O poli(tereftalato de etileno), PET, é um material polimérico importante, largamente utilizado na produção de garrafas para refrigerante e água mineral. Entretanto, a destinação das embalagens de PET pós-consumo vem criando sérias preocupações econômicas e ambientais. Uma das alternativas de destino desse material é a reciclagem química por glicólise, tendo como objetivo a produção do monômero tereftalato de bis-hidroxietila (BHET). Esta reação, embora referenciada, ainda apresenta problemas como rendimento de BHET e tempo de reação, entre outros, tendo como desafio o desenvolvimento de novos catalisadores eficientes e altamente seletivos. Dentro deste contexto, o presente trabalho busca estudar a atividade catalítica de um material nanoestruturado, os nanotubos de titanatos (TNT), na glicólise de PET (virgem e pós-consumo) comparado ao acetato de zinco (catalisador mais utilizado citado em literatura), a otimização de alguns parâmetros reacionais (granulometria de PET pós-consumo, razão Etilenoglicol:PET, porcentagem molar de TNT) e uma modificação dos nanotubos com zinco (ZnTNT) na despolimerização do PET Para a caracterização dos produtos as principais técnicas utilizadas foram a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Análise Termogravimétrica (TGA) e Ressonância Magnética Nuclear (RMN), além de resultados de rendimento, turnover number (TON) e turnover frequency (TOF). A despolimerização ocorreu por reação de glicólise utilizando PET virgem e pós-consumo e etilenoglicol para diferentes tempos a uma temperatura de 196°C. Os principais resultados mostram os TNT como catalisadores promissores, apresentando rendimentos em BHET de 83,9 e 76,7%, para PET virgem e pós-consumo, respectivamente, para 3 horas de reação. Esses valores são equiparáveis aos obtidos quando utilizado acetato de zinco, em que foi alcançado 79,4% (PET virgem) e 80,8% (PET pós-consumo). Após a modificação dos TNT com zinco, os resultados de rendimento em BHET alcançaram 87,1% para 3 horas de reação na menor granulometria estudada, demonstrando ser um catalisador ainda mais eficiente para essa reação. / Polyethylene terephthalate, PET, is an important polymer material, widely used in the production of bottles for soda and mineral water. However, the disposal of post-consumer PET packaging has created serious economic and environmental concerns. One of the alternatives for the disposal of this material is the chemical recycling by glycolysis, aiming the production of the monomer bis-(2hydroxyethyl) terephthalate (BHET). This reaction, although referenced, still presents problems such as BHET yield and reaction time, among others, having as challenge the development of new efficient and highly selective catalysts. In this context, the present work aims to study the catalytic activity of a nanostructured material, the titanate nanotubes (TNT) in PET glycolysis (virgin and post-consumer) compared to zinc acetate (the most used catalyst cited in literature), the study of some reaction parameters (post-consumer PET granulometry, Ethylene glycol:PET ratio and TNT molar percentage) and a modification of the catalyst with zinc (ZnTNT) in the depolymerization of PET For the characterization of the products, the main techniques used were Differential Scanning Calorimetry (DSC), Thermogravimetric Analysis (TGA) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR), as well as yield, turnover number (TON) and turnover frequency (TOF) results. The depolymerization occurred by glycolysis reaction using virgin and post-consumer PET and ethylene glycol at different times at a temperature of 196°C. The main results show TNT as promising catalysts, with yields of BHET yields of 83.9 and 76.7%, for virgin and post-consumer PET, respectively, for 3 hours of reaction. These values are similar to those obtained when zinc acetate was used, in which 79.4% (virgin PET) and 80.8% (post-consumer PET) were reached. After the modification of the TNT with zinc, the yield results in BHET reached 87.1% for 3 hours of reaction at the smaller particle size studied, proving itself to be an even more efficient catalyst for this reaction.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-12T20:43:42Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ BEZERRA DA SILVA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 3353599 bytes, checksum: f4b72aa0752341e7ae682a1f07daef15 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-12T20:43:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ BEZERRA DA SILVA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 3353599 bytes, checksum: f4b72aa0752341e7ae682a1f07daef15 (MD5) Previous issue date: 2016-10-05 / Os blocos de concreto são os componentes mais importantes da alvenaria estrutural, uma vez que eles são os principais responsáveis pela resistência à compressão. Para que estes sejam de qualidade, a sua fabricação deve ser realizada utilizando materiais com propriedades adequadas e procedimentos de dosagem e cura controlada. A utilização de novos materiais na produção de blocos de concreto estrutural vem crescendo em todo o mundo, e , com isso, a possibilidade de utilizarem materiais alternativos, cuja principal preocupação é o equilíbrio entre os aspectos ambientais, tecnológicos e econômicos. Assim, este trabalho tem como objetivo principal avaliar o desempenho de blocos estruturais de concreto simples com adição de Politereftalato de etileno (PET) micronizado para uso na construção civil. Inicialmente as matérias-primas foram submetidas às caracterizações físicas, químicas e mineralógicas, e em seguida realizou-se o estudo da dosagem do concreto, objetivando-se determinar o proporcionamento dos materiais e os teores de PET a serem utilizados. Sequencialmente foram moldados blocos de concreto nas dimensões de 14cmx19cmx29cm, com teores de 2,5%, 5,0%, 7,5% e 10% de Politereftalato de etileno micronizado em substituição ao agregado miúdo para a determinação das propriedades físicas e mecânicas. Observou-se que o PET provocou o aumento da absorção e a redução do peso específico do concreto, e que o teor de 2,5% resulta em valores de absorção que satisfazem os requisitos normativos para blocos de concreto estrutural em que se utiliza agregado normal ou leve. Para a resistência característica à compressão, observou-se que o PET promoveu a redução da resistência do concreto, e, quanto maior o teor de substituição, menor a resistência à compressão. No entanto, para os teores de 2,5%, 5,0% e 7,5% de PET os valores obtidos para a resistência característica permitiram classificá-los como blocos estruturais classe B, com função estrutural, para uso em elementos de alvenaria acima do nível do solo. Portanto, é viável, nos percentuais e nas condições estabelecidas nesta pesquisa, sob o ponto de vista técnico, a utilização do Politereftalato de etileno triturado em concreto para produção de blocos de alvenaria estrutural, por possibilitar a obtenção de propriedades físicas e mecânicas que satisfazem os parâmetros normativos. / The concrete blocks are the most important components of structural masonry, since they are mainly responsible for the compressive strength. For these to be quality, their manufacture must be carried out using materials with appropriate properties and strength and controlled curing procedures. The use of new materials in the production of structural concrete blocks has been growing throughout the world, and with it, the possibility of using alternative materials, whose main concern is the balance between the environmental, technological and economic. This work aims to evaluate the performance of simple concrete building blocks with the addition of polyethylene terephthalate (PET) micronized for use in construction. Initially, the raw materials were subjected to physical characterization, chemical and mineralogical, and then held the actual dosage of the study, aiming to determine the proportioning of the materials and PET content to be used. Sequentially were molded concrete blocks in the dimensions of 14cmx19cmx29cm, at levels of 2.5%, 5.0%, 7.5% and 10% of micronized polyethylene terephthalate replacing the fine aggregate for determining the physical and mechanical properties. It was observed that the PET caused the increased uptake and reduction of the specific weight of the concrete, and that the content of 2,5% results in absorption values which satisfy the regulatory requirements for structural concrete blocks which uses regular aggregate or light. For the characteristic compressive strength, it was observed that the PET caused a reduction of strength of concrete, and the higher the replacement content, the lower the compressive strength. However, for contents of 2.5%, 5.0% and 7.5% PET values obtained for the resistance trait enabled to classify them as class B structural units, structural function, for use in masonry units above ground level. Therefore, it is feasible, in percentages and conditions set out in this study, from a technical point of view, the use of polyethylene terephthalate triturated in particular for the production of masonry blocks, by enabling obtaining physical and mechanical properties which meet the normative parameters.

[pt] A geração e consumo crescente de embalagens PET representa um grande problema ambiental, pois o resíduo destes produtos acaba sendo descartado inadequadamente na natureza ou sendo simplesmente disposto nos aterros. Com o objetivo de atenuar este problema pesquisas foram desenvolvidas nos últimos anos buscando oferecer um destino mais nobre para o resíduo de PET, especialmente para as garrafas PET. Neste contexto, a presente pesquisa propõe o uso do resíduo de garrafas PET, sob a forma de pó, triturado e fibras, como material alternativo para camadas de base em pavimentos. Misturas de Solo-PET, utilizando um solo argiloso com inserção de pó de PET nas porcentagens de 10, 20 e 30 por cento, inserção de PET triturado nas porcentagens de 3, 5 e 7 por cento, e inserção de fibras de PET nas porcentagens de 0,25 e 0,50 por cento, foram avaliadas geotecnicamente por meio de ensaios de caracterização física, ensaios de compactação e ensaios de módulo de resiliência. Os ensaios mecânicos foram realizados nas amostras recém-compactadas e em corpos de prova aquecidos, avaliando ainda a influência do aquecimento no módulo de resiliência. Também foi utilizado o programa computacional SisPav para simular o dimensionamento de um pavimento típico composto pelos materiais estudados. Os resultados obtidos apontam que a inserção de PET nas misturas tem influência sobre o comportamento mecânico do solo, sendo constatado que menores teores possibilitam maiores valores de módulo resiliência. Ainda, a mistura com 10 por cento de pó de PET foi considerada mais eficiente. Conclui-se que a utilização de um solo argiloso adicionado com PET como material alternativo em base de pavimentos é tecnicamente viável e representa uma boa solução para a destinação deste resíduo bem como para a mitigação de seu potencial agressivo ao meio ambiente. / [en] The growing production and consumption of PET packaging represents a major environmental problem because they end up being improperly discarded in nature or simply disposed in landfills. With the aim to attenuate the environmental problem researchers were developed in the last years, in order to offer a nobler destination for this waste, especially for PET bottles. In this context, this research proposes the use of PET bottles waste, in form of powder, crushed and fibers as an alternative material for pavements base. Soil-PET mixtures, using a clayey soil with the addition of PET powder in percentages of 10, 20 and 30 percent, addition of crushed PET in percentages of 3, 5 and 7 percent and addition of PET fiber in percentages of 0,25 and 0,5 percent, were geotechnically evaluated by physical characterization tests, compaction tests and Resilient Modulus tests. The mechanical tests were performed on freshly compacted samples and also on heated specimens, evaluating the influence of heating in the resilient modulus. The computer program SisPav was also used to simulate the mechanistic empirical design for a typical pavement structure composed of the researched material. The results indicate that the insertion of PET influences the mechanical behavior of the soil, and it was verified that lower contents of PET allows higher values of resilient modulus. It can be concluded that the use of a clayey soil added with PET, as an alternative material in pavements base, is technically feasible and represents a good solution for the destination of this waste as well as for the mitigation of its aggressive potential to the environment.

A qualidade dos procedimentos clínicos realizados na prática odontológica está intimamente ligada às propriedades dos materiais e tecnologias aplicadas à reabilitação oral. No caso das overdentures, uma falta de retenção entre a prótese e o implante pode ocorrer pelo excesso de fadiga das cápsulas que os conectam. Isso leva a um insucesso no tratamento e perda de função, reduzindo a durabilidade e qualidade de vida dos pacientes. Diante dessa problemática o presente estudo propôs um novo material que seja capaz de solucionar ou minimizar este problema, visando uma longevidade do tratamento reabilitador. O objetivo desse trabalho foi comparar um material inédito na odontologia com os já existentes, na confecção de cápsulas para retenção de overdenture, antes e após o envelhecimento artificial por termociclagem (10.000 ciclos = 1 ano clínico). O material estudado foi o Politereftalato de Etileno (PET) que vem se demonstrando um material promissor para tal função devido a sua biocompatibilidade e suas características físicas e mecânicas. O PET foi comparado com poliacetal, polietileno e teflon já utilizados para esta função (n=20). Os materiais foram submetidos aos ensaios resistência à compressão, rugosidade e dureza superficial, resistência à fadiga, arrancamento, resistência de união e análise em estereomicroscópio e microscopia eletrônica de varredura. Para responder aos objetivos do estudo foram utilizadas, além de técnicas básicas de análise exploratória como média, mediana, desvio padrão e intervalo de confiança para média (IC 95%), a análise inferencial de comparação de média de ANOVA Two-Way com Medidas Repetidas. Houve influência do envelhecimento artificial apenas na variável fadiga, em todos os tempos analisados. Em relação a rugosidade o PET (0,9168) apresentou as menores médias, juntamente com o Poliacetal (0,5160) (p=0,001). Para Dureza superficial não houve diferença entre os grupos. Na Resistência à Compressão o Poliacetal (109,88) apresentou os maiores valores de tensão, não havendo diferença estatisticamente significante do PET(101,02)(p=0,003). No ensaio de arrancamento PET (484,4) e Poliacetal (443,7) apresentaram os maiores valores de força máxima (p=0,033). Em relação a Fadiga PET e Poliacetal apresentaram os maiores valores em todos os tempos analisados (p<0,001). Através da análise por estereomicroscopia, o padrão de fratura do Poliacetal e PET foi coesiva, os demais foram adesiva. Pela microscopia eletrônica de varredura, não foi observado alteração de superfície apenas pelo Polietileno. Conclui-se que o PET apresentou ótimos resultados para as variáveis propostas, sugerindo seu uso para confecção de componentes protéticos / The quality of clinical procedures performed in dental practice is closely linked to the properties of materials and technologies applied to oral rehabilitation. In the case of overdentures, a lack of retention between the prosthesis and the implant can occur due to the excess fatigue of the capsules that connect them. This leads to unsuccessful treatment and loss of function, reducing the durability and quality of life of patients. Faced with this problem, the present study proposed a new material that is capable of solving or minimizing this problem, aiming at a longevity of the rehabilitation treatment. The objective of this study was to compare a new material in dentistry with existing ones, in the manufacture of capsules for retention of overdenture, before and after artificial aging by thermocycling (10,000 cycles = 1 year clinical).The material studied was polyethylene terephthalate (PET), which has been shown to be a promising material for this function due to its biocompatibility and its physical and mechanical characteristics. PET was compared with polyacetal, polyethylene and teflon already used for this function (n=20). The materials were submitted to the tests of compressive strength, roughness and surface hardness, fatigue strength, pullout, bond strength and stereomicroscopic analysis and scanning electron microscopy. In order to respond to the objectives of the study, we used, besides basic exploratory analysis techniques such as mean, median, standard deviation and confidence interval for mean (95% CI), the inferential analysis of the comparison of mean two-way ANOVA with Repeated Measurements . There was influence of artificial aging only on the variable fatigue, at all times analyzed. In relation to the roughness, the PET (0,9168) presented the lowest averages, together with the Polyacetal (0,5160) (p = 0.001). For superficial hardness there was no difference between the groups. In the Compression Resistance the polyacetal (109,88) had the highest values of tension, and there was no statistically significant difference of PET (101,02) (p= 0.003). The PET (484,4) and polyacetal (443,7) tear test the highest values of maximum strength were found (p = 0.033). In relation to PET Fatigue and Polyacetal presented the highest values in all times analyzed (p <0.001). Through stereomicroscopy analysis, the fracture pattern of Polyacetal and PET was cohesive, the others were adhesive. By scanning electron microscopy, no surface change was observed only by Polyethylene. It is concluded that PET presented excellent results for the proposed variables, suggesting its use for the preparation of prosthetic components

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:07:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LaureniceMP_DISSERT.pdf: 7523564 bytes, checksum: 3bb1b06da6a21522b0974a84935760a3 (MD5) Previous issue date: 2014-12-28 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The development of new materials to fill the demand of technological advances is a challenge for many researchers around the world. Strategies such as making blends and composites are promising alternatives to produce materials with different properties from those found in conventional polymers. The objective of this study is to evaluate the effect of adding the copolymer poly(ethylene methyl acrylate) (EMA) and cotton linter fibers (LB) on the properties of recycled poly(ethylene terephthalate) (PETrec) by the development of PETrec/EMA blend and PETrec/EMA/LB blend composite. In order to improve the properties of these materials were added as compatibilizers: Ethylene - methyl acrylate - glycidyl methacrylate terpolymer (EMA-GMA) and maleic anhydride grafted polyethylene (PE-g-MA). The samples were produced using a single screw extruder and then injection molded. The obtained materials were characterized by thermogravimetry (TG), melt flow index (MFI) mensurements, torque rheometry, pycnometry to determinate the density, tensile testing and scanning electron microscopy (SEM). The rheological results showed that the addition of the EMA copolymer increased the viscosity of the blend and LB reduces the viscosity of the blend composite. SEM analysis of the binary blend showed poor interfacial adhesion between the PETrec matrix and the EMA dispersed phase, as well as the blend composite of PETrec/EMA/LB also observed low adhesion with the LB fiber. The tensile tests showed that the increase of EMA percentage decreased the tensile strength and the Young s modulus, also lower EMA percentage samples had increased the elongation at break. The blend composite showed an increase in the tensile strength and in the Young`s modulus, and a decrease in the elongation at break. The blend formulations with lower EMA percentages showed better mechanical properties that agree with the particle size analysis which showed that these formulations presented a smaller diameter of the dispersed phase. The blend composite mechanical tests showed that this material is stronger and stiffer than the blend PETrec/EMA, whose properties have been reduced due to the presence of EMA rubbery phase. The use of EMA-GMA was effective in reducing the particle size of the EMA dispersed phase in the PETrec/EMA blend and PE-g-MA showed evidences of reaction with LB and physical mixture with the EMA / O desenvolvimento de novos materiais para atender as necessidades dos avan?os tecnol?gicos ? um desafio enfrentado por pesquisadores de todo o mundo. No que diz respeito aos materiais polim?ricos, estrat?gias como a confec??o de blendas e comp?sitos s?o alternativas promissoras para atender a demanda por materiais com propriedades diferentes das encontradas nos pol?meros convencionais. O objetivo deste trabalho ? avaliar o efeito da adi??o do copol?mero poli(etileno-acrilato de metila) (EMA) e da fibra de linter de algod?o (LB) nas propriedades do poli(tereftalato de etileno) reciclado (PETrec). Para isto, foram desenvolvidos a blenda PETrec/EMA e o comp?sito da blenda PETrec/EMA/LB. Com o intuito de melhorar as propriedades destes materiais foram adicionados agentes compatibilizantes: terpol?mero etileno-acrilato de metila-metacrilato de glicidila (EMA-GMA) e o polietileno enxertado com anidrido mal?ico (PE-g-MA). As misturas foram produzidas por meio de uma extrusora monorosca e, em seguida, moldados por inje??o. As caracteriza??es realizadas foram termogravimetria (TG), medida de ?ndice de fluidez (MFI), reometria de torque, determina??o da densidade por picnometria, ensaio de tra??o uniaxial e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). Os resultados reol?gicos mostraram que a adi??o do copol?mero EMA aumentou a viscosidade da mistura e o LB reduziu a viscosidade da blenda PETrec/EMA. A an?lise por MEV da blenda bin?ria mostrou baixa ades?o interfacial entre a matriz de PETrec e a fase dispersa de EMA, assim como no comp?sito da blenda PETrec/EMA/LB, tamb?m observou-se uma baixa ades?o com a fibra de LB. Os ensaios de tra??o mostraram que o aumento da porcentagem de EMA diminuiu a resist?ncia m?xima e o m?dulo de elasticidade, e, para as formula??es com menor porcentagem de EMA verificou-se um aumento do alongamento na ruptura. O comp?sito da blenda apresentou um aumento na resist?ncia m?xima e no m?dulo de elasticidade, e uma redu??o no alongamento de ruptura. As formula??es da blenda com menores porcentagens de EMA apresentaram propriedades mec?nicas melhores, que corrobora com as an?lises de tamanho de part?cula que mostraram que estas formula??es apresentaram menor di?metro m?dio de fase dispersa. Os resultados de ensaios mec?nicos do comp?sito da blenda mostraram que essa mistura resultou em um material com maior resist?ncia mec?nica e rigidez do que a blenda PETrec/EMA, cujas propriedades foram reduzidas em fun??o da fase borrachosa EMA. O uso do EMA-GMA foi eficiente na redu??o do tamanho de part?culas da fase dispersa do EMA na blenda PETrec/EMA e o PE-g-MA apresentou ind?cio de rea??o com o LB e mistura f?sica com o EMA

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-11T21:00:59Z No. of bitstreams: 1 SALOMÃO PEREIRA DE ALMEIDA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 4588734 bytes, checksum: f4e29249479ebabacd5ed2f3d58988d5 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T21:00:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SALOMÃO PEREIRA DE ALMEIDA – TESE (PPGEP) 2016.pdf: 4588734 bytes, checksum: f4e29249479ebabacd5ed2f3d58988d5 (MD5) Previous issue date: 2016-10-07 / O politereftalato de etileno (PET) é um dos plásticos mais produzidos no mundo devido à excelente relação entre as suas propriedades e seu custo de produção relativamente baixo. No entanto, devido ao tempo de degradação deste ser relativamente longo, quando descartados de forma inadequada, geram um elevado volume de resíduos. A reciclagem sistemática e a reutilização são soluções para minimizar esse impacto ao meio ambiente e, nesse sentido, a engenharia de pavimentos pode contribuir encontrando alternativas técnica e ambientalmente adequadas e o pavimento intertravado pode ser uma dessas alternativas. Pisos intertravados são formados por peças pré-moldadas de concreto, cuja camada superficial deve apresentar acabamento confortável para o trânsito de pessoas e sua estrutura deve suportar cargas de veículos. Como os agregados que compõem as peças podem ser naturais ou artificiais, buscou-se nesse trabalho avaliar o comportamento das peças produzidas com a substituição parcial do agregado miúdo por PET. Inicialmente, foram realizados ensaios de caracterização para determinar as propriedades físicas, químicas, mineralógicas e de estado dos agregados, do cimento e do PET. Em seguida, foram moldadas peças com substituição do agregado miúdo por PET nos teores de 2,5%, 5,0%, 7,5% e 10,0%. Utilizaram-se os traços 1:1,5:1,5, 1:2:2 e 1:2,5:2,5, com variações do fator a/c de 0,45, 0,50 e 0,55. Após 28 dias de cura, as peças foram submetidas aos ensaios de absorção de água e de resistência característica à compressão. Posteriormente, as peças do traço 1:1,5:1,5, com fator a/c 0,45, foram submetidas aos ensaios de resistência à tração na flexão, módulo de elasticidade, microscopia eletrônica de varredura, desgaste por abrasão, suscetibilidade ao ataque por sulfatos e suscetibilidade à ação do calor e da chuva. Os resultados obtidos indicaram que a resistência à compressão, o módulo de elasticidade e a resistência à tração na flexão diminuíram à medida que o teor de PET aumentou; os ensaios de desgaste por abrasão indicaram que as peças, com qualquer um dos teores utilizados, podem ser usadas em situações com efeitos de abrasão acentuados; as peças apresentaram-se resistentes ao ataque por sulfatos, independentemente da presença de PET; quando suscetíveis à ação do calor e da chuva, a peça analisada teve variação de massa e perda de resistência na ordem de 21%, todavia, a água lixiviada não apresentou risco de contaminação para o solo. / The polyethylene terephthalate (PET) is one of the most produced plastics in the world because of the excellent relationship between their properties and their relatively low cost of production. Howeve r, due to degradation of the time be relatively long, when improperly disposed of, generating a large volume of waste. The systematic recycling and reuse are solutions to minimize the impact on the environment. Accordingly, the engineering floor can contribute finding technical and environmentally suitable alternatives and can be interlocked pavement of these alternatives. interlocked floors are made of precas t concrete parts, whose surface layer should provide comfortable finish for the transit of people and their structure must support vehicle loads. As the aggregates that make up the parts can be natural or artificial, we sought to evaluate this work the behavior of parts produced with the partial replacement of fine aggregate by PET. Initially, characterization tests were conducted to determine the physical, chemical, mineralogical and state of aggregate, cement and PET. Then, they were molded parts with replacement of fine aggregate PET at 2.5% content, 5.0%, 7.5% and 10.0%. Used was drawn 1:1.5:1.5, 1:2:2 and 1:2.5:2.5, by a factor of variation a / c of 0.45, 0.50 and 0.55 . After 28 days of curing, the specimens were subjected to water absorption tests and resistance to compression feature. Later, trace the pieces of 1:1.5:1.5, with factor w/c 0.45 were subjected to tensile strength tests in bending modulus, scanning electron microscopy, abrasive wear, susceptibility to attack by sulfates and susceptibility to the action of heat and rain. The results showed that the compressive strength, modulus of elasticity and tensile strength in bending decreased as PET content increased; The wear tests indicated that the abrasion parts, with any of the concentrations used, can be used in situations with marked abrasion effects; the pieces were resistant to attack by sulfates, regardless of the presence of PET; When susceptible to the action of heat and rain, the piece was analyzed mass variation and loss of strength in the order of 21%, however, the leachate showed no risk of contamination of the soil.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-05T00:24:48Z No. of bitstreams: 1 JOSÉ DE ARIMATÉIA ALMEIDA E SILVA – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 6946608 bytes, checksum: 04efbba58513fb4cbcc2225d2ade0888 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T00:24:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JOSÉ DE ARIMATÉIA ALMEIDA E SILVA – TESE (PPGEP) 2015.pdf: 6946608 bytes, checksum: 04efbba58513fb4cbcc2225d2ade0888 (MD5) Previous issue date: 2015-06-26 / Capes / A adição do resíduo de Politereftalato de Etileno (PET) em Cimentos Asfálticos de Petróleo (CAP), triturados em partículas cujo diâmetro está entre 0,6 e 0,074 mm, pode ser uma alternativa técnica viável para melhorar as propriedades mecânicas e reológicas das misturas asfálticas. Esta adição tem como finalidade proporcionar uma menor susceptibilidade das misturas asfálticas a fadiga e, conseqüentemente aumentar a vida útil de revestimentos asfálticos em regiões com clima tropical e a temperaturas elevadas. Este trabalho tem como objetivo principal a incorporação de um aditivo no Cimento Asfáltico de Petróleo. A adição de PET foi realizada em proporções de 4%, 5% e 6% relativas ao peso do teor de CAP ótimo e mensuradas as propriedades volumétricas e mecânicas. Além disso foram realizados análises físicas e reológicas do CAP puro e modificado. De acordo com os resultados obtidos nesta pesquisa pode -se inferir que o PET micronizado pós consumo corresponde a um polímero melhorador das propriedades reológicas do CAP 50/70, em termos de rigidez, proporcionado a mistura asfáltica um incremento no comportamento mecânico a luz dos ensaios de Resistência à Tração por Compressão Diametral, Módulo de Resiliência, Resistência por Umidade Induzida, Flow Number e Ruptura por Fadiga. É possível aceitar que “o resíduo do PET micronizado, no teor de 5% pode ser utilizado como agente modificador do CAP e, que o mesmo e capaz de promover ganhos nas Propriedades Mecânicas de Revestimentos Asfálticos. / The addition of polyethylene terephthalate (PET) waste in binder, crushed into particles whose diameter is between 0.074 and 0.6 mm, may be a viable alternative technique to improve the mechanical and rheological properties of asphalt mixtures . This addition is intended to provide a lower susceptibility of fatigue in asphalt mixtures and consequently improve the durability of asphalt mixtures in regions with tropical climate and high temperatures. This work has the objective the incorporation of an additive in binder. It was add in proportions of 4% 5% and 6% relative to the weight of the optimum binder content and it was measured volumetric and mechanical properties of asphalt mixtures. Also performed were physical and rheological analysis of pure and modified binder. According to the results obtained in this study can be inferred that the micronized PET improve the performance of binder 50/70. The addition of PET provided an increase in the mechanical behavior in the Indirect Tensile Strength, Resilient Modulus, Moisture susceptibility, Flow Number and Fatigue life. It is possible to accept that the use of 5% micronized PET waste may be used as modifying agent of binder, and that it improve mechanical properties of asphalt mixtures.

Neste trabalho, o processo de estruturação por microfeixe de íons foi utilizado para a produção de membranas microporosas em folhas comerciais de PET. O processo de estruturação por microfeixe de íons consiste basicamente na interação direta entre um feixe de íons de dimensões micrométricas com o material em questão. As zonas modificadas pelo feixe são removidas do restante do material através de um processo químico. Nesse contexto, durante o desenvolvimento deste trabalho, sistemáticas experimentais para o processo de estruturação foram desenvolvidas. Com o intuito de operacionalizar a linha de microfeixe presente no Laboratório de Implantação Iônica da UFRGS, foi necessário realizar um estudo aprofundado sobre o funcionamento de todo o sistema, verificando problemas e explorando a potencialidade de técnicas não convencionais de análise de materiais. O estudo sobre a sistemática de estruturação ocorreu através da investigação de parâmetros clássicos, como fluência utilizada durante a irradiação e tempo de ataque químico. Para atingir tais objetivos, amostras de poli (tereftalato de etileno) (Mylar) de 12 μm foram irradiadas com microfeixe de íons (H+ e He++) com energias de 3 e 2,2 MeV e fluências que variaram entre 1 x 1011 e 6 x 1015 íons/cm2. Posteriormente à irradiação, as amostras foram submetidas a um ataque químico com solução alcalina de hidróxido de sódio 6 M durante tempos que variaram de 0,5 à 60 minutos. A temperatura do ataque em todos os casos se manteve fixa em 60°C. A caracterização das amostras foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por microscopia de transmissão iônica (STIM). As amostras também foram caracterizadas através de medidas elétricas utilizando um circuito de corrente alternada. O processo de enxertia (grafting) foi testado nas membranas estruturadas, utilizando um hidrogel de PNIPAAm com concentrações de 0,340, 0,450 e 0,700 g/L. Tais resultados também foram analisados através de MEV. O estudo sobre a linha de microfeixe permitiu verificar a existência de problemas relacionados ao registro da carga elétrica durante as irradiações. Além disso, para o ajuste do foco do feixe de íons, foram feitas curvas de calibração de corrente para as lentes magnéticas considerando diferentes energias de feixe. O processo de estruturação através da técnica de microfeixe de íons se mostrou eficaz para a produção de estruturas regulares e definidas em folhas de PET. A fluência ótima de prótons a ser utilizada nos processos de estruturação foi estimada em 6 x 1014 íons/cm2. Para esta fluência, tempos de ataque químico inferiores a 1 minuto já são suficientes para corroer toda a parte irradiada. Entretanto, tempos um pouco mais longos (e.g. 2 minutos) tornam o processo mais reprodutível. Com relação à geometria das estruturas fabricadas, observou-se irregularidades em estruturas que, em princípio, deveriam ser simétricas. Esse problema foi atribuído à assimetria do feixe, proveniente de ajustes dos parâmetros de colimação do feixe. Finalmente, o estudo do processo de enxertia mostrou que o hidrogel adere nas paredes das estruturas, porém não as preenche. Para concentrações elevadas (e.g. 0,7 g/L) o processo não é tão eficiente, sendo que não é verificada a redução da área das microestruturas pela inserção do hidrogel. As medidas elétricas mostraram a existência de regimes distintos e dependentes da frequência da corrente alternada. Os polímeros apresentaram basicamente comportamentos resistivo e capacitivo. / In this work, the process of irradiation of PET foils with ion beams in the micrometer size range was used for the production of microporous membranes. Basically, this process consists on the direct interaction between the ion beam and the material under study. The regions modified by the beam are removed from the material through a chemical process. In this context, experimental procedures for the production process of the membranes were developed during the course of this work. In order to make the microbeam station of the Ion Implantation Laboratory of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), it was necessary to perform a thorough study of the operational parameters of the system, thus allowing a proper identification of problems and providing grounds for pushing the technique to the frontier of materials science. To achieve such objectives, foils of polyethylene terephtalate (Mylar®) 12 μm thick were irradiated with H+ and He++ ions with 3 e 2,2 MeV respectively. Fluencies varied from 1 x 1011 and 6 x 1015 ions/cm2. After the irradiation, the foils were submitted to an etching procedure using alkaline solution of sodium hydroxide at 6 M during periods of time varying from 0,5 to 60 minutes. In all cases, the temperature of the etching was fixed at 60°C. The characterization of the samples was performed through scanning electron microscopy (SEM) and scanning transmission ion microscopy (STIM). The samples also were characterized by electric measurements using an AC current circuit. The process of grafting was tested on the structured membranes using a PNIPAAm hydrogel with concentrations of 0,340, 0,450 and 0,700 g/L. The results of this study were also analyzed through MEV. With the present study, it was possible to pinpoint problems related to the integration and recording of the charge during the irradiations. Besides that, calibration curves were obtained relating the electric currents needed on the magnetic lenses for an optimal ion beam focus and the beam energy. The irradiation process with ion beam proved itself efficient for the production of regular patterns on PET foils. The optimum dose of prótons to be used on the patterning processes was estimated in 6 x 1014 ions/cm2. For this dose, etching times smaller than 1 minute were enough to remove all the irradiated area. However, times slightly longer (e.g. 2 minutes) make the process more reproducible. Regarding the geometry of the patterns generated by the ion irradiation, asymmetries were observed on structures that were supposed to be symmetric. This problem was attributed to the asymmetry of the beam spot on the target due to the settings of the objective slits that collimates the beam. The study of the grafting process showed that the hydrogel adheres to the structures walls, but does not fill it. For high concentrations (e.g. 0,7 g/L), the process is not efficient, since no reduction of the area of the microstructures by the insertion of the hydrogel was observed. The electric measurements showed the existence of distinct regimes as a function of the frequency of the alternate current. Basically, the polymer foils present resistive and capacitive behaviors.

Neste trabalho, o processo de estruturação por microfeixe de íons foi utilizado para a produção de membranas microporosas em folhas comerciais de PET. O processo de estruturação por microfeixe de íons consiste basicamente na interação direta entre um feixe de íons de dimensões micrométricas com o material em questão. As zonas modificadas pelo feixe são removidas do restante do material através de um processo químico. Nesse contexto, durante o desenvolvimento deste trabalho, sistemáticas experimentais para o processo de estruturação foram desenvolvidas. Com o intuito de operacionalizar a linha de microfeixe presente no Laboratório de Implantação Iônica da UFRGS, foi necessário realizar um estudo aprofundado sobre o funcionamento de todo o sistema, verificando problemas e explorando a potencialidade de técnicas não convencionais de análise de materiais. O estudo sobre a sistemática de estruturação ocorreu através da investigação de parâmetros clássicos, como fluência utilizada durante a irradiação e tempo de ataque químico. Para atingir tais objetivos, amostras de poli (tereftalato de etileno) (Mylar) de 12 μm foram irradiadas com microfeixe de íons (H+ e He++) com energias de 3 e 2,2 MeV e fluências que variaram entre 1 x 1011 e 6 x 1015 íons/cm2. Posteriormente à irradiação, as amostras foram submetidas a um ataque químico com solução alcalina de hidróxido de sódio 6 M durante tempos que variaram de 0,5 à 60 minutos. A temperatura do ataque em todos os casos se manteve fixa em 60°C. A caracterização das amostras foi realizada através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e por microscopia de transmissão iônica (STIM). As amostras também foram caracterizadas através de medidas elétricas utilizando um circuito de corrente alternada. O processo de enxertia (grafting) foi testado nas membranas estruturadas, utilizando um hidrogel de PNIPAAm com concentrações de 0,340, 0,450 e 0,700 g/L. Tais resultados também foram analisados através de MEV. O estudo sobre a linha de microfeixe permitiu verificar a existência de problemas relacionados ao registro da carga elétrica durante as irradiações. Além disso, para o ajuste do foco do feixe de íons, foram feitas curvas de calibração de corrente para as lentes magnéticas considerando diferentes energias de feixe. O processo de estruturação através da técnica de microfeixe de íons se mostrou eficaz para a produção de estruturas regulares e definidas em folhas de PET. A fluência ótima de prótons a ser utilizada nos processos de estruturação foi estimada em 6 x 1014 íons/cm2. Para esta fluência, tempos de ataque químico inferiores a 1 minuto já são suficientes para corroer toda a parte irradiada. Entretanto, tempos um pouco mais longos (e.g. 2 minutos) tornam o processo mais reprodutível. Com relação à geometria das estruturas fabricadas, observou-se irregularidades em estruturas que, em princípio, deveriam ser simétricas. Esse problema foi atribuído à assimetria do feixe, proveniente de ajustes dos parâmetros de colimação do feixe. Finalmente, o estudo do processo de enxertia mostrou que o hidrogel adere nas paredes das estruturas, porém não as preenche. Para concentrações elevadas (e.g. 0,7 g/L) o processo não é tão eficiente, sendo que não é verificada a redução da área das microestruturas pela inserção do hidrogel. As medidas elétricas mostraram a existência de regimes distintos e dependentes da frequência da corrente alternada. Os polímeros apresentaram basicamente comportamentos resistivo e capacitivo. / In this work, the process of irradiation of PET foils with ion beams in the micrometer size range was used for the production of microporous membranes. Basically, this process consists on the direct interaction between the ion beam and the material under study. The regions modified by the beam are removed from the material through a chemical process. In this context, experimental procedures for the production process of the membranes were developed during the course of this work. In order to make the microbeam station of the Ion Implantation Laboratory of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS), it was necessary to perform a thorough study of the operational parameters of the system, thus allowing a proper identification of problems and providing grounds for pushing the technique to the frontier of materials science. To achieve such objectives, foils of polyethylene terephtalate (Mylar®) 12 μm thick were irradiated with H+ and He++ ions with 3 e 2,2 MeV respectively. Fluencies varied from 1 x 1011 and 6 x 1015 ions/cm2. After the irradiation, the foils were submitted to an etching procedure using alkaline solution of sodium hydroxide at 6 M during periods of time varying from 0,5 to 60 minutes. In all cases, the temperature of the etching was fixed at 60°C. The characterization of the samples was performed through scanning electron microscopy (SEM) and scanning transmission ion microscopy (STIM). The samples also were characterized by electric measurements using an AC current circuit. The process of grafting was tested on the structured membranes using a PNIPAAm hydrogel with concentrations of 0,340, 0,450 and 0,700 g/L. The results of this study were also analyzed through MEV. With the present study, it was possible to pinpoint problems related to the integration and recording of the charge during the irradiations. Besides that, calibration curves were obtained relating the electric currents needed on the magnetic lenses for an optimal ion beam focus and the beam energy. The irradiation process with ion beam proved itself efficient for the production of regular patterns on PET foils. The optimum dose of prótons to be used on the patterning processes was estimated in 6 x 1014 ions/cm2. For this dose, etching times smaller than 1 minute were enough to remove all the irradiated area. However, times slightly longer (e.g. 2 minutes) make the process more reproducible. Regarding the geometry of the patterns generated by the ion irradiation, asymmetries were observed on structures that were supposed to be symmetric. This problem was attributed to the asymmetry of the beam spot on the target due to the settings of the objective slits that collimates the beam. The study of the grafting process showed that the hydrogel adheres to the structures walls, but does not fill it. For high concentrations (e.g. 0,7 g/L), the process is not efficient, since no reduction of the area of the microstructures by the insertion of the hydrogel was observed. The electric measurements showed the existence of distinct regimes as a function of the frequency of the alternate current. Basically, the polymer foils present resistive and capacitive behaviors.

Submitted by Viviane Lima da Cunha (viviane@biblioteca.ufpb.br) on 2017-07-18T12:00:27Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3670112 bytes, checksum: d762a13cb07012ebb6bb3db0a6e3d4d6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-18T12:00:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3670112 bytes, checksum: d762a13cb07012ebb6bb3db0a6e3d4d6 (MD5) Previous issue date: 2016-09-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The accumulated water on pavement surfaces is one of the factors responsible for the occurrence of traffic accidents, as it reduces the tire-pavement interface friction. The use of porous asphalt mixtures can increase road safety because it increases the adherence between a vehicle's tires and the pavement, especially in a wet highway, owing to its high drainage capacity. Accordingly, this research had the purpose of analyzing the use of polyethylene terephthalate (PET) waste as an alternative of additives to porous asphalt mixtures. The work method consisted of materials characterization, determination of the optimum binder content, production of three kinds of asphalt mixtures (conventional, with the addition of PET, and with polymer asphalt) and the performance of draindown tests, moisture susceptibility, resilient modulus, flow number, fatigue test, permeability to the asphalt mixtures, in their respective optimum binder contents. The PET was added to the mixtures by a dry process in the proportions of: 0; 0,33; 0,5; 0,75 e 1% regarding to the weight of the aggregates. The asphalt mixtures with polymer asphalt were taken as reference. Considering the mixtures design, additions of 0,75% PET up carried out the lowest optimum binder content. Besides that, the addition of PET contributed for a binder draindown inhibition and improved the mixtures performance regarding to moisture susceptibility. The PET additivated mixtures presented an increasing in the resilient modulus and a tendency of a longer fatigue life at low tension levels and high number of load applications. However, the mixtures are susceptible to rutting, even though presenting stiffening. Concerning to permeability, the execution of only one test became inconclusive. Although, it was verified that PET can present viability of being used as additive porous asphalt mixtures. / A água acumulada sobre a superfície do pavimento é uma das responsáveis pela ocorrência de acidentes em rodovias, por reduzir o atrito na interface pneu-pavimento. A adoção de misturas asfálticas porosas pode aumentar a segurança viária, pois seu uso favorece a aderência entre os pneus dos veículos e o pavimento, especialmente em pista molhada, tendo em vista a sua alta capacidade de drenagem. Diante disso, esta pesquisa objetivou analisar o uso de resíduos de politereftalato de etileno (PET) como aditivo para misturas asfálticas porosas. O método de trabalho consistiu na realização de ensaios de caracterização dos materiais utilizados, determinação do teor de projeto de ligante asfáltico, confecção de três tipos de misturas asfálticas (convencional, com adição de PET e com asfalto polímero) e realização de ensaios de escorrimento, dano por umidade induzida, módulo de resiliência, deformação permanente, vida de fadiga e permeabilidade para as misturas asfálticas, em seus respectivos teores de projeto de ligante asfáltico. A adição de PET nas misturas foi realizada via processo seco nas proporções 0,00; 0,33; 0,50; 0,75 e 1,00% em relação ao peso dos agregados. As misturas asfálticas com asfalto modificado por polímero foram tomadas como referência, tendo em vista a preferência do uso desse tipo de ligante em misturas porosas. Em termos de dosagem, adições de PET em até 0,75% resultaram na redução do teor de projeto de ligante asfáltico. Além disso, o PET contribuiu para a inibição do escorrimento do ligante e favoreceu o desempenho das misturas em relação ao dano por umidade induzida. As misturas aditivadas com PET apresentaram um aumento no módulo de resiliência e uma tendência de maior vida de fadiga para baixos níveis de tensões e elevadas repetições de carga. Porém, mostraram-se suscetíveis à deformação permanente, mesmo tendo apresentado um maior enrijecimento. Quanto a permeabilidade, é necessário a realização de mais ensaios de modo a garantir uma melhor confiabilidade nos resultados. De todo modo, pôde-se verificar que o PET pode apresentar viabilidade de ser utilizado como aditivos em misturas asfálticas porosas.