Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-05-23T17:21:51Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1334396 bytes, checksum: 61500e1ec57b9ea06baa80f82619137d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-23T17:21:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1334396 bytes, checksum: 61500e1ec57b9ea06baa80f82619137d (MD5) Previous issue date: 2016-07-20 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / A macaúba é uma palmeira de grande dispersão geográfica e alta produtividade de óleo, cerca de 6000 kg∙ha-1∙ano-1, ao qual pode ser destinado à produção de biodiesel. Entretanto, a colheita dos cachos é onerosa devido à falta de equipamentos adequados. Com a finalidade de melhorar tanto a qualidade dos frutos e a eficiência na colheita, uma alternativa é empregar o uso de máquinas que utilizam o princípio de vibrações mecânicas. Esse trabalho foi desenvolvido com a finalidade de determinar as propriedades geométricas, físicas e mecânicas da ráquis do cacho de macaúba. Foram utilizados quatro diferentes acessos nos estádios de maturação verde e maduro. As propriedades geométricas foram determinadas por meio de medições diretas nos corpos de prova. Ensaios de compressão e vibração foram realizados para determinar propriedades físicas e mecânicas da ráquis de macaúba. As massas específicas da ráquis tendem a diminuir do terço superior para o inferior. O Módulo de Elasticidade obtido para a ráquis de macaúba para o estádio de maturação verde foi 51,97 MPa, e para o estádio de maturação maduro foi de 37,93 MPa. O coeficiente de Poisson para a ráquis de macaúba foi de 0,29 e 0,31 para os estádios de maturação verde e maduro, respectivamente. A transmissibilidade média encontrada foi de 0,39. Os valores encontrados para as frequências naturais nos ensaios de vibração foram de 22,65 e 45,25 Hz para os estádios de maturação verde e maduro, respectivamente. / The macaw is a palm with geographical dispersion wide and high oil, about 6000 kg per hectare per year, which can be used to produce biodiesel. However, the harvest macaw palm is costly due to lack of proper equipment. In order to improve both fruit quality and efficiency in the harvest, an alternative is to employ the use of machines using the principle of mechanical vibrations. This work was developed with the purpose of determining the geometric properties, physical and mechanical of the macaw palm’s rachis. Four different accesses were used in the green and ripe maturation stages. The geometric properties were determined through direct measurements on test specimens. compression and vibration tests were conducted to determine physical and mechanical properties of the macaw palm’s rachis. The specific mass of the macaw palm’s rachis tend to decrease of the upper third to the lower third. The elastic modulus obtained for the rachis of macaw palm for green maturity stage was 51.97 MPa, and the ripe stage was 37.93 MPa. The Poisson's ratio for the macaw palm’s rachis was 0.29 and 0.31 for green and ripe stages of maturation, respectively. The average transmissibility found was 0.39. The values for the natural frequencies in the vibration tests were 22.65 and 45.25 Hz for the green and ripe maturation stages, respectively.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-06-23T17:15:03Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 849785 bytes, checksum: 9022dbb158437520d3d3080b8dff8ad8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-23T17:15:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 849785 bytes, checksum: 9022dbb158437520d3d3080b8dff8ad8 (MD5) Previous issue date: 2004-04-15 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / O objetivo deste trabalho foi a caracterização pedológica e a avaliação das propriedades químicas, físicas, mecânicas e microestruturais de um solo da região de Dom Aquino - MT, sob vegetação natural e submetido a dois sistemas de produção agrícola representativos da região: rotação soja-algodão com uso da escarificação como operação de preparo periódico do solo e monocultivo de soja em cultivo mínimo. Para tanto, foi aberta uma trincheira na área sob cerrado, os horizontes diagnósticos foram separados, descritos e amostrados para a realização de análises físico-químicas, até a profundidade de 105 cm. Adicionalmente, foram abertas três trincheiras por área e coletadas amostras deformadas, em camadas de 10 cm até 60 cm de profundidade, indeformadas em anéis de PVC com volume interno de 50 cm 3 nas profundidades de 10-15; 20-25; 30-35, 40-45 e 50-55 cm e indeformadas em caixas plásticas de aproximadamente 7 x 5 x 2 cm nas profundidades de 10-17, 30-37 e 50-57 cm. As amostras deformadas serviram às análises químicas de rotina, matéria orgânica, fracionamento de substâncias húmicas, equivalente de umidade, textura e argila dispersa em água. As amostras indeformadas coletadas em anéis serviram às análises de densidade do solo, densidade de partículas e microporosidade sendo a porosidade total e a macroporosidade obtidas por cálculo. A estabilidade de agregados via úmida foi determinada em amostras de diâmetro compreendido entre 2 e 4 mm. Testes de resistência à penetração foram realizadas nas três áreas com o auxílio de um penetrômetro de impacto modelo IAA/PLANALSUCAR STOLF, em 15 pontos por área ou por segmento da área (linha e entrelinhas consideradas). Ensaios de compactação na energia Proctor Normal foram conduzidos em amostras da profundidade de 30 a 40 cm e calculados os índices de compactação relativa do solo nas três áreas. Os solo foi classificado como LATOSSOLO VERMELHO ácrico típico. A textura é argilosa com ligeiras diferenças naturais na proporção de argila e na relação areia grossa/areia fina entre as áreas. O solo apresentou graus de floculação elevados nas três áreas. O uso agrícola promoveu mudanças químicas acentuadas no solo, com aumento na saturação de bases e nos teores de fósforo, mesmo em subsuperfície. Os teores de matéria orgânica tenderam a diminuir em profundidade e nas áreas cultivadas. A análise qualitativa da macroestrutura demonstrou a formação de estrutura laminar na superfície da área sob cultivo mínimo e aumento na proporção e no grau de desenvolvimento das estruturas em bloco do solo submetido a escarificações. Observou- se uma acentuada modificação na forma e no arranjo estrutural do solo, com aumento da densidade do solo e diminuição da porosidade total nos sistemas de manejo. As mudanças foram mais acentuadas na área sob cultivo mínimo. A resistência à penetração, apesar da diferença de umidade entre as áreas no momento de realização dos testes, serviu-se muito bem à descrição do perfil de alteração da compacidade dos solos com a profundidade. Os dados refletem a dinâmica de rompimento da camada superficial compactada no sistema escarificação e a formação de uma camada subsuperficial não alterada pela ação das hastes do escarificador. As análises micromorfológicas permitiram observar alterações na compacidade do solo pelos sistemas de manejo, com perda de macroporosidade e reformatação de microagregados granulares em blocos A macroporosidade calculada por métodos de análise de imagens refletiu o aumento de compacidade em superfície e na camada de 30 a 37 cm, com reflexos na camada de 50 a 57 cm. As curvas de compactação seguiram o modelo esperado com valores de densidade máxima do solo de 1,54, 1,57 e 1,65 g.cm -3 para o cerrado, escarificação e cultivo mínimo, respectivamente. Os índices de compactação relativa demonstraram adiantado estado de alteração da densidade do solo nos dois sistemas. / The aim of this work was to provide a pedological characterization as well as evaluating chemical, physical, mechanical and microstructural properties of a Red Latosol from Dom Aquino, MT, under natural savanna (cerrado) and submitted to two types of cultivation system: a soya-cotton rotation with heavy-duty subsoiling and single soya cultivation with minimum tillage. For this purpose, a soil pit in an area of savanna was opened, sampled and described, following by physical and chemical analysis down to 105 cm depth. In addition, three extra soil pits were dug collecting samples at each 10 cm layer, down to 60 cm depth, as well as undeformed soil blocks in PVC tubes of 50 cm 3 internal volume, at 10-15; 20-25; 30-35; 40-45 e 50-55 cm depths, and in plastic boxes of 7 x 5 x 2 cm for micropedological analysis at 10-17, 30-37 and 50-57 cm depths. Samples were subjected to routine chemical analysis, organic matter, humic substances fractionation, texture and dispersible clay determination. Undeformed samples were used to determine soil density, particle density and microporosity, obtaing the total porosity and macroporosity by calculation. Wet aggregate stability was determined in soil samples of between 2 - 4 mm. Tests of penetration resistance were carried out in three areas assisted by an Impact Penetrometer model IAA/PLANALSUCAR STOLF, in 15 points per area or per area segment (row and inter-row). Compaction tests at normal Proctor energy were carried out in samples collected at 30-40 cm depth, calculating the relative compaction index of soil in the three areas. The soil was classified as acric Red Latosol, with clayed texture and slight xdifferences in the natural proportion of clay and in the coarse/fine sand ratio in the areas. The soil is highly flocculated in all areas. Cultivation promoted pronounced chemical changes in the soil, with increasing bases saturation and P levels, even in subsurface. The organic matter amounts tend to decrease with depth and in cultivated areas. The qualitative analysis of macrostructure revealed the formation of platy-like peds in the minimum tillage area, increasing degree of blocky-peds development in the soil under heavy-duty subsoiling. It was also observed a clear modification in the form and structural arrangement of the soil, with increasing soil density and reducing total porosity in all management systems. These changes were observed particularly in the area under minimum tillage. The pentration resistance, despite variation in moisture between areas, was a good indicator of soil compaction with depth. Data also illustrate the dynamic of breaking the surface dense layer by heavy-duty subsoiling, but also the formation of a sub-surface dense layer down the subsoiler. Micromorphological analysis allowed the observation of visual alternations in soil compaction under different management systems, accompanied by macroporosity losses and re-shaping of macroaggregates into blocky-like peds. The macroporosity calculated by image analysis was the result of greater compacity at the surface and in the 30-37 cm depth, extending down to 50-57 cm depth. The compaction curves followed the expected model, with maximum values of 1.54, 1.57 and 1.65 g.cm -3 for the natural savanna, heavy-duty subsoiling and minimum tillage, respectively. The compaction indexes demonstrate a pronounced degree of soil density alteration in both management systems, compared with savanna.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-08-25T12:55:48Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 789063 bytes, checksum: 427a5a1d9342fa6854b6fa4a677652b5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-25T12:55:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 789063 bytes, checksum: 427a5a1d9342fa6854b6fa4a677652b5 (MD5) Previous issue date: 2016-01-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Danos por ventos são frequentes em plantios florestais do gênero Eucalyptus, entretanto, poucos estudos abordam esta temática. Desse modo, o objetivo desta tese foi avaliar características da madeira que estão associadas a resistência das árvore à ação dos ventos e propor possíveis usos para a madeira danificada pelo vento. No capítulo um, uma nova metodologia para avaliação da resistência das árvores contra a ação dos ventos foi testada, características da madeira foram levantadas e essas características foram relacionadas com os dados históricos de danos por ventos. A nova metodologia apresentou alta relação com os dados históricos de danos por ventos. Clones com maior densidade básica, fração parede das fibras, módulo de elasticidade das fibras e lamela média, dureza das fibras, módulo de ruptura, tensão de crescimento e baixo ângulo microfibrilar apresentaram maior resistência à quebra por ventos. O capítulo dois estudou a utilização da madeira quebrada por ventos para a fabricação de polpa celulósica e papel. A proporção de madeira de dois anos que pode ser utilizada variou com o parâmetro e nível de refino. Entretanto, polpa produzida com 5% de madeira de dois anos e 95% daquela de sete anos apresentou a mesma qualidade que aquela com 100% de madeira desta última idade. O capitulo três avaliou a utilização de árvores tombadas por ventos na fabricação de madeira sólida. Os clones apresentaram boa resistência mecânica, entretanto com grandes variações em suas propriedades físicas. A madeira dos materiais com densidade mais uniforme no sentido radial e baixo coeficiente de anisotropia são mais propício para utilização em estruturas e movelaria. O capitulo quatro avaliou o potencial da madeira quebrada pelo vento para geração de energia. O poder calorífico dos materiais pouco variou, entretanto aqueles com maior densidade básica tiveram maior densidade energética, tornando-os mais propícios para geração de energia por queima direta ou produção de carvão vegetal. / Wind damage is common in eucalyptus forest plantations; however few studies addressed this issue. Thus, the aim of this thesis was to evaluate the wood characteristics that make trees resistant to wind action, and propose possible uses for timber felled by the winds. In chapter one, a new methodology to evaluate tree resistance against wind action was tested. Besides, the wood characteristics were evaluated and related to historical data of wind damage. The new methodology showed high correlation with historical data from damage by wind. Clones with high basic density, cell wall fraction and modulus of elasticity of the fiber and the middle lamella, hardness of the fibers, modulus of rupture; growth stress and low microfibril angle were more resistant to wind damage. In chapter two, the use of broken trees by wind to manufacture of pulp and paper was studied. The proportion of two-years-old wood which can be used varied with the parameter and refining level, but pulp produced with 95% of seven-year-old wood and 5% of two-years-old wood has similar quality to those with 100% of seven-year-old wood. Chapter three evaluated the use of wind felled trees for solid wood manufacturing. The clones showed good mechanical properties, however, with high variation between their physical properties. Materials with uniform density in the radial direction and low coefficient of anisotropy are better for structures and furniture industry. The chapter four evaluated the potential of wind broken trees for power generation. The calorific value of the materials was similar and those with high density resulted in higher energy density, making them better for power generation, both for direct burning and charcoal production.

MASOUMI, M. Role of texture in hydrogen-induced cracking of steel API 5L X70 under various thermomechanical paths. 2017. 152 f. Tese (Doutorado em Ciência de Materiais)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2017-10-04T14:33:45Z No. of bitstreams: 1 2017_tese_mmasoumi.pdf: 14430099 bytes, checksum: b88fdd24a2becfd6fe0081bf46f9eaa8 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2017-11-08T14:17:10Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2017_tese_mmasoumi.pdf: 14430099 bytes, checksum: b88fdd24a2becfd6fe0081bf46f9eaa8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-11-08T14:17:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2017_tese_mmasoumi.pdf: 14430099 bytes, checksum: b88fdd24a2becfd6fe0081bf46f9eaa8 (MD5) Previous issue date: 2017-01-06 / Pipeline steels are widely used to transport oil and natural gas in long distance in severe environments. Hydrogen-induced cracking (HIC) is one of the most important failure modes in sour environment. Atomic hydrogen produced during surface pipe corrosion diffuses into the steel and traps at defect sites such as inclusions, precipitations, phase interfaces, martensite islands, and grain boundaries. These hydrogen atoms recombine to form hydrogen molecules, leading to the creation of internal pressure within the metal. This reduces ductility, toughness and mechanical properties, leading to HIC nucleation and propagation. The main objective of this thesis was to find a correlation between a role of texture and grain boundary character distribution with HIC crack nucleation and propagation sites. Finally, proposed thermomechanical treatment produced favorable crystallographic textures and significantly increased HIC resistance which is of great interest to petroleum industry. In this thesis, API 5L X70 steel was subjected to thermomechanical processing with various finish rolling temperatures to produce a similar microstructure with different crystallographic textures. The microstructural and textural evolution was characterised by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and electron backscatter diffraction (EBSD). Then, HIC standard test and electrochemical hydrogen-charging experiments were used to induce HIC cracks in pipeline steels. Then EBSD analysis was carried out to show the HIC resistance improvement via appropriate thermomechanical processing. Present work revealed that significant improving of HIC resistance was obtained through engineering of crystallographic texture by isothermal rolling below non-recrystallisation temperature. The high resistance to HIC is highly important to oil and gas transportation. Electron backscatter diffraction (EBSD) measurements were done along the HIC crack in X70 steel after HIC test. The results showed that {001} grains which parallels to normal direction are weak against HIC propagation, and provide a preferred path to crack propagation. Whereas, grains which lied along {110} and {111} planes parallel to rolling plane showed higher resistance against HIC crack nucleation and propagation and improved HIC resistance. In addition, EBSD data revealed that the high amount of recrystallization fraction with no stored energy is one of the main reasons for a higher HIC resistance. Consequently, increasing the fraction of low angle and coincidence site lattice boundaries related to low {hkl} indexing and correspond to the dense planes is targeted in grain boundary engineering to improve HIC resistance. Increasing the number of {111} and {110} grains, with the goal of minimizing the number of {001} grains and HABs, leads to a reduction in crack nucleation and propagation. In overall, the key finding of this work revealed that significant improvement of HIC resistance was obtained through engineering of crystallographic texture by isothermal rolling at approximately 850°C. Although the rolling schedule suggested in the current study differs from the established industrial production, a significant improvement in HIC resistance by controlling of texture only was achieved. This can be a great motivation for development of an alternative thermomechanical treatment with lower finish rolling temperature / Aços de tubulação são amplamente utilizados para transporte de petróleo e gás natural em longa distância em ambientes agressivos. Trincas induzidas por hidrogênio (HIC) são um dos modos de falha mais importantes no ambiente em que se é usado. O hidrogênio atômico produzido durante a corrosão da superficial da tubulação difunde-se para o aço e as prende em locais de defeito, tais como inclusões, precipitações, interfaces de fase, ilhas martensíticas e contornos de grão. Estes átomos de hidrogênio se recombinam para formar moléculas de hidrogênio, levando à criação de pressão interna dentro do metal. Isso reduz a ductilidade, tenacidade e propriedades mecânicas, levando a nucleação e propagação do HIC. O objetivo principal desta tese foi encontrar uma correlação entre o papel da textura e a distribuição do caráter dos contornos de grãos com os núcleos de propagação e de nucleação das trincas. Finalmente, o tratamento termomecânico proposto produziu texturas cristalográficas favoráveis e aumentou significativamente a resistência ao HIC que é de grande interesse para a indústria petrolífera Nesta tese, o aço API 5L X70 foi submetido a processamento termomecânico com várias temperaturas finais de laminação para produzir uma microestrutura similar com diferentes texturas cristalográficas. A evolução microestrutural e de textura foi caracterizada por microscopia eletrônica de varredura (SEM), difração de raios X (XRD) e difração de retroespalhamento eletrônico (EBSD). Em seguida, utilizaram-se ensaios padrões de HIC e experimentos electroquímicos com bombardeamento de hidrogênio para induzir fissuras HIC em aços de tubulação. Em seguida, a análise de EBSD foi realizada para mostrar a melhoria da resistência HIC através de processo termomecânico apropriado. O presente trabalho revelou que a melhoria significativa da resistência HIC foi obtida através da engenharia da textura cristalográfica por laminação isotérmica abaixo da temperatura de recristalização. A alta resistência ao HIC é muito importante para o transporte de petróleo e gás. As medidas de difração de retroespalhamento de elétrons (EBSD) foram feitas ao longo da trinca HIC em aço X70 após o teste HIC. Os resultados mostraram que os grãos de planos {001} que são paralelos à direção de laminação são mais propensos a propagação de HIC, e proporcionam um caminho preferêncial para a propagação da trinca. Os grãos que estão ao longo dos planos {110} e {111} são paralelos ao plano de laminação e se mostraram mais resistentes a nucleação e propagação de trincas. Além disso, os dados do EBSD revelaram que a elevada quantidade de recristalização sem energia armazenada por deformação é uma das principais razões para uma maior resistência ao HIC. Consequentemente, o aumento da quantidade de contornos de baixo ângulo e coincident site lattice relacionados à baixa indexação {hkl} e que correspondem aos planos densos é direcionado à engenharia de contornos de grãos para melhorar a resistência a HIC. Em conclusão, aumentar o número de grãos em planos {111} e {110}, objetivando a minimização de grãos em planos {001} e contornos de alto ângulo, leva a uma redução na nucleação e propagação de trincas e a uma melhora de resistência a fragilização pelo hidrogênio. Em geral, a principal descoberta deste trabalho revelou que a melhoria significativa da resistência HIC foi obtida através da engenharia de textura cristalográfica por laminação isotérmica a aproximadamente 850°C. Embora o cronograma de laminação sugerido no presente estudo difira da produção industrial estabelecida, foi alcançada uma melhora significativa na resistência ao HIC somente pelo controle da textura. Isto pode ser uma grande motivação para o desenvolvimento de um tratamento termomecânico alternativo com temperatura de laminação de acabamento mais baixa.

Com a consolidação e difusão da tecnologia do concreto armado, empregada em construções das mais variadas naturezas, o desempenho das obras passou a depender diretamente da qualidade e propriedade dos seus materiais integrantes, o que gerou a necessidade e justificou os esforços envolvidos na avaliação de suas características e na melhoria de sua capacidade. A necessidade de compensar a nítida deficiência que o concreto apresenta com seu comportamento frágil e na sua baixa capacidade de deformação é a principal razão pela qual foi indispensável à incorporação de reforços. No entanto, as convencionais armaduras principais são incapazes de controlar a fissuração localizada, o que pode comprometer a durabilidade do material. Portanto, o desafio atual consiste em melhorar seu desempenho a tração de forma a distribuir essa capacidade resistente por todo o material, ao longo de todas as suas fases. Uma das soluções mais aventadas e promissoras de melhorar o desempenho deficiente à tração consiste na adição de fibras, misturadas ainda no estado fresco, com uma distribuição aleatória ao longo do volume, possibilitando a obtenção de um compósito com propriedades mais isotrópicas, bem como a promoção de efeitos positivos, a exemplo do ganho de resistência à ruptura, redução das deformações, o controle do processo de fissuração em diferentes níveis de tamanho (micro, meso e macro) em distintas zonas do concreto e, consequentemente, o aumento da durabilidade da estrutura. Dada a importância do tema e as possibilidades de melhoria levantadas, essa pesquisa visa colaborar com estudos envolvendo diferentes tipos de fibras no concreto e os diversos papéis que elas podem exercer. Contribuir nessa ideia de consorciar fibras com distintas características - misturas híbridas - é a principal motivação do presente trabalho, que tem como objetivo, explorar as proporções e combinações de fibras e entender como afetam as propriedades do compósito resultante, visando obter o desempenho mais adequado tanto antes quanto após a fissuração. Deste modo, o caráter inovador e o interesse associado a esse estudo estão diretamente ligados à realização de um programa experimental, para a geração de modelos de comportamento confiáveis, visando à previsão de caracterização mecânica e estabelecimento de parâmetros de seleção de fibras, bem como a futura implementação de leis constitutivas em simulações numéricas. Os resultados obedecem ao procedimento cuja metodologia prevê a investigação de combinações binárias e terciárias de fibras de aço, de polipropileno e carbono - com teores totais investigados de 0,6%, 0,8% e 1,15% de volume com relação ao concreto - comparando o desempenho dos compósitos resultantes, em relação ao concreto simples cuja resistência à compressão nominal (fc28) é de 25 MPa. Nas análises foram avaliadas as particularidades das misturas no estado fresco e, para o estado endurecido, as prescrições das normas ABNT NBR 5739:1994, ABNT NBR 7222:1994, JSCE SF4 (1984) e RILEM TC 162 TDF. Por fim foi efetuada uma análise da habilidade dos modelos propostos em reproduzir os valores experimentais, com vistas à consideração do efeito da hibridização das fibras na mistura e os resultados mostraram que a efetiva participação das fibras metálicas e prudente combinação com as fibras sintéticas contribuem positivamente no desempenho do CRF, onde o ganho na resistência à flexão pode assumir valores, aproximadamente, na faixa de 50 a 90%, dependendo do teor total de fibras e a combinação entre elas, sem que haja a ocorrência de problemas no processo de produção. / With the consolidation and dissemination of reinforced concrete technology, used in the most varied nature’s buildings, the performance of works came to depend directly on the quality and property of the used materials, which made it necessary and justified the involved efforts in assessing their features and in the improvement of its capacity. The need to compensate the clear deficiency that the concrete has with its brittle behavior and its low deformation capacity is the main reason why it was indispensable to incorporate reinforcements.However, the conventional main reinforcement were unable to control localized cracking, which may impair material durability. Therefore, the current challenge is to improve their performance traction to distribute the load capacity throughout the material, through all its phases. One of the most suggested and promising solutions to improve the poor tensile performance consists in the addition of fibers mixed into it still fresh, with a random distribution throughout the volume, making it possible to obtain a composite having more isotropic properties, as well as promoting positive effects, such as the gain resistance to breakage, reduced deformation, the control of the cracking process in different size levels (micro, meso and macro) in different zones of the concrete and, consequently, increase the durability of the structure. Given the importance of the topic and the possibilities for improvement raised, this research attempts to cooperate with studies involving different types of fibers in the concrete and the various roles it can play. Contribute to the idea of consorting fibers with different characteristics -hybrid mixtures -is the main motivation of this work, which aims to explore the proportions and fiber combinations and understand how they affect the properties of the resulting composite in order to obtain the most appropriate performance before or after cracking. Thus, the innovative nature and interest associated with this study is linked directly to the implementation of an experimental program to generate reliable role models, aiming to predict the mechanical characterization and establishment of fiber selection parameters and the future implementation of constitutive laws in numerical simulations. The results comply with the methodology procedure for the research of binary and tertiary combinations of steel fibers, polypropylene and carbon - investigated with total concentration of 0.6%, 0.8% and 1.15% volume with respect to the concrete - comparing the performance of the resulting composite relative to plain concrete whose compression at the nominal resistance (fc28) is 25 MPa. In the analysis we evaluated the characteristics of the mixtures in the fresh state and, to the hardened state, the required standards ABNT NBR 5739:1994, ABNT NBR 7222:1994, JSCE SF4 (1984) e RILEM TC 162 TDF. Finally an analysis was made of the ability of the proposed models to reproduce the experimental values with a view to the consideration of the effect of hybridization of the fibers in the mix and the results showed that the effective participation of metallic fibers and prudent combination with synthetic fibers contribute positively in performance of CRF, where the gain on the flexural strength can assume values approximately in the range of 50 to 90% depending on the total fiber content and the combination of them, without the occurrence of problems in the production process.

A reciclagem profunda com adição de cimento Portland é uma técnica de recuperação estrutural e funcional de pavimentos empregada há muitos anos no país, devido a vantagens técnicas, econômicas e ambientais. Contudo, a difusão mais ampla da técnica esbarra na carência de normas e procedimentos nacionais, o que resulta na adoção de variados critérios nos projetos que incluem reciclagem com cimento, às vezes, comprometendo sua eficácia. A pesquisa relatada nesta dissertação teve por objetivo principal estabelecer as bases para a proposição de um método de dosagem para reciclagem de pavimentos com adição de cimento, considerando-se como referência o método de dosagem de materiais estabilizados com cimento da Austroads (2002). Para verificar a validade deste método para materiais de pavimentos brasileiros, desenvolveu-se um programa experimental no qual foram avaliadas propriedades mecânicas (resistência, rigidez e erodibilidade) e volumétricas (retração, absorção, expansão e ascensão capilar) de misturas constituídas por fresado asfáltico, brita graduada e cimento, variando-se a porcentagem de fresado (20% e 50%), o teor de cimento (2%, 4% e 6%), a energia de compactação (Intermediária e Modificada) e o tempo de cura dos corpos de prova (3, 7 e 14 dias). Os resultados dos ensaios mostraram que todas as variáveis analisadas afetam significativamente a resistência à compressão simples, a resistência à tração por compressão diametral e o módulo de resiliência das misturas, enquanto que a retração, a erodibilidade, a absorção, a expansão e a ascensão capilar são afetadas por algumas das variáveis independentes. Dentre outras conclusões, destaca-se que são obtidos elevados valores de resistência à compressão simples (1,61 MPa a 6,08 MPa), resistência à tração por compressão diametral (0,29 MPa a 1,00 MPa) e de módulo de resiliência (10390 MPa a 25719 MPa) com teores baixo (2%) e médio (4%) de cimento, sendo desnecessário e arriscado, pela elevada retração associada, o emprego de teor mais elevado (6%). Ainda, observou-se que o aumento da energia de compactação permite compensar a utilização de teores mais baixos de cimento no que se refere às resistências (à compressão, à tração e à erosão) e módulos obtidos. Globalmente, conclui-se que o método de dosagem de materiais estabilizados com cimento da Austroads (2002) pode ser usado como modelo para o desenvolvimento de um método de dosagem para reciclagem de pavimentos com adição de cimento, sendo necessárias pequenas complementações ou adaptações. O método de dosagem sugerido nesta Dissertação é, ao mesmo tempo, simples o suficiente para ser empregado em laboratórios de canteiros de obra e amplo o bastante para identificar as propriedades mecânicas e volumétricas que devem ser avaliadas ao elaborar-se um projeto de mistura reciclada com cimento. / Full-depth reclamation (FDR) with Portland cement is a technique used for structural and functional rehabilitation of pavements and has been used in Brazil for many years, especially because its technical, economical and environmental advantages. However, a larger diffusion of the technique has been inhibited by the lack of national standards and procedures, resulting in the adoption of different design criteria, which sometimes leads to a low efficiency of the FDR with cement. This research was carried out with the objective of setting the basis for a mix design method for FDR with cement, considering the Austroads (2002) mix design method for stabilized pavement materials as a model. In order to verify the applicability of the Austroads method to Brazilian pavement materials, an experimental program was carried out testing mechanical (strength, stiffness and durability) and volumetric (drying shrinkage, absorption, swell and capillary rise) properties of mixtures made of reclaimed asphalt pavement (RAP), graded crushed stone and cement. Specimens with different RAP contents (20% and 50%), cement contents (2%, 4% and 6%), compacted with two different efforts (Brazilian Intermediate and Modified) were cured for 3, 7 and 14 days. Test results showed that all the studied variables affect the unconfined compressive strength, indirect tensile strength and resilient modulus of the mixtures, while drying shrinkage, erodibility, absorption, swell and capillary rise are affected by some of the independent variables. Among other conclusions, it is pointed out that high values of unconfined compressive strength (1,61 MPa to 6,08 MPa), indirect tensile strength (0,29 MPa to 1,00 MPa) and resilient modulus (10390 MPa to 25719 MPa) may be achieved with low (2%) and intermediary (4%) cement contents, thus making the use of higher (6%) cement content unnecessary and unsafe, due to the higher costs and to the drying shrinkage associated. It was also observed that increases in the compaction effort may compensate the use of lower cement contents as regards to strengths and moduli obtained. Generally, can be concluded that the Austroads (2002) mix design method for stabilized pavement materials may be used as a model for the development of a mix design method for FDR with cement, being necessary only a few additions or adaptations. The suggested method is, simultaneously, simple enough to be used in field laboratories and comprehensive enough for including the mechanical and volumetric properties that must be evaluated when designing a mix for FDR with cement.

A reciclagem é uma alternativa para o emprego dos resíduos plásticos; diminuindo custos e preservando recursos naturais não renováveis. O setor da construção civil tem absorvido parte destes rejeitos, tornando-os subprodutos importantes, os quais podem ter desempenho tão satisfatório quanto os produtos já existentes, além de ecologicamente corretos. Esse trabalho aponta uma nova utilização destes resíduos, propondo a substituição parcial da areia natural por PET e PP (ambos pós-consumo) na forma de flocos em diversas formulações, objetivando a produção de concreto estrutural com agregados leves para a aplicação na construção civil. A pesquisa foi dividida em duas etapas: na primeira foi avaliado o teor adequado (em volume) em diferentes tempos de cura para cada polímero de maneira a garantir um bom desempenho mecânico em termos de resistência à compressão. Nesta etapa, o teor analisado que garantiu o melhor resultado foi o de10% tanto para o PET como para o PP. Na segunda etapa este teor foi utilizado para verificar a influência da adição destes resíduos no desempenho mecânico e na durabilidade do concreto para 28 e 90 dias de cura. Foram realizados ensaios de caracterização mecânica, física, química, térmica e morfológica das amostras com e sem adição dos flocos poliméricos. Os resultados da primeira etapa da pesquisa mostraram que o teor máximo com melhor desempenho mecânico foi de 10% v/v. Na segunda etapa, houve um pequeno decréscimo na resistência à compressão axial nas amostras com polímeros quando comparada à referência. Amostras com flocos de PET obtiveram menor teor de vazios e, portanto, menor absorção de água quando comparadas às amostras com PP, indicando uma possível melhor interação do PET com a matriz cimentícia. Para as amostras com PP, houve um maior teor de vazios e maior absorção de água quando comparados às amostras referência e com adição de PET. Entretanto, o PP agiu como excelente barreira à penetração dos íons cloretos, reduzindo a porcentagem de carga passante em comparação ao concreto com PET e referência, o que pode ser considerado como um resultado promissor ao se considerar seu uso (PP) como possível substituto da areia. / Recycling is an alternative to the use of plastic residues, thus contributing to the reduction of costs and preserving non-renewable natural resources. The construction sector has absorbed part of these residues, by transforming them into important by-products, which can have similar performance as the existing products and can also be considered as an environmentally friendly product. This study focus on the use to these residues to partially replace natural sand by PET and PP (both post-consumer) flakes in different contents (by volume), aiming to produce structural concrete with lightweight aggregate for civil construction use. The study was divided into two stages: in the first stage the ideal polymer content was evaluated at different curing ages in terms of compressive strength. In this this stage, the ideal polymer content that provided the best result was 10% for both PET and PP. In the second stage, this ideal polymer content was used to verify the influence of the use of these residues on the mechanical performance and durability of concrete for 28 and 90 days of curing. Mechanical characterization tests were performed, followed by physical, chemical, thermal and morphological characterization of specimens with and without the addition of polymer flakes. In the first stage of the research, it was observed a reduction in the compressive strength as the polymer content increases, except for the 10% content, which did not show major differences compared to the reference mix. In the second stage, it was observed a small decrease in the mechanical behaviour for the samples with polymer addition compared to the reference mix. In terms of durability, the specimens with PET addition presented lower void content and lower water absorption when compared to PP, which may indicate an improved interaction of PET flakes to the cementitious matrix. The specimens with PP presented higher void content and water absorption when compared to PET and reference mixes. However, the addition of PP seems to have acted as a barrier to the penetration of chloride ions, reducing the percentage of passing load compared to PET and reference mixes, which leads to the fact that this polymer (PP) may be a good option as sand replacement in structural concrete.

O desenvolvimento de componentes com geometrias complexas e funcionalidade superficial representa um grande desafio científico atual. O processo Metal Injection Molding (MIM) tem representado, nos últimos anos, uma grande alternativa para a produção de aços com estas características e elevada produtividade. Existe uma crescente demanda referente ao estudo e utilização de aços inoxidáveis MIM e a melhora de suas propriedades mecânicas e metalúrgicas superficiais. Com a aplicação de engenharia de superfície é possível obter aumento da microdureza superficial, da resistência ao desgaste, da vida em fadiga e da resistência à corrosão. Uma das características emblemáticas dos aços MIM é seu maior volume de porosidade, quando comparado aos aços obtidos pelos processos convencionais. Destaca-se que o volume de porosidade pode ter efeito negativo em relação à resistência mecânica e à corrosão nestes aços. O volume de porosidade também colabora para que componentes produzidos por este processo sejam fortemente influenciados, por efeitos de erosão de bordas, e dificuldade de difusão uniforme, em regiões com furação, inibindo a homogeneização das camadas de compostos e difusão. Neste trabalho objetivou-se desenvolver as ligas em aços inoxidáveis a partir de pós metálicos aglutinados com polímeros e pesquisar as propriedades metalúrgicas e mecânicas superficiais, obtidas a partir da aplicação de tratamento termoquímico de Oxinitrocarbonetação (QPQ), nos aços inoxidáveis MIM AISI 316L e 17-4 PH e o efeito do acabamento intermediário jateado na resistência a corrosão, que representa modificação deste processo. Os ciclos de difusão utilizados foram referendados a partir de tempos de 30, 60 e 120 minutos utilizando-se temperatura de nitrocarbonetação 570ºC e de oxidação 380ºC. As avaliações das propriedades das amostras oxinitrocarbonetadas foram realizadas em ensaios de microscopia óptica, microscopia eletrônica de varredura, microdureza Vickers, polarização potenciodinâmica anódica, difração de raios - X (para determinação das fases na camada de compostos) e difração de raios - X (para determinação de tensões residuais). Os resultados obtidos demonstraram efetivo aumento da microdureza superficial, formação de camada de compostos monofásica, melhora da resistência a corrosão e tensões residuais compressivas na superfície dos aços AISI 316 L e 17 4 PH MIM. / The development of components with complex geometries and surface functionality is a current scientific challenge. There is an increasing demand related to the study and use of stainless steel Metal Injection Molding (MIM) and the improvement of their surface mechanical and metallurgical properties. With the application surface engineering it is possible to obtain increased surface hardness, wear resistance, fatigue life and corrosion resistance. One of the iconic features of MIM steels is its largest volume of porosity, when compared to conventional steels. It is noteworthy that the volume of porosity may have a negative effect on the mechanical and corrosion resistance. The volume porosity also contributes to components produced by this process are strongly influenced by edge effects of erosion and uniform diffusion regions difficulty with drilling, inhibiting the mixing of compounds and diffusion layers. Other research has shown that high volumes of porosity may be associated with the presence of corrosive pitting progressively accentuate the deterioration of these materials. In this work we were researched surface metallurgical and mechanical properties of the thermochemical treatment application Oxinitrocarburizing- QPQ in stainless steel AISI 316L ME and 17 4 PH and the effect of the intermediate blasted finish on the corrosion resistance. Assessments of properties of the samples Oxinitrocarburizing by QPQ process were carried out in optical microscopy tests, scanning electron microscopy, Vickers hardness, anodic potentiodynamic polarization, diffraction X - ray (determination of the phases in the compound layer), and - ray diffraction x (residual stresses).The results demonstrated effective increase of the surface hardness, forming a single phase compound layer improves the corrosion resistance and compressive residual stresses on the surface of steels AISI 316 L and 17 4 PH MIM.

Revestimentos de máquinas e equipamentos industriais sofrem desgastes consideráveis por abrasão, impacto e ataque químico, o que torna necessária frequente parada de produção para ações de manutenção. Esta situação motiva o desenvolvimento de materiais de maior resistência a estas solicitações. A adição de óxidos de zircônio e cério em compostos à base de alumina tem demonstrado a capacidade de aumentar as propriedades mecânicas deste tipo de cerâmica, tornando estes materiais promissores candidatos ao uso em maquinário industrial. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi o estudo da influência da adição de diferentes teores, 25, 30 e 35% de zircônia parcialmente estabilizada com 14% de céria (ZPEC) em compósitos à base de alumina. Para obtenção destes compostos, óxido de alumínio, óxido de cério e óxido de zircônio foram misturados em moinho de bolas e conformados por prensagem isostática a frio, seguido de secagem e sinterização entre 1300 e 1600°C. As propriedades físicas, químicas e mecânicas dos materiais após a sinterização foram avaliadas por ensaios porosidade aparente, densidade relativa, retração linear de queima, dureza Vickers, resistência à flexão em 4 pontos e ao choque térmico, e tenacidade à fratura (KIc). Os materiais investigados apresentaram densificação na faixa de 94,3% a 95,75% da densidade teórica para a temperatura de sinterização de 1600°C, e estes valores aumentaram com aumento do teor de ZPEC. Estes compósitos apresentaram uma melhora de 23% na resistência à flexão em comparação coma alumina pura. / Machinery and industrial equipment coatings suffer considerable damage from abrasion, impact and chemical attack, which makes it necessary to stop frequent maintenance actions. This situation motivates the development of materials of greater resistance to these requests. The insertion of zirconium oxide and cerium oxide in alumina-based compound has shown the ability to increase the mechanical properties of this type of technical ceramics. In this context, the objective of this work is the study of the influence of zirconium oxide and cerium oxide content (25 to 35%) in alumina-based composite. For these compounds, aluminum oxide, cerium oxide and zirconium oxide were mixed in ball mill and then, conformed by isostatic pressing. After, passed through a drying process and were the 1300, 1500 and 1600°C sintering. The mechanical properties of the materials after sintering were evaluated by mechanical resistance tests, Vickers hardness, KIc, thermal shock, linear shrinkage and porosity. The investigated materials showed densification in the range of 94.3 % to 95.75% of the theoretical density at sintering temperature of 1600 ° C and these values increased with the increase of ZPEC content. These composites can reach 23% of flexural strength greater than that of pure alumina, and with a tendency to increase this improvement with the percentage increase of ZPEC in alumina.

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência da taxa de resfriamento na microestrutura e nas propriedades mecânicas do aço API 5L X100 soldado com MAG e analisar a suscetibilidade à trinca induzida pelo hidrogênio deste mesmo aço. Foram realizadas soldas por simples deposição em uma seção de um tubo em cinco diferentes temperaturas de pré-aquecimento (-30, 34, 100, 150 e 200 °C) de modo a se obter diferentes taxas de resfriamento. Em uma segunda etapa, foram realizadas juntas soldadas, com quatro diferentes temperaturas de pré-aquecimento de passe de raiz (32, 100, 150 e 200 °C) e temperatura de interpasse de 100 °C. Para avaliar as propriedades metalúrgicas das amostras soldadas com MAG, foram realizados os ensaios de macrofotografia, microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura (MEV). As propriedades mecânicas foram analisadas com o ensaio de dureza Vickers (HV5) e microdureza Vickers (HV0.2); ensaio de tração e ensaio de impacto Charpy. Na última etapa do trabalho, foi realizado o ensaio Tekken, visando avaliar a suscetibilidade do aço API 5L X100 à trinca induzida pelo hidrogênio. Foram utilizados eletrodos revestidos com diferentes condições de umidade com o objetivo de depositar diferentes níveis de hidrogênio no metal de solda. / The aim of this work were to study the influence of cooling rate on microstructure and mechanical properties of an API 5L X100 welded by MAG and to analyze the susceptibility of this steel on hydrogen induced cracking. Bead on pipe welds (BOP) were made into five different temperatures (-30, 34, 100, 150 e 200 °C) aiming to reach different cooling rates during welding. On a second stage of this work, MAG welded joints were made with four different pre-heat temperatures on the root pass (32, 100, 150 e 200 °C) and controlled inter-pass temperature of 100 °C. The metallurgical properties of welds were evaluated by macrograph; light microscopy and scanning electron microscopy (SEM). The mechanical properties were analyzed by Vickers hardness test (HV5), Vickers microhardness test (HV0.2), tensile test and Charpy V-notch. At the last stage of this work, Tekken test was performed to evaluate the susceptibility of API 5L X100 steel on hydrogen induced cracking. SMAW process was used with electrodes on three different humidity conditions aiming to deposit different hydrogen levels on weld metal.