Orientador: José Antonio Malmonge / Resumo: Micro e nanofibras poliméricas têm despertado grande interesse de pesquisadores devido as suas potencialidades em diversas aplicações, atribuídas principalmente à grande área superficial destes materiais em associação com as propriedades dos polímeros. Uma das técnicas utilizadas para produção de micro e nanofibras é a solution blow spinning (SBS), ou fiação por sopro em solução. Neste trabalho foram obtidas microfibras de blendas de Poli(fluoreto de Vinilideno) (PVDF) e Poli(o-metoxianilina) (POMA), com a POMA em seu estado dopado e não dopado, pela técnica SBS. Para a dopagem da POMA foi utilizado o ácido p-toluenosulfônico (TSA). Obteve-se mantas com concentrações de PVDF/POMA-TSA de até 85/15 (m/mtotal), e de até 90/10 (m/mtotal) para PVDF/POMA. Foi possível observar a partir das imagens de MEV que os diâmetros médios das fibras diminuíram com o aumento da concentração de POMA, chegando a 0,22 µm para a maior proporção. Essa variação no diâmetro das microfibras é atribuído a variação da viscosidade da solução que diminui com o conteúdo da POMA na blenda. Os difratogramas de raios X indicaram que tanto a fase α quanto a fase β do PVDF foram obtidas no processo de fiação tanto para o PVDF puro bem como para a blendas, mostrando que o conteúdo de POMA na blenda não altera a fase do PVDF. A condutividade elétrica das fibras aumentou significativamente com a porcentagem de POMA (dopada) na blenda, elevando os valores em até 8 ordens de grandeza e atingindo uma condutividade ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Micro and polymeric nanofiber have arisen great interest of researchers because of their potential in various applications, mainly attributed to the large surface area of these materials in association to the properties of polymers and polymer blends. One of the techniques used for producing micro and nanofibres is the solution blow spinning (SBS). In this study microfibers of poly (vinylidene fluoride) (PVDF) and poly (o-methoxyaniline) (POMA) blends were obtained, with POMA in its doped and undoped state, by SBS technique. For POMA doping it was used p-toluenesulfonic acid (TSA). Mats with PVDF / POMA-TSA concentrations of 85/15 (m /mtotal), and up to 90/10 (m /mtotal) to PVDF / POMA were obtained. It was possible to observe from SEM images that the average fiber diameters decreased with increasing concentration of POMA, reaching 0,22μm at the highest proportion. The X-ray diffractograms showed that both α phase and β phase of PVDF were obtained in the spinning process. Such phases didn’t have their formation affected by the variations on the bend concentration. The electrical conductivity of the fibers increased significantly with the percentage of POMA (doped) in the blend, increasing values up to 108 orders of magnitude and reaching a conductivity of about 10-4 S/cm for the mats of PVDF/POMA on the reason 85/15. Furthermore, the mats of the blend showed good thermal stability up to the temperature of 200 °C. / Mestre

Programa de Pós-Graduação em Ciências – Física de Materiais. Departamento de Física, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-27T17:50:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_NanoMicrofibrasLuminescentes.pdf: 7161943 bytes, checksum: 06a0b0605c7db83350d5104fe03f7e4f (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-27T18:00:02Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_NanoMicrofibrasLuminescentes.pdf: 7161943 bytes, checksum: 06a0b0605c7db83350d5104fe03f7e4f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-27T18:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22190 bytes, checksum: 19e8a2b57ef43c09f4d7071d2153c97d (MD5) DISSERTAÇÃO_NanoMicrofibrasLuminescentes.pdf: 7161943 bytes, checksum: 06a0b0605c7db83350d5104fe03f7e4f (MD5) Previous issue date: 2015 / Este trabalho tem por objetivo principal fabricar nano e microfibras à base de polímeros luminescentes e avaliar seu potencial para utilização em novos sensores de radiação, sobretudo para fototerapia neonatal. Os materiais foram obtidos por meio da técnica de eletrofiação, que é reconhecida pela eficiência na fabricação de fibras poliméricas de baixa dimensionalidade e, portanto, permite a fabricação de dispositivos fotônicos com resoluções micro e nanométricas. Neste sentido, inicialmente fibras de poli(2-metóxi,5-etil(2-hexilóxi)parafenilenovinileno) - MEH-PPV e poli (cloreto de vinila) – PVC foram obtidas pela técnica de eletrofiação em diferentes proporções em massa de PVC:MEH-PPV. Em seguida, as fibras foram expostas à luz azul (λ = 460nm), de acordo com as condições ideais usadas no tratamento de hiperbilirrubinemia neonatal. Em seguida, as fibras foram caracterizadas morfológica, química e oticamente. Como um dos principais resultados experimentais obtidos destaca-se a fabricação de fibras com diâmetros entre 80 nm a 2 μm, cuja proporção de PVC:MEH-PPV influencia diretamente não apenas essa grandeza, como também o número de contas das fibras e a porosidade das fibras. Além disso, observa-se que não há influência aparente do radical cloro na cinética de degradação do MEH-PPV. Resultados de FTIR confirmam tal suposição. Finalmente as fibras responderam positivamente à exposição à luz azul atuando como dosímetro indicador dose-cor. Especificamente para aplicação médica em fototerapia neonatal, as fibras poderão ser usadas na composição de tecidos, tipo gases, que seriam empregados junto à pele do recém-nascido ictéricos como um sistema de dosímetro indicador dose-cor de fototerapia. Assim ter-sei-ia um dispositivo plástico, flexível e possivelmente “vestível” para envolver parte do neonato ictérico sob tratamento de fototerapia como uma nova aplicação em neonatologia.

Há tempos a ubiquidade dos materiais plásticos no meio ambiente é assunto de discussão, com destaque para as partículas menores, ditas microplásticos (< 5 milímetros). Fibras provenientes de materiais têxteis são um subgrupo dos microplásticos e têm origem em diversas fontes, incluindo lavagens domesticas, uma vez que filtros de lavadoras e sistemas de tratamento de esgoto não são desenhados especificamente para retê-las. Quando no meio ambiente, estes materiais podem alcançar concentrações até milhares de unidades por metro cúbico, ficando disponíveis a uma gama de espécies. Neste cenário, o presente estudo teve como objetivo avaliar parâmetros de lavagem, e características têxteis que pudessem influenciar no desprendimento de fibras em efluentes de lavadoras domesticas. Foram realizados experimentos com dez sucessivas lavagens individuais, com e sem detergente, para quatro tipos de artigo: algodão (como padrão de comparação), acrílico, poliéster e poliamida. Os efluentes foram então filtrados (< 1 milímetro, 500 mícrons, 63 mícrons, 8 mícrons) e pesados. Resultados demonstram que todos os artigos têxteis liberaram fibras na lavagem. Dez sucessivas lavagens representaram queda na massa desprendida, bem como o uso de detergentes em comparação a lavagens sem detergente. Diferenças entre artigos sugeriram variação conforme características têxteis, onde algodão liberou mais fibras, seguido de acrílico, poliamida e poliéster. Em relação ao tamanho das fibras, a maioria ficou retida no filtro da lavadora (< 1 milímetro) e na peneira de 63 mícrons, mostrando o potencial de diminuição de porosidade do filtro. A visualização de fibras em papel-filtro de 8 mícrons sugere a existência de fibras micro e nano. Convertendo massa para numero de unidades, a lavagem individual de um artigo têxtil mostrou desprender entre milhares e centenas de milhares de fibras. Para uma extrapolação mundial, cerca de 40,4 mil toneladas de algodão e 21,5 mil toneladas de fibras sintéticas seriam liberadas em efluentes de esgoto. No Brasil estes valores corresponderiam, respectivamente, a 1,6 mil e 860 toneladas ano. Caso fossem tratadas em estações de tratamento de esgoto em condições ideais, seriam liberadas, em um ano, cerca de 737 toneladas de fibras sintéticas em escala mundial e 29 toneladas em escala nacional. Uma vez em cursos d\'água, estas fibras atingiriam, em ultima instância, o ambiente marinho, indicando a necessidade por soluções que combatam este tipo de poluição, sem antes deixar de explorar as lacunas do conhecimento, relacionadas, no âmbito têxtil, especialmente às diferenças metodológicas entre os estudos. / Since decades, the ubiquity of plastic materials in the environment has been a matter of discussion. Smaller pieces, named microplastic (< 5 millimeters) gained more attention recently and are now the focus of several studies. Textile fibers are a subgroup of microplastics and can be originated from several sources, including domestic washings, once filters and sewage treatment plants are not specifically designed to retain them. In the environment, these materials can reach concentrations up to millions of units per cubic meter, being available to many species. The objective of the present study was to evaluate washing parameters and also textile characteristics, which could influence in fibers emission from domestic washing machines. Experiments were done in ten successive times, with and without detergent, for four types of articles: cotton (as a pattern for comparison), acrylic, polyester and polyamide. Resulting effluents were then filtered in different porosities (< 1 millimeter, 500 microns, 63 microns, 8 microns), weighted, related to mass of textile articles and simulated regarding number of fibers. Results demonstrated that all textile articles emitted fibers during domestic washings. Ten successive washings represented a decrease in the emitted mass, as well as the use of detergent in relation to washings without the product. Differences between articles suggested variation of results according to textile characteristics, where the ranking of emission was: cotton, acrylic, polyamide and polyester. When considering the size of fibers, the majority was retained in the filter of the washing machine (porosity < 1 millimiter) and in 63 microns sieve, when compared to 500 microns sieve, showing the importance of the filter of the washing machine and the potential to decrease its porosity. Fibers retained in the filter- paper of 8 microns, couldnt be weighted because of its low mass, but their visualization suggests the existence of fibers in micro and nano scales. Converting mass to number of fibers, one individual washing was responsible for something between thousands and hundred of thousands of units. When extrapolating values to a global perspective, it reaches something around 40.4 thousand tonnes of cotton per year and 21.5 thousand tonnes of synthetic fibers per year. In a Brazilian perspective, these values correspond, respectively, to 1.6 thousand tonnes year and 860 tonnes year. If this effluents were all treated in sewage treatment plants, in ideal conditions, still they would release something like 737 tonnes of synthetic fibers per year in a global scale and 29 tonnes of synthetic fibers per year in a national scale. Once in water bodies, those fibers would reach the marine environment, indicating the necessity of solutions that could impair this kind of pollution, not before solving knowledge gaps, specially related, in the textile area, to methodology differences between studies

Há tempos a ubiquidade dos materiais plásticos no meio ambiente é assunto de discussão, com destaque para as partículas menores, ditas microplásticos (< 5 milímetros). Fibras provenientes de materiais têxteis são um subgrupo dos microplásticos e têm origem em diversas fontes, incluindo lavagens domesticas, uma vez que filtros de lavadoras e sistemas de tratamento de esgoto não são desenhados especificamente para retê-las. Quando no meio ambiente, estes materiais podem alcançar concentrações até milhares de unidades por metro cúbico, ficando disponíveis a uma gama de espécies. Neste cenário, o presente estudo teve como objetivo avaliar parâmetros de lavagem, e características têxteis que pudessem influenciar no desprendimento de fibras em efluentes de lavadoras domesticas. Foram realizados experimentos com dez sucessivas lavagens individuais, com e sem detergente, para quatro tipos de artigo: algodão (como padrão de comparação), acrílico, poliéster e poliamida. Os efluentes foram então filtrados (< 1 milímetro, 500 mícrons, 63 mícrons, 8 mícrons) e pesados. Resultados demonstram que todos os artigos têxteis liberaram fibras na lavagem. Dez sucessivas lavagens representaram queda na massa desprendida, bem como o uso de detergentes em comparação a lavagens sem detergente. Diferenças entre artigos sugeriram variação conforme características têxteis, onde algodão liberou mais fibras, seguido de acrílico, poliamida e poliéster. Em relação ao tamanho das fibras, a maioria ficou retida no filtro da lavadora (< 1 milímetro) e na peneira de 63 mícrons, mostrando o potencial de diminuição de porosidade do filtro. A visualização de fibras em papel-filtro de 8 mícrons sugere a existência de fibras micro e nano. Convertendo massa para numero de unidades, a lavagem individual de um artigo têxtil mostrou desprender entre milhares e centenas de milhares de fibras. Para uma extrapolação mundial, cerca de 40,4 mil toneladas de algodão e 21,5 mil toneladas de fibras sintéticas seriam liberadas em efluentes de esgoto. No Brasil estes valores corresponderiam, respectivamente, a 1,6 mil e 860 toneladas ano. Caso fossem tratadas em estações de tratamento de esgoto em condições ideais, seriam liberadas, em um ano, cerca de 737 toneladas de fibras sintéticas em escala mundial e 29 toneladas em escala nacional. Uma vez em cursos d\'água, estas fibras atingiriam, em ultima instância, o ambiente marinho, indicando a necessidade por soluções que combatam este tipo de poluição, sem antes deixar de explorar as lacunas do conhecimento, relacionadas, no âmbito têxtil, especialmente às diferenças metodológicas entre os estudos. / Since decades, the ubiquity of plastic materials in the environment has been a matter of discussion. Smaller pieces, named microplastic (< 5 millimeters) gained more attention recently and are now the focus of several studies. Textile fibers are a subgroup of microplastics and can be originated from several sources, including domestic washings, once filters and sewage treatment plants are not specifically designed to retain them. In the environment, these materials can reach concentrations up to millions of units per cubic meter, being available to many species. The objective of the present study was to evaluate washing parameters and also textile characteristics, which could influence in fibers emission from domestic washing machines. Experiments were done in ten successive times, with and without detergent, for four types of articles: cotton (as a pattern for comparison), acrylic, polyester and polyamide. Resulting effluents were then filtered in different porosities (< 1 millimeter, 500 microns, 63 microns, 8 microns), weighted, related to mass of textile articles and simulated regarding number of fibers. Results demonstrated that all textile articles emitted fibers during domestic washings. Ten successive washings represented a decrease in the emitted mass, as well as the use of detergent in relation to washings without the product. Differences between articles suggested variation of results according to textile characteristics, where the ranking of emission was: cotton, acrylic, polyamide and polyester. When considering the size of fibers, the majority was retained in the filter of the washing machine (porosity < 1 millimiter) and in 63 microns sieve, when compared to 500 microns sieve, showing the importance of the filter of the washing machine and the potential to decrease its porosity. Fibers retained in the filter- paper of 8 microns, couldnt be weighted because of its low mass, but their visualization suggests the existence of fibers in micro and nano scales. Converting mass to number of fibers, one individual washing was responsible for something between thousands and hundred of thousands of units. When extrapolating values to a global perspective, it reaches something around 40.4 thousand tonnes of cotton per year and 21.5 thousand tonnes of synthetic fibers per year. In a Brazilian perspective, these values correspond, respectively, to 1.6 thousand tonnes year and 860 tonnes year. If this effluents were all treated in sewage treatment plants, in ideal conditions, still they would release something like 737 tonnes of synthetic fibers per year in a global scale and 29 tonnes of synthetic fibers per year in a national scale. Once in water bodies, those fibers would reach the marine environment, indicating the necessity of solutions that could impair this kind of pollution, not before solving knowledge gaps, specially related, in the textile area, to methodology differences between studies

Submitted by Marilene Donadel (marilene.donadel@unioeste.br) on 2017-09-29T01:08:32Z No. of bitstreams: 1 Andressa_G_Rosenberger_2017.pdf: 2187152 bytes, checksum: eeb5c275b57d9c489c86178a66925400 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-29T01:08:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andressa_G_Rosenberger_2017.pdf: 2187152 bytes, checksum: eeb5c275b57d9c489c86178a66925400 (MD5) Previous issue date: 2017-03-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Fundação Araucária de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Estado do Paraná (FA) / Water is a vital element in human health and a determining factor in the pace of human evolution; however, the presence of emerging pollutants threatens its quality and may endangers the well-being of people and the environment. This work stands out for the development of a composite material based on nanotechnology to be used as an electroanalitic sensor in aqueous solutions with the Metronidazole drug which is considered an emerging pollutant. Initially the polymeric fibers were produced based on ecovio® and carbon nanotubes multilayer (MWCNT’s). In order to evaluate the parameters that could interfere in the process of electrospinning and to understand the interaction between the polymer and the MWCNT’s, a fractional factorial design and physicochemical characterizations analysis were used, which were: optical micrography scanning electron microcopy (SEM), mechanical analysis, wettability by contact angle, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DSC) and X-ray diffraction. For the porpuse of fabricating the sensor, the fibers were calcinated and the obtained residue was characterized by SEM and FTIR. The statistical data and the images of optical microscopy and SEM showed that the addition of MWCNT’s is the parameter that most influences the diameter of the obtained microfibers (1.16 ± 0.22 µm) so that their presence decreases the diameter and results in fibers more uniform and homogeneous. After selecting the ideal conditions an experiment was done with the following process and solution parameters: concentration of ecovio® 15,00% (m/v) and MWCNT’s 0,60% (m/v); flow: 1.80 mL.h-1; distance: 16 cm and applied voltage: 18 kV. The morphology and diamater os the fibers was obtained using SEM images and showed an average diameter of 1.59±0.61 µm. It was also demonstrated a better mechanical performance after the addition of MWCNT’s to the fibers, so that they presented greter elasticity (180%) and significant increase on the elastic resistance (163%) and tensile strength (107%), besides the analysis of wettability from the contact angle suggest that the carbon-based nanomaterial is inside the polymeric microfibers. The interactions between the MWCNT’s and the polymer were better evaluated by vibracional aspects by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and showed the interaction between the MWCNT’s and the functional group C=O characteristic of the group ester of the polymers. The analysis of thermogravimetry (TGA) demonstrated a higher stability. The thermogravimetric analysis (TGA) showed a higher stability of the poly (lactic acid) component and lower resistances of the poly (butylene adipate co-terephtalate) component in the polymer blend. Besides it was necessary a constant temperature of 550 ºC during 50 minutes to the total degradation of the polymer. By differential thermal analysis (DSC) it was possible to confirm the interactions proposed by FTIR and TGA, which indicate that the interaction occurs preferentially with the aliphatic chains of the ecovio® polymer. After the calcination of the fibers, the obtained residue was characterized by FTIR and MEV and variations in the characteristics of pure MWCNT's can be observed, with reduction of the corboxylic groups for the calcined and electrospun/calcined MWCNT's, as well as the formation of lamella for the MWCNT's electrospun/calcined. The electrochemical measurements using the cyclic voltammetry technique showed that the sensor is promising for determination of Metronidazole. / A água é um elemento vital e determinante no ritmo da evolução humana, contudo a presença de poluentes emergentes ameaça sua qualidade e põe em risco o bem estar humano e ambiental. O presente trabalho destaca-se por desenvolver um material compósito formado por poli (butileno adipato co-tereftalato) (PBAT) e poli (ácido lático) (PLA) para ser utilizado como sensor eletroanalítico em soluções aquosas contendo o fármaco metronidazol. Inicialmente produziu-se fios poliméricos a base de ecovio® e nanotubos de carbono de paredes múltiplas (MWCNT’s). A fim de avaliar os fatores interferentes do processo e compreender a interação entre o polímero e os MWCNT’s utilizou-se um planejamento fatorial fracionário e análises de caracterização físico-química tais como: micrografia ótica, microscopia eletronica de varredura (MEV), análise mecanica, molhabilidade por angulo de contato, espectroscopia vibracional de infravermelho por transformada de Fourrier, análise termogravimétrica (TGA), calorimetria exploratória diferencial (DSC) e difratometria de raio X (DRX).Para a construção do sensor eletroquímico as fibras foram calcinadas e o resíduo obtido foi caracterizado pelas ténicas de MEV e FTIR. Os resultados estatísticos em conjunto com as imagens de microscopia ótica e MEV demonstram que a adição de MWCNT’s é o parâmetro que mais influência no diâmetro das microfibras (1,16 ± 0,22 µm) obtidas, de modo, que sua inserção diminui este parâmetro deixando as fibras mais uniformes e homogêneas. Após a escolha das condições ideais procedeu-se um experimento com os seguintes parâmetros da solução e do processo de eletrofiação: ecovio® 15,00% (m/v) e MWCNT’s 0,60% (m/v); fluxo: 1,80 mL.h-1; distância: 16 cm e tensão: 18 kV. A morfolagia e o diâmetro das fibras foram realizadas usando as imagens de MEV e apresentam diâmetro médio de 1,59±0,61 µm. Foi evidenciado também um melhor desempenho mecanico após a inserção de MWCNT’s às fibras de modo que as fibras apresentam maior elasticidade (180%) e um aumento significativo da resistência elástica (163%) e tensão de ruptura (107%). Ademais a análise de molhabilidade por ângulo de contato sugere que o nanomaterial a base de carbono encontra-se no interior das microfibras poliméricas. As interações entre o MWCNT’s e os polímeros foram melhor avaliadas pelos espectros vibracionais de infravermelho por transformada de Fourrier (FTIR) e evidenciam a interação entre MWCNT’s e o grupamento funcional C=O, característicos dos grupamentos ésteres dos polímeros. As análises de termogravimetria (TGA) demonstram uma maior estabilidade do componente poli (ácido lático) e uma menor estabilidade do poli (butileno adipato co-tereftalato) na blenda polimérica, além disso, foi necessário uma temperatura constante de 550 ºC durante 50 minutos para degradar totalmente o polímero.Pela análise térmica diferencial (DSC) foi possível confirmar as interações propostas pelo FTIR e TGA, que indicam que a interação ocorre preferencialmente com as cadeias alifáticas do polímero ecovio®. Após a calcinação das fibras, para o preparo do sensor, o resíduo obtido foi caracterizado por FTIR e MEV e pode-se observar mudanças na caracteristica dos MWCNT’s puros com diminuição dos grupos carboxilicos para os MWCNT’s tratados termicamente e eletrofiados/calcinados, além da formação de lamelas para o MWCNT’s eletrofiados/calcinados. As medidas eletroquímicas usando a tecnica de voltametria cíclica, mostram que o sensor é promissor para determinação de metronidazol.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil / El siguiente trabajo presenta un estudio del comportamiento de hormigones tradicionales al ser reforzados con microfibras de polivinilo de alcohol. Específicamente, este analiza cambios en propiedades mecánicas de este material como lo son su resistencia y su ductilidad. Esto último, sin dejar de lado la posibilidad de estudiar otros fenómenos que se pudieran observar a lo largo de la investigación. Esta investigación consiste tanto en experimentación en laboratorio como en análisis mediante el uso de software computacional. La primera parte mencionada contempla la elaboración de tandas de probetas cilíndricas de hormigón con y sin fibra. Diferentes cantidades de fibra son utilizadas en distintas mezclas buscando contrastar resultados con mezclas sin fibra. De igual manera, las proporciones agua/cemento y áridos/cemento y el tamaño máximo de árido en cada set de probetas son diferentes con el fin de obtener un espectro mayor de resultados y de esta forma poder realizar un análisis más completo. Existe un primer grupo de probetas que se elabora para llevar a cabo ensayos preliminares a modo de prueba y obtener algún tipo de tendencia general. Un segundo grupo para ajustar dosificaciones y un último grupo, mucho más amplio en cantidad que el primero, el cual es necesario para efectuar un estudio más complejo y global del comportamiento del hormigón tradicional reforzado con microfibras de PVA. De las probetas finales, cuyas variables más características son: la cantidad de fibra y el tamaño máximo de árido (0%, 1% y 2% de fibra y tamaños de árido de 0.3 mm, 4.75 mm y 9.5 mm), se obtiene que a compresión la resistencia siempre es mayor (entre 5% y casi 400% veces) sin microfibra que con microfibra, mientras que la deformación última, en casos con PVA puede llegar a ser hasta 8 veces mayor. De esta etapa, sin embargo, no es posible obtener resultados claros a tracción. Por otro lado, con lo que respecta a la parte computacional, diferentes softwares se utilizan como herramienta para procesar la información obtenida en el campo experimental. Además, se realizan parametrizaciones que representen las curvas obtenidas y así obtener fórmulas generales. Dichas modelaciones, provenientes de combinar modelos ya ampliamente conocidos con regresión de datos experimentales, son utilizadas en un análisis de tipo Pushover en el programa SAP2000 con el fin de tener una idea general del comportamiento estructural del hormigón fibroreforzado. Para efectos prácticos, el análisis es llevado a cabo en una torre de 10 pisos de muros con confinamiento de borde. De esto último y empleando las mismas cantidades de fibra e iguales tamaños máximos de árido que en las probetas finales, se puede constatar que para todos los casos, previo a los 0.6 metros de desplazamiento de techo, la carga requerida es siempre mayor en hormigones sin PVA alcanzando a ser esta, en casos extremos como aquellos con árido de 9.5 milímetros, hasta 1.2 veces mayor.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2017-10-17T12:52:51Z No. of bitstreams: 1 Hinoel Zamis Ehrenbring_.pdf: 8050494 bytes, checksum: 6538a92632a1aa3f9d35c647159bef3f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-17T12:52:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Hinoel Zamis Ehrenbring_.pdf: 8050494 bytes, checksum: 6538a92632a1aa3f9d35c647159bef3f (MD5) Previous issue date: 2017-08-28 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / itt Performance - Instituto Tecnológico em Desempenho da Construção Civil / UNISINOS - Universidade do Vale do Rio dos Sinos / Concretos com tecnologia avançada tornam-se cada vez mais comuns na indústria da construção civil. O desenvolvimento de produtos minerais e químicos fomenta a geração desses compósitos, possibilitando a inserção de insumos com desempenhos mecânicos melhorados. Todavia, mesmo com inúmeras vantagens, os novos concretos ainda se encontram suscetíveis à incidência de fissuras causadas pela retração. Sendo uma característica inerente às matrizes cimentícias, a retração, quando restringida, pode gerar manifestações patológicas, que prejudiquem a durabilidade da estrutura. Estudos vêm sendo realizados com enfoque na mitigação dessas anomalias, utilizando reforços primários e secundários dentro da matriz cimentícia. Como alternativa, utilizando as fibras como reforços é possível garantir alterações nos comportamentos mecânicos da mistura, a exemplo da resistência à tração, fator de tenacidade, capacidade de deformação e controle de fissuração. Com isso, nessa pesquisa foram empregadas, de maneira isolada e híbrida, microfibras poliméricas em uma matriz cimentícia. As microfibras eram constituídas por polipropileno (PP), álcool polivinílico (PVA) e recicladas de poliéster (POL). Para tanto, avaliou-se o fenômeno da retração por secagem dos compósitos por meio do ensaio de anel restringido, resistência à compressão axial, resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade e tenacidade. Conjuntamente, investigou-se a microestrutura dos compósitos, utilizando o ensaio de microscopia eletrônica de varredura (MEV), a fim de identificar a zona de interface entre o reforço e a matriz cimentícia, assim como a integridade física do reforço no concreto. Os compósitos com microfibras apresentaram maior retração por secagem, quando comparados à matriz referência, chegando a deformações superiores a 50 μm/m. Todas as misturas atingiram alto potencial de fissuração, sendo as amostras contendo microfibras de PP e PVA, as quais obtiveram a formação da fissura mais tardiamente (14 dias). Com relação à resistência à compressão axial e tração na flexão, a inserção de microfibras poliméricas promoveu a redução dos valores em relação à matriz referência. Todavia, o uso de microfibras de PVA não promoveu a queda de resistência à tração na flexão da matriz. Já o fator de tenacidade das misturas com fibras foi superior em relação ao concreto referência, ampliando em até 38 vezes os resultados. Verificou-se que a zona de interface formada pelas microfibras de PVA foi menor, quando comparada às demais opções, o que comprovou os bons resultados proporcionados pelo reforço. Também foi possível observar que as microfibras recicladas de poliéster foram agredidas em meio alcalino, diferentemente das demais. / Concretes with advanced technology become increasingly common in the construction industry. The development of mineral and chemical products encourages the generation of these composites, allowing the insertion of inputs with improved mechanical performances. However, even with numerous advantages, the new concretes are still susceptible to the incidence of cracks caused by shrinkage. As an inherent characteristic of cementitious matrices, shrinkage, when restricted, can impair the quality of the structure and, as a result, generate pathological manifestations. Studies have been carried out focusing on the mitigation of these anomalies, using primary and secondary reinforcements within the cementitious matrix. As an alternative, the fibrous reinforcements guarantee changes in the mechanical behavior of the mixture, such as tensile strength, tenacity factor, deformation capacity and cracking control. Thus, in this research, isolated and hybrid polymer microfibers were used in a reference cementitious matrix. The filaments consisted of polypropylene (PP), polyvinyl alcohol (PVA) and recycled polyester microfibers (POL). For this, the phenomenon of the drying shrinkage of the composites was evaluated by means of the restricted ring test, axial compression strength, flexural tensile strength, modulus of elasticity and toughness. The microstructure of the composites was investigated using the scanning electron microscopy (SEM), in order to identify the interface zone between the reinforcement and the cementitious matrix, as well as the physical integrity of the reinforcement in the concrete. The composites with microfibers presented greater drying shrinkage, when compared to the reference matrix, reaching deformations of more than 50 μm/m. All the blends reached a high cracking potential, with the samples containing PP and PVA microfibers which obtained cracking formation later (14 days). With respect to the compressive strength, the insertion of polymer microfibers significantly decreased the values in relation to the reference matrix. The toughness factor of the bundled mixtures was superior in relation to the reference concrete, increasing up to 38 times the results. On the other hand, the tensile strength in the flexion decreased values with the use of the filamentary reinforcements, except for the mixture with PVA microfibres. It was verified that the interface zone formed by the PVA microfibers was smaller, when compared to the other options, which proved the good results provided by the reinforcement. It was also possible to observe that recycled polyester microfibers were attacked in alkaline solution, unlike the others.

La presente investigación se basa en el estudio de la influencia de microfibras sintéticas de polipropileno en las propiedades mecánicas y plásticas de losas de concreto f’c=210 kg/cm2 expuestas a altas temperaturas en el departamento de Ucayali. Para ello, se procedió a realizar mezclas de concreto con dos microfibras de polipropileno de 20 y 30 milímetros de longitud, a su vez, dichas mezclas fueron dosificadas con 600, 900 y 1200 g/m3 de concreto y evaluarlas respecto a contracción platica, resistencia a compresión y flexión residual. El primer ensayo, se realizó en base a la Norma ASTM C-1579 (Método de prueba estándar para evaluar el agrietamiento por contracción plástica del hormigón reforzado con fibra restringida), evaluando losas de concreto de 560x355x100 mm. sometidas a temperaturas mayores a 27°C y velocidades de viento de 8 km/h y compararlas entre la muestra patrón y muestras reforzadas con microfibras; obteniéndose una Relación de Reducción de Grietas (CRR) máxima de 68.50% para el concreto con fibra de 300 mm. y una dosificación de 1200 g/m3. Para el ensayo de compresión, guiado por la NTP 339.034 – ASTM-C39 (Método de ensayo normalizado para la determinación de la resistencia a la compresión del concreto, en muestras cilíndricas) se ensayaron probetas de 6x12 pulgadas para cada longitud de y dosificación de microfibra para compararlas respecto a la mezcla convencional; para el concreto con microfibra de 30 mm se obtuvo un incremento promedio de 8% para una dosificación de 1200 gr/m3 para un tiempo de curado de 28 días, por otro lado, la de 20 mm alcanzo incrementos máximos de 7% para la misma dosificación y tiempo de curado que el anterior. Para el último ensayo, se basó de la Norma ASTM C 1399 (Método de ensayo para determinar el esfuerzo residual promedio del concreto reforzado con fibra), en la cual se evaluaron muestras prismáticas de 100x100x350 mm sometiéndolas a cargas para obtener cual es la tensión residual que soportan a diferentes deformaciones para cada tipo de microfibras y dosificaciones. El concreto reforzado con microfibra sintética de 30 mm, obtuvo mayores valores de tensiones residuales (1.95 MPa para 1200 gr/m3) para todas las dosificaciones estudiadas en comparación a la de 20 mm. (1.86 MPa 1200 gr/m3). Al finalizar la experimentación, se concluyó que la microfibra sintética de polipropileno de 30 mm tuvo mejor desenvolvimiento que la de 20 mm para los 3 ensayos realizados. Además, se observó una relación directa entre el aumento de las propiedades mecánicas y plásticas con la cantidad de dosificación incorporada al concreto. / This research is based on the study of the influence of synthetic polypropylene microfibers on the mechanical and plastic properties of concrete slabs f’c = 210 kg / cm2 exposed to high temperatures in Ucayali. For this, concrete mixtures with two microfibers of 20 and 30 millimeters in length were made, in turn, dosages of 600, 900 and 1200 g / m3 of concrete were included and evaluated for plastic contraction, compressive strength and residual flexion. The first test was carried out on the basis of ASTM C-1579 (Standard test method to evaluate cracking by plastic contraction of reinforced fiber reinforced concrete), evaluating concrete slabs of 560x355x100 mm subjected to temperatures greater than 27 ° C and wind speeds of 8 km / h and compare them between standard samples and reinforced with microfibers; obtaining maximum Crack Reduction Ratio (CRR) of 68.50% for concrete with 300 mm fiber. and a dosage of 1200 g / m3. For the compression test, guided by Standard NTP 339.034 - ASTM-C39 (Standard test method for the determination of the compressive strength of concrete, in cylindrical samples) 6x12 inch specimens were tested for each microfiber and dosing to compare them with respect to the conventional mixture; for concrete with 30 mm microfiber an average increase of 8% was obtained for a dosage of 1200 gr / m3 for a curing time of 28 days, on the other hand, the 20 mm reached maximum increases of 7% for the same dosage and cure time than the previous one. For the last test, it was based on ASTM C 1399 (Test method to determine the average residual stress of fiber reinforced concrete), in which prismatic samples of 100x100x350 mm were evaluated by subjecting them to loads to obtain what the residual tension is that support different deformations for each type of microfibers and dosages. The reinforced concrete with synthetic microfiber of 30 mm, obtained higher values ​​of residual stresses (1.95 MPa for 1200 gr / m3) for all the dosages studied in comparison to that of 20 mm. (1.86 MPa 1200 gr / m3). At the end of the experimentation, it was concluded that the 30 mm polypropylene synthetic microfiber had a better performance than the 20 mm microfiber for the 3 tests performed. In addition, a direct relationship was observed between the increase in mechanical and plastic properties with the amount of dosage incorporated into the concrete. / Tesis

[ES] Esta memoria de tesis presenta una contribución al estudio de los materiales textiles en el campo de la absorción sonora. En concreto, se ha trabajado con la asociación de una capa absorbente fibrosa constituida por una estructura laminar no tejida cuya composición es poliéster y una capa resistiva a base de tejido de calada también compuesta de poliéster. El objetivo de este trabajo consiste en evaluar las variaciones que provocan los cambios en distintos parámetros de construcción de la capa resistiva, sobre el comportamiento del conjunto ante el sonido. Para abordar el problema se emplean distintos tejidos de calada, tales como telas simples, múltiples, acolchadas y rizo, con diferentes parámetros de construcción. Se mide el coeficiente de absorción de sonido al aplicarlas a diferentes espesores de estructura no tejida de poliéster, empleando el tubo de ondas estacionarias. Tras analizar los resultados obtenidos, se observan diferencias en los coeficientes de absorción de sonido alcanzados, las cuales se explican atendiendo al espesor del no tejido, pero también se observa la influencia de las características constructivas de los tejidos empleados. Finalmente, se emplea el diseño de experimentos para obtener la combinación óptima de parámetros que proporciona el mayor coeficiente de absorción de sonido para un tipo de tejido dado en todas las frecuencias estudiadas. Se concluye que, la modificación en la absorción de sonido de una estructura no tejida al aplicar una capa resistiva de tejido de calada, es lo suficientemente significativa como para ser tenida en cuenta a la hora de diseñar productos textiles para acondicionamiento acústico y que el diseño de experimentos constituye una herramienta de gran utilidad a este fin. / [CAT] Aquesta memòria de tesi presenta una contribució a l'estudi dels materials tèxtils en el camp de l'absorció sonora. En concret, s'hi ha treballat amb l'associació d'una capa absorbent fibrosa constituïda per un no teixit de polièster i una capa resistiva a base de teixit de calada de composició polièster. L'objectiu d'aquest treball consisteix a avaluar les variacions que provoquen els canvis en diferents paràmetres de construcció de la capa resistiva, sobre el comportament del conjunt davant el so. Per a abordar el problema s'empren diferents teixits de calada, com ara teles simples, múltiples, encoixinats i ris, amb diferents paràmetres de construcció. Es mesura el coeficient d'absorció en aplicarles a diferents grossàries de no teixit de polièster, emprant el tub d'ones estacionàries. S'observen diferències en els coeficients d'absorció de so obtinguts, les quals s'expliquen atenent la grossària del no teixit, però també a les característiques constructives dels teixits emprats. Finalment, s'empra el disseny d'experiments per a obtenir la combinació òptima de paràmetres que proporciona el major coeficient d'absorció de so per a un tipus de teixit donat en totes les freqüències estudiades. Es conclou que la modificació en l'absorció de so d'un no teixit en aplicar una capa resistiva de teixit de calada és prou significativa per a ser tinguda en compte a l'hora de dissenyar productes tèxtils per a condicionament acústic i que el disseny d'experiments constitueix una eina de gran utilitat a aquest efecte. / [EN] This thesis report presents a contribution to the study of textile materials in the field of sound absorption. Specifically, we have worked with the association of a fibrous absorbent layer consisting of a polyester nonwoven and a resistive layer based on openwork fabric. The objective of this work is to evaluate the variations that cause the changes in different construction parameters of the resistive layer, on the behaviour of the whole before the sound. To address the problem, different openwork fabrics are used, such as single, multiple, quilted and curl fabrics, with different construction parameters. The absorption coefficient is measured when applied to different thicknesses of polyester nonwoven, using the standing wave tube. Differences are observed in the sound absorption coefficients obtained, which are explained according to the thickness of the nonwoven, but also to the constructive characteristics of the fabrics used. Finally, the design of experiments is used to obtain the optimal combination of parameters that provides the highest sound absorption coefficient for a given type of tissue at all frequencies studied. It is concluded that the modification in the sound absorption of a nonwoven when applying a resistive layer of openwork fabric is significant enough to be taken into account when designing textual products for acoustic conditioning and that the design of experiments constitutes a very useful tool for this purpose. / Al departamento de Ingeniería Textil y Papelera y a la unidad docente de Alcoy del departamento de Mecánica de los Medios Continuos y Teoría de Estructuras, por facilitarme los medios necesarios para realizar todas las actividades que han sido necesarias. A Jaime Ramis Soriano, por recibirme en el laboratorio de Grupo de Acústica Aplicada del IUFACyT de la Universidad de Alicante. / Segura Alcaraz, MDP. (2020). Empleo de textiles en aplicaciones de absorción sonora [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159786 / TESIS