Durante o verão austral, diversas regiões do Brasil, como a Sudeste, porções das Regiões Sul e Nordeste e o Brasil central, sofrem períodos de intensa precipitação, geralmente associados à Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS), o que ocasiona sérios problemas econômicos e sociais nessas regiões. Assim, o objetivo geral deste trabalho foi estudar as principais características da ZCAS, sendo que, do ponto de vista de modelagem numérica, pretendeu-se estudar as influências da temperatura da superfície do mar (TSM) e da umidade do solo (US) principalmente na precipitação associada ao sistema. Esse estudo foi realizado através de simulações com o modelo regional BRAMS (Regional Atmospheric Modeling System with Brazilian Developments), para dois casos de ZCAS, ocorridos em 1998 e 1999, períodos, respectivamente, com TSMs do Pacífico leste e central anomalamente quentes (El Niño) e anomalamente frias (La Niña). Através de índices estatísticos foi verificado o desempenho do modelo, usando TSMs com resoluções espaciais e temporais diferentes, na previsão de precipitação nas regiões que compõem a ZCAS (oceânica, costeira e amazônica). O pior e o melhor desempenhos do modelo BRAMS se deram quando do uso de TSMs com resoluções espacial e temporal menos e mais refinadas, respectivamente, para o caso de ZCAS de 1998. Para o caso de 1999 não foram observadas diferenças significativas no desempenho do modelo. Grande parte do erro do modelo na previsão de chuva é devida ao viés do próprio modelo, que é melhor em identificar a ocorrência/não-ocorrência de chuva do que em localizar núcleos mais intensos. No entanto, o BRAMS apresenta alto skill no que se refere à quantidade de chuva. Com respeito à simulação de precipitação nas regiões que compõem a ZCAS, o melhor e o pior desempenhos do modelo se deram nas regiões amazônica e oceânica, respectivamente. Com relação à US verificaram-se as influências da condição de solo mais seca possível, aplicada às regiões de ZCAS continental, em características do sistema como convergência de umidade e precipitação. De maneira geral, a quantidade de precipitação acumulada nas regiões onde se aplicou a condição seca foi maior do que no experimento controle devido à convergência de umidade, que é transportada das regiões circunvizinhas para a região de solo mais seco por circulações de meso e grande escalas geradas por heterogeneidades na superfície. Analisaram-se ainda diferenças nas características da ZCAS observada e simulada em diferentes fases do El Niño-Oscilação Sul (ENOS). Os casos de ZCAS de 1998 e 1999 se apresentaram mais alongado sobre o Atlântico e predominantemente continental, respectivamente, o que confirma que períodos de El Niño (La Niña) favorecem a ocorrência de ZCAS oceânica (continental). Nos testes de sensibilidade do BRAMS à US foi observado provável efeito do ENOS sobre a ZCAS simulada, uma vez que o movimento ascendente na ZCAS amazônica foi menos intenso do que na costeira em 1998, ocorrendo o oposto em 1999. A fase quente (fria) do ENOS favorece a subsidência (ascendência) na região amazônica, podendo ter contribuído para enfraquecer (intensificar) o movimento vertical nessa região em 1998 (1999). / During austral summer, several regions of Brazil, as Southeast, portions of South and Northeast Regions and central Brazil, suffer periods of intense precipitation, generally associated with South Atlantic Convergence Zone (SACZ), which causes serious economic and social problems in those regions. Notwithstanding, the general objective of this work was to study the main features of SACZ, and in terms of numerical modeling, it intended to study the influences of the sea surface temperature (SST) and of the soil moisture (SM) mainly upon the precipitation associated with the system. This study was carried out through simulations with BRAMS (Regional Atmospheric Modeling System with Brazilian Developments) regional model, to two SACZ cases, occurred in 1998 and in 1999, periods, respectively, with SSTs of Eastern and central Pacific abnormally warm (El Niño) and abnormally cold (La Niña). Through statistical indices it was verified the model performance, using SSTs with different spatial and temporal resolutions, upon the precipitations forecasting in the regions that compound SACZ (oceanic, coastal and Amazon). The worst and the best performances of BRAMS model occurred when using SST\'s with less and more refined spatial and temporal resolutions, respectively, to the SACZ case of 1998. To the case of 1999 it was observed no significant differences in the models performance. Much of the models error in rains forecasting is due to the bias of the model itself, which is better in identifying the occurrence/non-occurrence of rain than in locate more intense nuclei. However, the BRAMS has high skill regarding to the amount of rain. About the precipitations simulation in the regions that compound SACZ, the best and the worst models performances occurred in the Amazon and oceanic regions, respectively. Concerning the SM it was verified the influences of the driest possible soil condition, applied to continental regions of SACZ, upon systems features such as moisture convergence and precipitation. In general, the amount of rainfall in regions where the dry condition was applied was higher than in the control experiment due to the moisture convergence, which is transported from surrounding regions to the one of drier soil by meso and large scale circulations generated by heterogeneities on the surface. It was also analyzed differences in the characteristics of observed and simulated SACZ at different phases of El Niño-Southern Oscillation (ENSO). The SACZ cases of 1998 and of 1999 were presented more elongated over the Atlantic and predominantly continental, respectively, confirming that periods of El Niño (La Niña) favor the occurrence of oceanic (continental) SACZ. In the BRAMS sensibility tests to SM it was observed probable effect of ENSO upon simulated SACZ, as the upward motion in Amazon SACZ was less intense than in the coastal one in 1998, occurring the opposite in 1999. The warm phase of ENSO favors the subsidence (rising) on Amazon region, which may have contributed to weaken (intensify) the vertical motion on the region in 1998 (1999).

Este projeto de pesquisa foi desenvolvido visando quantificar possíveis distúrbios de vazão em emissores gotejadores submetidos à aplicação de ferro solúvel, sólidos em suspensão (partículas de solo) em águas contendo material orgânico (fitoplâncton/algas), com o orifício dos emissores posicionados para baixo e para cima. Foram realizados dois experimentos A e B em um período de 12 meses, utilizando-se 16 modelos de tubos gotejadores novos e 26 modelos de tubos gotejadores em uso, com suas respectivas linhas gotejadoras montadas em uma bancada de ensaios em estrutura metálica localizada no Laboratório de Irrigação, da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz - ESALQ/USP. No experimento A realizou-se 4 tratamentos (T1, T2, T3 e T4), divididos em duas fases, onde na fase 1 avaliou-se a susceptibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por ferro solúvel via duas qualidades de água de irrigação (com e sem carga orgânica) e na fase 2, avaliou-se a susceptibilidade de diferentes tubos gotejadores ao entupimento por aplicação de ferro solúvel, carga orgânica (fitoplâncton/algas) e sólidos em suspensão, com os emissores posicionados para cima e para baixo, ainda na fase 2 aplicou-se uma solução concentrada, nos tratamentos T1 e T4, com uma relação de 1:30, diretamente nos tubos gotejadores, sem passar por filtragem, este procedimento fora adotado com o objetivo de simular a quantidade de material sedimentado numa linha de tubos gotejadores instalada em campo, de aproximadamente 300 metros. No experimento B, foram realizados dois tratamentos (T5 e T6) onde se avaliou a susceptibilidade de diferentes tubos gotejadores em uso ao entupimento por ferro solúvel, carga orgânica (fitoplâncton/algas) e sólidos suspensos (partículas de solo). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com utilização dos testes F para análise de variância e Tuckey, a 5% de significância, para comparação de médias. Os resultados obtidos mostraram que a aplicação de sólidos em suspensão e elevado teor de ferro, sem passar por filtragem (tratamentos T1 e T4/Fase2/experimento A) intensificaram o processo de entupimento e que a adição de partículas de solo aos tratamentos, passando pelo sistema de filtragem (T2 e T3/Fase 2/experimento A), não potencializou mudanças significativas do cenário de suscetibilidade ao entupimento na grande maioria dos diferentes modelos de tubos gotejadores. O posicionamento para baixo dos orifícios dos emissores foi o que demonstrou maior suceptibilidade ao entupimento. Nos ensaios realizados no experimento A os modelos A, C e L foram os que apresentaram um melhor desempenho, mantendo suas vazões praticamente constante mesmo quando submetidos aos tratamentos mais agressivos (tratamentos T1 e T4/Fase2/experimento A). Os tratamentos realizados no experimento A mostraram que os modelos E, F, G e P foram os que sofreram maiores percentuais de obstrução. Os modelos E e F também apresentaram o pior desempenho quando submetidos aos ensaios realizados tratamento T5 (hidróxido de ferro + água LAB) do experimento B. / This research project was developed to quantify possible disturbances of flow rate in drip emitters subject to the application of soluble iron, suspended solids (soil particles) in water containing organic material (phytoplankton / algae), with emitters outlet positioned down and up. Two experiments were carried out A and B during 12 months period, using 16 models of new drip tubes and 26 models of used drip tubes. The tests were conducted on a bench test located at the Irrigation and Drainage Laboratory of the University of Sao Paulo (ESALQ / USP). Experiment A implemented 4 treatments (T1, T2, T3 and T4) in two phases: in phase 1 it was evaluated the susceptibility of different drip tube to clogging by soluble iron under two water qualities (with and without organic load) and in phase 2 it was assessed the susceptibility of different drip tube for clogging by the application of soluble iron, organic load (phytoplankton / algae) and suspended solids with emitters outlet positioned up and down, still in phase 2 it was applied a concentrated solution in T1 and T4, with a concentration relation 1:30, directly to drip tubes, without passing through the filter, this procedure was adopted to simulate the amount of material sedimented in a lateral line of drip tubes installed in the field, of approximately 300 meters. Experiment B carried out two treatments (T5 and T6) which evaluated the susceptibility of different used drip tube for clogging by soluble iron, organic load (phytoplankton / algae) and suspended solids (soil particles). The experimental design was completely randomized, with the test \"F\" for variance analysis and Tuckey test at 5% of significance to comparison of means. The results showed that applying suspended solids and high content of iron, without passing through the filtering system (T1 and T4/Fase 2/experiment A) intensified the clogging process and the addition of soil particles to treatments through the filtering system (T2 and T3/Fase 2/experiment A) presented no significant change in the scenario of the most different types of drip tubes tested. The positioning of emitters outlet down was more susceptible to clogging. The treatments performed in experiment A showed that the models A, C and L presented the better performance, maintaining their nearly constant flow rate even when subjected to more aggressive treatments (T1 and T4/Fase 2/experiment A). The treatments implemented in experiment A showed that the models E, F, G and P were those that suffered more obstruction. Models E and F also showed the worst performance when subjected to the tests T5 treatment (iron hydroxide + water LAB) of the experiment B.

O estudo da erodibilidade ganha importância quando se tratam de solos localizados em regiões tropicais, caracterizadas por altas pluviosidades e evaporações que dificilmente permitem ao maciço atingir um estado de saturação em campo. A erodibilidade e as propriedades hidráulicas determinam as condições de infiltração e de escoamento superficial e podem acelerar as feições erosivas através das perdas de partículas. Neste trabalho, observou-se que o grau de saturação in situ estabelece um potencial de sucção matricial (Sm) capaz de orientar o fluxo, absorção e armazenamento da água nos poros do solo. Deste modo, foi possível correlacionar as propriedades de absorção de água com as sucções mátricas de três solos (arenoso, argiloso e areno-argiloso), com comportamento erosivo e não-erosivo, ensaiados a diferentes teores de umidade inicial. Após o controle da sucção e umidade, através da panela de pressão de Richards, os solos foram submetidos ao ensaio de erodibilidade proposto por Nogami & Villibor (1979). Os índices de absorção (Iabs), de perda de massa por imersão (P) e de erodibilidade (E) determinados neste ensaio, quando correlacionados com as curvas características dos solos, mostraram a influência da sucção matricial no início do processo erosivo. Verificou-se uma tendência de aumento da perda de massa por imersão, quanto menor era o teor de umidade inicial imposta (maior sucção). Provavelmente, quando do início do evento chuvoso, o solo tende a ser mais erodível quanto mais seco estiver. Além disso, as correlações obtidas mostraram-se coerentes com o comportamento dos solos em estudo, permitindo uma estimativa da sucção (Sm) de um solo a partir de grandezas facilmente mensuráveis como o Iabs, obtido em ensaio simples e de fácil execução. / The study of erodibility gains importance when dealing with soil located in tropical regions, characterized by high precipitation and evaporation that allow hardly the massive soil to reach a state of saturation in the field. The erodibility and hydraulic properties define the infiltration conditions and the superficial flow, and they can accelerate the erosive process due to the losses of particles. In this work, we observed that the degree of saturation in situ establishes the potencial for suction matrix (Sm) can guide the flow, absorption and storage of water in soil pores. Therefore, experimentally, it was possible to correlate the properties of water absorption with the matrix suctions of three soils, with different initial moisture contents and erosive and non-erosive behaviors. After controlling the suction and moisture through the pressure Richards pressure chamber the soils were subjected to the erodibility test proposed by Nogami & Villibor (1979). The indexes of absorption (Iabs), mass loss by immersion (P) and erodibility (E) determinated in this experiment, when correlated with the characteristic curves of soils, showed the influence of matrix suction at the beginning of the erosion process. There was a trend of increased weight loss by immersion, the lower was the initial moisture content imposed (greater suction). Furthermore, the correlations obtained were consistent with the behavior of soils under study, allowing to estimate of suction (Sm) of a soil from easily measurable values such as the Iabs.

O Brasil e o terceiro maior produtor de mamona do mundo e o maior produtor da América do Sul. O óleo da mamona tem grande potencial na cadeia de produção de biodiesel, sendo interessante a geração de recursos dos subprodutos, como a torta de mamona. Apesar de ser rica em proteínas, a torta de mamona tem limitada aplicação em virtude da presença da ricina, que apresenta elevada toxidez. Assim, esperando-se valorizar esse subproduto com novas aplicações tecnológicas, o objetivo desta tese foi o desenvolvimento de filme biodegradável a partir da proteína extraída da torta de mamona. Especificamente, estudou-se o efeito do pH (10, 11 e 12) de extração das proteínas sobre algumas propriedades físicas (espessura, propriedades mecânicas, solubilidade em agua, permeabilidade ao vapor de agua e umidade) dos filmes produzidos. A partir da avaliação destes resultados, foi então definido o pH de extração da proteína da torta de mamona para o segundo estudo que envolveu a produção de filmes a base da proteína extraída da torta de mamona, reforçados com fibra de sisal e/ou glioxal. Primeiramente, as proteínas foram extraídas em um reator, adicionando-se 20% de torta de mamona na solução de NaOH (pH= 10, 11 e 12), com velocidade de agitação de 400 rpm e a 50ºC. A separação do extrato proteico do resíduo insolúvel foi feita por centrifugação (4.000 rpm). Os extratos foram liofilizados e submetidos a analises para determinação da composição centesimal e dos aminoácidos. Isotermas de sorção dessas proteínas foram determinadas a 25ºC. Os filmes foram produzidos por \"casting\", ou seja, pela desidratação de soluções filmogênicas com concentração constante de proteínas. No primeiro estudo, utilizou-se 7,5g de proteína/100g de solução filmogênica, agente reticulante glutaraldeido (0,8g de glutaraldeido/100g de proteína) e plastificante glicerol (25g de glicerol/100g de proteína). No segundo estudo, utilizou-se 6g de proteína/100g de solução filmogênica, agente reticulante glioxal (0,5g de glioxal/100g de proteína), fibra de sisal (20g de fibra/100g de proteína e plastificante glicerol (25g de glicerol/100g de proteína). Os filmes foram avaliados subjetiva e objetivamente, através da determinação da espessura, do brilho, dos parâmetros de cor e opacidade, da microestrutura, das propriedades mecânicas por testes de tração e perfuração, da umidade, da solubilidade em agua, da calorimetria diferencial de varredura, das isotermas de sorção e da espectroscopia por transformada de Fourier. Os extratos de proteínas liofilizadas foram ricos em proteínas (66-69%), em todos os pH estudados, sendo rico também em sais minerais (12-24%), possivelmente devido ao emprego de NaOH. Não se observou diferenças na composição de aminoácidos em função do pH de extração. No primeiro estudo, os filmes produzidos apresentaram-se com coloração amarronzada e com aspecto visual homogêneo, independentemente do pH de extração das proteínas. Observou-se que o pH de extração das proteínas influenciou as propriedades mecânicas dos filmes. O aumento do pH implicou em filmes mais resistentes a tração e a perfuração, cuja tensão na ruptura e a forca na perfuração foram 4,5 MPa e 6,5 N, respectivamente, para os filmes produzidos com proteínas extraídas no pH=12. Entretanto, independentemente das diferenças obtidas, esses filmes se mostraram pouco deformáveis, com elongação na ruptura e deformação na perfuração cerca de 1,5 e 3,2%, respectivamente. A solubilidade em agua também foi afetada pelo pH de extração das proteínas da torta de mamona. Enquanto o filme produzido com proteínas extraídas em pH=10 foi completamente solúvel em agua, os filmes de proteínas extraídas em pH=12 apresentaram solubilidade de 58,5%. A umidade dos filmes não dependeu do pH, ficando em torno de 13%. No segundo estudo, a adição da fibra de sisal na solução filmogênica tornou os filmes mais rugosos, sem mudanças visuais perceptíveis em função da presença de glioxal. A adição da fibra de sisal na formulação aumentou a espessura dos filmes de 0,11 para 0,16mm e diminuiu o brilho medido no angulo de 60º, a forca na perfuração de 11,2 para 9,1N, a deformação na perfuração de 5,7 para 2,4%, a tensão na ruptura de 10,3 para 5,1 MPa, a elongação na ruptura de 78,5 para 24,2% sem contudo alterar o modulo elástico dos filmes, que permaneceu em torno de 1,1-1,5 MPa. A solubilidade em agua dos filmes diminuiu de 42,8 para 36,8%, porem a umidade dos filmes não foi afetada, permanecendo em torno de 14%. A permeabilidade ao vapor de agua aumentou em cerca de 50%, passando de 0,6 para 1,2 g.mm/h.m2.kPa. Quanto aos parâmetros de cor, de modo geral, a adição das fibras causou um aumento da luminosidade (L*) e da opacidade, e diminuição dos cromas a* e b* e da diferença total de cor (ΔE*). Na calorimetria diferencial de varredura, a adição da fibra aumentou a temperatura de transição vítrea da fração rica em glicerol. Avaliando as isotermas de sorção, pode-se sugerir que a fibra influenciou na capacidade de absorção de agua dos filmes. Não foi possível detectar alterações nos espectros de FTIR em nenhuma das formulações produzidas, provocadas pela reticulação da proteína liofilizada de torta de mamona dos filmes produzidos, nem pela fibra de sisal nos espectros gerados. Em conclusão, o pH 12 de extração das proteínas da torta da mamona proporcionou melhores filmes produzidos com essas proteínas, e a adição de fibras de sisal não implicou em melhoras nas propriedades dos filmes, contrariamente ao glioxal. / Brazil is the world\'s third largest castor bean producer and the largest producer in South America. The castor bean oil has great potential in the biodiesel production chain, with interesting resource generation of its by-products such as the castor bean cake. Despite being rich in proteins, castor bean cake has limited application due to the presence of ricin, which presents high toxicity. Thus, hoping to enhance this byproduct with new technological applications, the aim of this thesis was the development of biodegradable film with the protein extracted from castor bean cake. Specifically, the effect of protein extraction pH (10, 11, 12) on some physical properties (thickness, mechanical properties, water solubility, permeability to water vapor and moisture) of the films was studied. From the evaluation of these results, it was then defined pH extraction of castor bean cake protein for the second study, which involved the production of films made of protein extracted from castor bean, reinforced with sisal fiber and/or glyoxal. Firstly, proteins were extracted in a reactor, by adding 20% of castor bean cake in a NaOH solution (pH = 10, 11 and 12), with 400 rpm stirring speed and 50°C. Separation of the protein extract from the insoluble residue was made by centrifugation (4,000 rpm). Extracts were freeze-dried and had their chemical composition and amino acids determined. Sorption isotherms of these proteins were determined at 25°C. The films were produced by casting, i.e., by dehydration of film-forming solutions prepared with constant protein concentration. In the first study, we used 7.5g protein/100g film-forming solution, crosslinking agent (0.8g glutaraldehyde/100g protein), and plasticizer (25g glycerol/100g protein). In the second study, it was used 6g protein/100g film-forming solution, crosslinking agent (0.5g glyoxal/100g protein), sisal fiber (20g fiber/100g protein) and plasticizer (25g glycerol/100g protein). The films were evaluated subjectively and objectively, by the assessment of the following determinations: thickness, gloss, color and opacity parameters, microstructure, mechanical properties for tensile and puncture force tests, moisture, film solubility in water, differential scanning calorimetry, sorption isotherms and Fourier transform spectroscopy. The freeze-dried proteins were rich in proteins (66-69%) for every studied pH, the mineral salts content was high (12-24%) as well, possibly due to the use of NaOH. No significant difference in the amino acid composition was observed for the tested extraction pH values. In the first study, the films presented brownish color and homogeneous visual appearance irrespective of the protein extraction pH. It was observed that the protein extraction pH influenced mechanical properties of the films. The increase in pH resulted in films more resistant to tensile and puncture, with tensile strength and puncture force values of 4.5MPa and 6.5N, respectively, to the films produced with proteins extracted in pH 12. However, regardless of the differences obtained, these films showed to be little extensible, with elongation at break and puncture deformation around 1.5% and 3.2%, respectively. The film solubility in water was also affected by the extraction pH of the castor bean cake proteins. While the film produced with proteins extracted at pH 10 was completely soluble in water, films made with proteins extracted at pH 12 showed solubility of 58.5%. The moisture of the films did not depend on pH and remained around 13%. In the second study, the addition of sisal fiber in the filmforming solution made the films rougher, without noticeable visual changes due to the presence of glyoxal. The addition of sisal fiber in the formulation increased film thickness from 0.11 to 0.16mm and reduced gloss measured at 60° angle, puncture force from 11.2 to 9.1N, the puncture deformation from 5.7 to 2.4%, the tensile strength from 10.3 to 5.1MPa, and the elongation at break from 78.5 to 24.2% without altering the elastic modulus of the films, which remained around 1.1-1.5MPa. The film solubility in water decreased from 42.8 to 36.8%, but the moisture of the films was not affected, which was remaining around 14%. The water vapor permeability increased about 50%, from 0.6 to 1.2 g.mm/h.m2.kPa. As for the color parameters, in general, the addition of the fibers caused an increase in lightness (L*) and opacity, and decreased the monochromatic a* and b*, and the total color difference (ΔE*). In the differential scanning calorimetry assay, the addition of fiber increased the glass transition temperature of the glycerol-rich fraction. Evaluating the sorption isotherms, it can be suggested that the fiber influenced the water absorption capacity of the films. It was not possible to detect changes in FTIR spectra produced by the crosslinking of castor bean cake freeze-dried protein of films, as well by the sisal fiber. In conclusion, the extraction at pH 12 of the castor bean cake proteins provided the best films produced, and the addition of sisal fibers did not result in improvements in film properties, contrary to glyoxal.

This study focuses on the hygrothermal performance of Moso bamboo. The knowledge in this aspect is remarkable important for the research of building energy saving and the low carbon building design. However, the detailed hygrothermal properties of Moso bamboo are fairly rare. To obtain these data, a series of experimental works have been done for measurement of density, porosity, thermal conductivity, specific heat capacity, water vapour permeability, hygrothermal expansion and sorption isotherm of Moso bamboo. To obtain further understanding on the hygrothermal performance of Moso bamboo, a number of dynamic heat and moisture transfer experiments were conducted. These experiments simulated two extreme outdoor environments and one indoor environment. The temperature and RH responses of Moso bamboo panels were monitored. Then a coupled transient heat and moisture transfer numerical simulation at the material level was conducted to predict and validate the hygrothermal performance of Moso bamboo. A sensitivity study of the hygrothermal properties of bamboo was also presented to indentify the influence of each hygrothermal property of Moso bamboo. Major findings include the following aspects. Both experiment and simulation results appear to be consistent with the results of measurements of the basic hygrothermal parameters. The parametric study found that density can be regarded as the most sensible parameter to influence the temperature simulation results at the transient state, while the thermal conductivity dominated the temperature variation at the steady state. The water vapour diffusion resistance factor can be regarded as the most critical parameter to influence the RH simulation results. The influence of liquid water diffusivity is negligible in this study. The parametric study results indicated that the simulation with moisture is more accurate than the simulation without moisture in both equilibrium and transient state. The results also imply that the existence of moisture could increase the heat capacity and reduce the thermal conductivity. The results of this study recommend that the external part of the bamboo culm wall can be utilised to minimise the RH variation of the panel while the internal part of the bamboo culm wall is suitable to increase the thermal insulation performance of the panel. To avoid hygroexpansion, the implementation of external part of bamboo culm wall needs to be minimised.

Moisture-induced damage is one the major causes of deterioration of asphalt pavements and extensive research has been conducted on this topic. Theoretical and experimental results have led the researchers to believe that moisture-induced damages are caused mainly by the generation of pore water pressure in asphalt mixtures when traffic passes over a pavement. The Moisture Induced Sensitivity Tester (MIST) has been recently developed to simulate the phenomenon of repeated pore pressure generation and deterioration in the laboratory. The objective of this study was to evaluate moisture-induced damage in typical Maine Department of Transportation (DOT) asphalt mixes, with the use of MIST, pre and post testing, and analysis of data. The MIST was used to condition Hot Mix Asphalt (HMA) samples that were compacted from eight typical Maine DOT mixes, with different types of aggregates and asphalt binder. A modified Dynamic modulus test in Indirect Tensile Mode was used for the determination of damage. A layered elastic model, along with a fatigue-cracking criterion, was utilized to assess the total impact on the pavement lives. Monte Carlo analysis was conducted to determine the distribution of number of repetitions to failure of pavements that are subjected to moisture damage. The major conclusions are that most of the mixes are likely to experience a reduction in their life due to the effect of moisture and that the Micro-Deval and the fine aggregate absorption test results can be related to such damage. A composite factor, consisting of both of these test results, is recommended for regular use by the DOT to screen mixes with high moisture damage potential.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lucia Helena Wiecheteck.pdf: 1740264 bytes, checksum: af9a81f83324990acc7d9f7698e80267 (MD5) Previous issue date: 2017-03-28 / Determining the levels of water stored in the soil using indicator cultures allows gather information that can optimizing the natural use of resources in regions prone to drier periods. The objective of this work was to determine the permanent wilt point (PMP) for wheat and barley in sedimentar Latosols with different textural classes. The study was conducted in pots under greenhouse conditions. The design was in randomized blocks, in factorial arrangement (3x2x2). The treatments consisted in a combination of soils with three distinct texture classes (clayey, sandy loam, sandy loam), two cultures (wheat and barley) and four cultivars: wheat (NOBLE and MESTRE) and barley (BRS BRAU and ANAG 01). The soils were kept close to 90% of field capacity, up to 45 days, for the beginning water stress, when they didn’t receive water. At the first sign of wilt in cultures, the pots were transferred to a dark chamber, with relative air humidity close to 100%, to verify the definitive non-return of the turgidity. In PMP soil samples were collected without roots to determine the water content on gravimetric basis. By the laboratory method the determination of water content occurred in 1500 kPa tension. Volumetric rings were removed from plots and submitted to tension table at: -0,1, -10, -20, -40, -60, -80, -100, -300, -500, -700 kPa. Soil water content for PMP was obtained by physiological method and Richards chamber. The data were submitted to descriptive statistical analysis to observe the homogeneity. When, according to assumptions, F-test of significance was performed for 5%. The moisture variables obtained by two methods were correlated, presenting equivalence for the cultures. By regression, the potential in which the plants were wilted was estimated. Statistical analyzes were performed using software R (R CORE TEAM, 2013). The results showed that the structural soil variables present correlation with the higher water contents and the textural ones, assumed correlation with the water contents in higher values of tension. The physiological PMP could be used to indicate crops with greater tolerance to water deficit. / Determinar o conteúdo de água armazenada no solo utilizando culturas indicadoras, permite reunir informações que podem levar a uma otimização no uso de recursos naturais em regiões propensas a períodos mais secos. O objetivo deste trabalho foi determinar o ponto de murcha permanente (PMP) para trigo e cevada em Latossolos de origem sedimentar com diferentes classes texturais. O estudo foi conduzido em vasos em casa de vegetação. O delineamento foi em blocos casualizados, em arranjo fatorial (3x2x2). Os tratamentos constituíram-se da combinação de solos com três classes texturais distintas (argiloso, franco-argilo-arenoso e arenoso), duas culturas (trigo e cevada) e quatro cultivares: trigo (NOBLE e MESTRE) e cevada (BRS BRAU e ANAG 01). Os solos foram mantidos próximos a 90% da capacidade de campo, até 45 dias, para o início do estresse hídrico, momento em que passaram a não receber água. Ao primeiro sinal de murcha das culturas, os vasos foram transferidos para uma câmara escura, com umidade relativa do ar próxima de 100%, para constatação do não retorno definitivo da turgidez. Em PMP foram coletadas amostras de solo sem raízes, para determinar o teor de água em base gravimétrica. Pelo método laboratorial a determinação do teor de água ocorreu na tensão de 1500 kPa. Anéis volumétricos foram retirados dos vasos e submetidos a mesa de tensão, em tensões de -0,1, -10, -20, -40, -60, -80, -100, -300, -500, -700 kPa. O conteúdo de água dos solos para o PMP, foram obtidos pelo método fisiológico e pela câmara de Richards. Os dados foram submetidos a análise estatística descritiva para observação da homogeneidade. Quando em conformidade com as pressuposições, realizou-se o teste F de significância para 5%. As variáveis de umidade obtida pelos dois métodos, foram correlacionadas, apresentando equivalência para as culturas. Por regressão estimou-se o potencial em que as plantas murcharam. As análises estatísticas foram realizadas com o auxílio do software R (R CORE TEAM, 2013). Os resultados demostraram que as variáveis estruturais do solo apresentam correlação com os maiores teores de água e as texturais, assumiram correlação com os teores de água em maiores valores de tensão. O PMP fisiológico pôde ser utilizado para indicar cultura com maior tolerância ao déficit hídrico.

Submitted by Silvana Teresinha Dornelles Studzinski (sstudzinski) on 2015-06-01T14:26:00Z No. of bitstreams: 1 Daniele Uarte de Matos.pdf: 2364533 bytes, checksum: 3e59ca5ecf26f32227c6325e8bf168e2 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-01T14:26:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daniele Uarte de Matos.pdf: 2364533 bytes, checksum: 3e59ca5ecf26f32227c6325e8bf168e2 (MD5) Previous issue date: 2012 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Mudanças históricas, socioeconômicas, culturais e naturais determinam, ao longo do tempo, mudanças também na escala de paisagem em todos os lugares do mundo. Essas alterações são dinâmicas, têm ocorrido em grandes proporções nas últimas décadas e o ser humano tem sido o maior responsável por essas perturbações na paisagem que podem ter consequências tanto em extensão espacial como em duração temporal. No nordeste do Rio Grande do Sul (RS), sul do Brasil, a paisagem tem sofrido muitas alterações desde o século XIX e hoje requer atenção especial para os ecossistemas campestres e florestais da região. O objetivo deste trabalho foi quantificar, descrever e avaliar as mudanças na paisagem do Nordeste do RS, e principalmente a dinâmica do mosaico entre ecossistemas florestais e campestres na região dos Campos de Cima da Serra (CCS) no Planalto das Araucárias, quanto ao uso do solo ao longo de um período de 21 anos. Imagens de Satélite Landsat 5 TM de 1984, 1994 e 2005 foram classificadas em seis classes de uso do solo das quais foram extraídas métricas de paisagem e o índice de umidade NDMI a fim de caracterizar a dinâmica da paisagem na região no período estudado. A área também foi classificada segundo regiões geoeconômicas que abrangem a região. A partir dos dados das regiões geoeconômicas, anos e as respectivas classes de uso do solo e áreas correspondentes, realizou-se uma Análise Log-linear. Para avaliar a variação do índice NDMI ao longo do tempo, realizou-se um Teste G, relacionando os 15 níveis de umidade gerados com as suas respectivas áreas em cada ano. Através de análise Log-linear relacionou-se as áreas representadas pelos níveis de umidade com os próprios níveis de umidade, anos e pluviosidade média dos 12 meses anteriores às imagens de satélite analisadas. Um mapa sobrepondo as áreas agrícolas sobre as áreas de campo classificadas conforme umidade foi feito a fim de visualizar a direção da expansão desta classe. A análise Log-linear mostrou que diferentes classes de uso do solo tiveram aumentos e contrações diferenciados em diferentes regiões geoeconômicas ao longo do tempo (χ2=89120,612, gl=40, p=0.0). O Teste G (χ2= 592875,970, gl=26, p=0,0) foi significativo, mostrando a variação das áreas úmidas ao longo do tempo. A análise Log-linear com os dados pluviométricos refletiu a variação das áreas correspondentes aos níveis de umidade ao longo do tempo (χ2= 4,421E+10, gl = 89, p=0,0). As áreas agrícolas expandiram-se preferencialmente sobre as áreas com os maiores níveis de umidade, conforme mapa confeccionado. O contraste entre áreas naturais e antrópicas aumentou, sendo que áreas agrícolas apresentaram grande crescimento e áreas de campo e floresta foram reduzidas, tornando-se mais fragmentadas. Os resultados mostraram que a região nordeste do RS sofreu grande impacto no uso e cobertura do solo no período estudado e que áreas úmidas de campo foram preferencialmente ocupadas na expansão agrícola. / Historical, socioeconomic, cultural and natural changes determine, over time, changes also at the landscape scale everywhere in the world. These changes are dynamic, have occurred in large numbers in recent decades and thehuman are largely responsible for these disturbances on the landscape that may have consequences both in spatial extent and duration of time. In northeastern Rio Grande do Sul (RS), southern Brazil, the landscape has undergone many changes since the century XIX and today special attention to the forest and grassland ecosystems of the region is required. The objective of this study was to quantify, describe and evaluate changes in the landscape of northeastern RS, and especially the dynamic mosaic of forest and grassland ecosystems in the region of Campos de Cima da Serra (CCS) in the Araucaria Plateau, on the use of soil over a period of 21 years. Satellite images of 1984, 1994 and 2005, obtained through Landsat 5 TM, were classified into six classes of land use. From these images landscape metrics and NDMI moisture index were extracted to characterize the dynamics of the landscape in the region during the studied period. The area was also classified according to geoeconomic regions covering the region. From the data of geoeconomic regions, years and the respective classes of land uses and related areas, a Log-linear analysis was performed. To evaluate the changes in the index NDMI over time, a G test was applied, listing the 15 levels of moisture generated in their respective areas for each year. Using a Log-linear analysis the relation between the areas represented by the moisture levels with their own levels of moisture, the years and the rainfall average of 12 months prior to satellite images analyzed was tested. A map overlaying agricultural and grassland areas according to the moisture level was done in order to visualize the direction of expansion of this class. The analysis showed that different classes of land uses increased and contractions were different in different geoeconomic regions over time (χ2 = 89120,612, df = 40, p = 0.0). Test G (χ2 = 592875,970, df = 26, p = 0.0) was significant, showing wetlands variation over time. Log-linear analysis rainfall interacted in areas corresponding to the variation of moisture levels over time (χ2 = 4,421E +10, df = 89, p = 0.0). The agricultural areas have expanded preferentially in the areas with the highest levels of humidity. The contrast between natural and anthropogenic areas increased, and agricultural areas presented great growth whereas field and forest areas reduced, becoming more fragmented. The results showed that the northeast region of the RS hads a major impact on land uses and cover over the studied period and that areas with more moisture were converted into agricultural expansion.

A medida do teor de umidade de materiais resulta em ganhos econômicos e ambientais ao possibilitar o controle preciso da secagem de produtos agrícolas, de processos de cura e armazenagem, e reduzir perdas de material e consumo de energia. Tal medida pode ser feita através da interação de ondas eletromagnéticas nas frequências de micro-ondas. Apresenta-se o desenvolvimento histórico e o estado da arte dessa área da metrologia que é conhecida por aquametria por micro-ondas. Detalha-se o comportamento das ondas eletromagnéticas em dielétricos, o modelo de espalhamento nas interfaces das amostras, a relação entre a permissividade complexa e a umidade, métodos para a determinação da permissividade, instrumentos, sistemas e aspectos metrológicos da cadeia de medição para espectroscopia dielétrica. Dois novos métodos, com equações explícitas originais para a determinação da permissividade são obtidos. As novas equações resultam em incerteza menor que os métodos clássicos. Uma nova metodologia, através do método de Monte Carlo, é empregada para a avaliação das mesmas. Conclui-se que o desenvolvimento da aquametria passa, necessariamente, pelo aperfeiçoamento dos instrumentos e métodos para determinação da permissividade dos materiais. / The measurement of moisture content of materials results in economic and environmental gains. Monitoring drying and curing of materials prevents loss of products and waste of energy. This can be done through the interaction of electromagnetic waves at microwave frequencies. This dissertation presents the historical development and the state-of-the-art in aquametry, the behavior of electromagnetic waves in dielectrics, sample interface scattering model, the relationship between the complex permittivity and moisture, methods for determining permittivity, instruments and metrological aspects of the measurement chain, and some instruments for dielectric spectroscopy. Two new methods, capable of providing explicit equation for the permittivity, are obtained and the Monte Carlo method is applied to determine their uncertainty. The new equations have lower uncertainty than the classic methods. The general conclusion is that the development of instrumentation and techniques in aquametry must be based in improvements in permittivity measurement.

Thesis. 1976. Ph.D.--Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Electrical Engineering and Computer Science. / Microfiche copy available in Archives and Engineering. / Vita. / Includes bibliographical references. / Ph.D.