatura, análise termogravimétrica (ATG) e colapsibilidade. Avaliação da emissão de compostos voláteis segundo protocolo de Ohio foi realizada durante o tempo de estocagem de 12 horas. O resíduo foi caracterizado segundo a NBR 10004-NBR 1006 considerando a presença de fenol na areia descartada. As amostras com materiais de base vegetal apresentaram os melhores desempenhos mecânicos nos processos de cura a frio e caixa-fria quando comparados ao poliol de fonte petroquímica, sendo que o poliol 3 apresentou resultados superiores ao padrão FU. De uma forma geral os compostos aglomerados com os materiais hidroxilados nas análises de ATG apresentaram temperaturas de decomposição inicial maiores que o padrão FU. A resistência mecânica sob altas temperaturas apresentou desempenho semelhante ao sistema convencional, mas resultados inferiores na temperatura de 300ºC. O acréscimo das relações NCO:OH incrementaram as propriedades mecânicas em grande parte das formulações. Os resíduos gerados com os compostos aglomerados com a utilização dos polióis 2 e 3 não apresentaram fenol, conferindo baixa periculosidade aos resíduos gerados. / The present study investigated the use of polyurethane-based binder compared with binders based on phenol, formaldehyde and a large amount of aromatic compounds conventionally used in sand casting of metals. Were developed 4 resin formulations designated polyol 1, polyol 2, polyol 3 and polyol 4, and the polyol 1 is the only one that it is derived from fossil source and the others polyols are derived from renewable vegetable-based. The compounds of sand-binder agglomerated with these materials hydroxylated together with MDI were characterized in relation to mechanical properties in both process no-bake and cold-box. Besides, was verified the influence of moisture on the strength of the specimens agglomerated. Were varied amounts of the binder and the use of two different solvents. Also in the cold box process was studied worktime of two formulations. The thermal properties with compressive strength under higher temperature, thermogravimetric analysis (TGA) and collapsibility were evaluated. The evaluation of the emission of volatile compounds according to the OHIO protocol was performed during the storage time of 12 hours. The waste was characterized according to (NBR 10004 NBR-1006) regarding the presence of phenol in the sand discarded. Samples of materials from based vegetable showed the best mechanical performance in both process no-bake and cold box when compared to polyol from to petrochemical source and the polyol 3 showed superior results to standard PU. In general, the compounds agglomerated with hydroxylated materials showed decomposition starting temperature higher than the standard FU in the study of TGA analysis. The mechanical strength under high temperatures showed similar performance to the conventional system, but the results have been lower than the temperature of 300°C. The increased of NCO: OH ratios improved mechanical properties in most formulations. Waste generated with the compounds agglomerated with the use of polyols 2 and 3 didn’t show phenol, presenting waste with lower hazard.

A indústria do petróleo no Brasil está tendo um enorme desenvolvimento devido as descobertas da reserva do Pré-sal, as condições de extração e transporte do petróleo estão submetidas a condições extremas, que faz a necessidade da construção de grandes e complexas estruturas. Estas estruturas estão submetidas a esforços e ambientes agressivos, que ao longo do tempo podem nuclear trincas e desencadear em ruptura catastrófica, gerando assim enormes danos ambientais e econômicos. Nesse contexto é preciso utilizar técnicas que permitam o monitoramento das estruturas para prevenir esses desastres. A técnica de inspeção de Emissão Acústica, baseado na detecção de fontes de sinais acústicos que são emitidos durante a nucleação ou propagação de descontinuidades nos materiais de (ou com) baixo carregamento faz um método atrativo. A capacidade para localizar a fonte de emissão acústica é uma importante vantagens da técnica. Nesta pesquisa foi realizada uma avaliação de diferentes algoritmos de localização planar de fontes de emissão acústica, verificando qual algoritmo apresenta uma melhor exatidão na localização. Comparando o erro na localização entre uma chapa com acessórios (soldas, furos e reforços, geralmente encontrada em diferentes segmentos na industria) e uma chapa sem acessórios (considerado como uma condição ideal na propagação de ondas acústicas). As fontes foram simuladas através da quebra do grafite, considerando duas amplitudes para o limiar de detecção 40db e 70db, como método de avaliação de condições de baixa amplitude de ruído e altas amplitudes de ruído, geralmente encontradas em ambientes industriais. As fontes foram posicionadas dentro e fora do arranjo de sensores para verificação de qual disposição resulta numa melhor exatidão. Também foi realizada uma análise da velocidade de propagação das ondas acústicas nas chapas utilizadas, verificando os modos de propagação presentes e como estes se relacionam com o limiar escolhido e também como influenciam na coordenada de localização para os algoritmos ensaiados. Os resultados obtidos nas coordenadas de localização para os algoritmos estudados também foram comparados com um algoritmo próprio da instrumentação utilizada para aquisição e análise de sinal da marca Vallen Systeme GmbH. No análise de velocidade verificou-se que para 40db o modo de propagação presente é o So e para 70db o modo Ao. Os resultados de localização obtidos mostraram que os algoritmos com limiar 40db tiveram uma melhor exatidão em comparação com valores obtidos para 70db. Os menores erros nas coordenadas de localização foram obtidos para os algoritmos com 4 sensores e fontes dentro do arranjo de sensores. Dentre os algoritmos estudados, a melhor exatidão foi para o método iterativo que teve valores muito próximos ao algoritmo da Vallen Systeme GmbH. / The oil industry in Brazil is having a huge development because the findings of the pre-salt reserves, the conditions of extraction and transport of oil are subject to extreme hardship, which makes the need for large and complex structures. These structures are subject to harsh environments and efforts which, over time, can trigger crack initiation and catastrophic rupture, generating enormous environmental and economic damage. In this context it is necessary to use techniques that allow the monitoring of the structure to prevent such disasters. The inspection technique based on Acoustic Emission detection of sources of acoustic signals that are emitted during the nucleation and propagation of discontinuities in stressed materials is an attractive method. The ability to locate the source of acoustic emission is an important technique advantage. In this research an assessment of different algorithms for planar location of acoustic emission sources was made in order to verify which algorithm has a better accuracy in location. Comparing the error in the location of a plate with accessories (welds, holes and reinforcements, usually found in different parts of industry) and a flat plate without fittings (considered as an ideal condition in acoustic wave propagation). The sources were simulated by pencil lead break considering two amplitudes for the detection threshold 40db and 70db, to assess conditions of low and high noise amplitude typically found in industrial environments. The sources were positioned inside and outside the array of sensors in order to ascertain what arrangement results in better accuracy. An analysis of the speed of propagation of acoustic waves in plates used was also performed, considering the propagation present modes and how these relate to the chosen threshold and also how they influence the coordinate location for the tested algorithms. The results obtained in the location coordinates for the algorithms studied were also compared with a standard algorithm of the instrumentation used for signal acquisition and analysis (Vallen Systeme GmbH). By means of the analysis, it was found that speed to 40db S0 mode propagation is present and the mode A0 when 70db is set. The results showed that the location algorithms with threshold 40db had a better accuracy compared with values obtained for 70db. The minor errors in the location coordinates were obtained by algorithms with 4 sensors and sources within the array of sensors. Among the studied algorithms for better accuracy, the iterative method worked best. It had values very close to the Vallen Systeme GmbH algorithm.

As causas da deterioração da permeabilidade da carga no alto-forno em taxas altas de injeção de carvão pulverizado (PCI) ainda não são bem conhecidas. Sabe-se na prática operacional que variações na qualidade das cinzas dos carvões injetados podem afetar a estabilidade do forno. Dentro desse contexto, o objetivo do presente trabalho foi analisar o comportamento de cinzas de misturas de carvões em testes de fusibilidade e de viscosidade em relação às suas composições químicas e mineralógicas, uma vez que se utilizam misturas de carvões de alto e de baixo teor de matéria volátil no processo de PCI, para atingir a eficiência de combustão e a taxa de substituição coque/carvão necessárias ao processo de alto-forno. Amostras de quatro carvões e sete misturas foram queimadas entre 800-850°C e suas cinzas analisadas por fluorescência e difração de raios X e por testes de fusibilidade e viscosidade. Cinzas com teores mais altos de Si e Al apresentaram alta temperatura de fluidez e maior viscosidade a 1.500°C, devido à grande proporção de mulita e à baixa basicidade. Cinzas com teores significativos de Fe, Ca e S apresentaram temperaturas de fluidez e viscosidade mais baixas nessa temperatura, em função da transformação de mulita em anortita e/ou da mais alta basicidade. Na temperatura de 1600°C, as cinzas das misturas de carvão selecionadas apresentaram viscosidades inferiores a 10 Pa.s. / Some aspects of permeability deterioration in blast furnace process at high rates of pulverized coal injection (PCI) are not well known yet. At operational practice variations in the ash constituents of injected coals can affect the furnace performance. In the context this work aimed to analyze the ash behavior of coal blends under fusibility and viscosity tests in relation to their chemical and mineralogical compositions, since blends of low and high volatile coals are generally used to attain the required combustion characteristic and the best coke/coal replacement ratio for the process. Four coals and seven blends were selected and ashed at 800-850°C. The samples were analyzed by X-ray fluorescence and X-ray diffraction techniques and ASTM ash fusion (AFT) and viscosity tests were performed. Ash containing high contents of Si and Al showed higher fusion temperatures and higher viscosity at 1500°C, due to the higher Mullite content and to the low basicity. Ash presenting significant contents of Fe, Ca and S had lower fusion temperatures and lower viscosity at 1500°C, due to the Mullite transformation in Anorthite and/or to the higher basicity. At 1600°C the ash of selected coal blends showed low viscosities (< 10 Pa.s).

Na prática Brasileira os projetos de fundações são elaborados fi-eqüentemente com base em resultados de ensaios de SPr. Desde a década de 1960, novos ensaios de investigação de subsolo tem sido incorporados à prática geotécnica, complementando as infonnações obtidas no SPr, e fornecendo uma descrição mais detalhada das características do subsolo. Este trabalho tem como objetivo principal a análise do desempenho da metodologia corrente de previsão de capacidade de carga de estacas escavadas, a partir dos resultados de ensaios de Conepenetrometria (CPT), realizados em solos residuais. A experiência acumulada do ensaio de Cone a 1Úvel internacional é restrita a depósitos de solos sedimentares, havendo a necessidade de ampliação do banco de dados de provas de carga em solos de origem residual. Com o oQjetivo de relacionar resultados de ensaios de Cone (CPT) com o dimensionamento de estacas escavadas em solos residuais, foram utilizadas as metodologias propostas por Aoki & Velloso (1975), Bustamante & Gianeselli (1982) e Philipponnat (1986), comparando cargas de ruptura medidas e estimadas. As análises são aplicadas tanto à estimativa da resistência de atrito lateral (Pl) como da carga de ponta (PP) das estacas O banco de dados utilizado neste estudo é composto de 22 estacas escavadas com diâmetro entre 400 e 700 mm e comprimento entre 7,5 e 25,0 m, bem como 31 sondagens CPT com profundidades variando de 5,0 a 25,0 m. São utilizados resultados de Provas de carga no Estado do Rio Grande do Sul, sendo posteriormente ampliado para outros casos publicados da prática brasileira. Todas as 22 estacas escavadas analisadas foram ensaiadas através de Prova de carga do tipo SML, sendo o Método de Van der Veen (1953) utilizado como referência para obtenção da carga de ruptura. Conclui-se a partir do estudo dos casos que nenhum dos três métodos analisados, propostos por Aoki & Velloso (1975), Bustamante & Gianeselli (1982) e Philipponnat (1986), apresentou desempenho satisfatório para o conjunto de dados analisados. Em geral as cargas previstas foram superiores às cargas medidas, o que caracteriza uma condição contrária à segurança. Entre os métodos analisados, o proposto por Aoki & Velloso (1975) produziu a melhor relação entre cargas medidas com cargas estimadas, porém sugere-se a ampliação deste banco de dados previamente ao uso generalizado deste método na prática de engenharia sempre que as estimativas forem realizadas com base em resultados de ensaios CPr.

Um dos maiores desafios da sociedade moderna é a descoberta de novas alternativas para a destinação de resíduos gerados em processos produtivos na indústria, que diminuam a degradação ambiental visando o progresso sustentável. A mudança na forma de enfrentar o problema, passando a valorizar o resíduo tratando-o com “status” de matéria-prima, através da incorporação em misturas asfálticas, minimiza a exploração de matéria-prima natural com ganho ambiental, tecnológico e econômico. Nesta pesquisa, aplicam-se métodos tradicionais de laboratório e de campo, que possibilitam avaliar o comportamento estrutural e ambiental da camada asfáltica com os resíduos industriais incorporados. Apresentam-se as propriedades avaliadas, comparando-as com propriedades usualmente verificadas em misturas do tipo cbuq, analisando as vantagens e desvantagens, a fim de estabelecer metodologia padronizada para avaliação do desempenho das misturas asfálticas estudadas, auxiliando àqueles que tem interesse na utilização de “ melhor compreensão da natureza dos materiais e quais propriedades necessitam ser avaliadas para possibilitar o seu uso em aplicações de pavimentos. A aplicação da metodologia Marshall, de ensaios de resistência à tração e módulo de resiliência mostraram comportamento mecânico adequado, e as relações de MR/Rt forneceram indicativo de leve aumento na rigidez e vida de fadiga semelhante às misturas convencionais Para avaliação ambiental os métodos empregados basearam-se nas exigências preconizadas pela ABNT, referentes à amostragem, classificação, lixiviação e solubilização de resíduos, não sendo observadas alterações na emissão de contaminantes. Os resultados mostraram o potencial da abordagem realizada, demonstrando que podem ser aplicados os mesmos métodos, procedimentos e equipamentos usualmente empregados na pavimentação rodoviária. Por fim, apresentam-se metodologia empregada na implantação de um trecho experimental, sob ação de cargas reais de tráfego e variações climáticas, e proposta de monitoramento ao longo da vida útil do pavimento, a fim de verificar o comportamento e estabelecer padrões de desempenho de misturas asfálticas incorporadas com resíduos industriais.