O concreto autoadensável (CAA) tem a capacidade de fluir por obstáculos, preenchendo as fôrmas e resistindo à segregação, entretanto esse concreto apresenta proporção pasta-agregado alta, o que ocasiona um maior desprendimento de calor durante a hidratação do cimento bem como maior suscetibilidade a retração. Os cimentos oriundos da utilização de subprodutos industriais vêm ganhando atenção, devido à preocupação ambiental, sendo um deles o cimento supersulfatado (CSS). O CSS tem como constituintes a escória granulada de alto forno (80-90%), fonte de sulfato de cálcio (10-20%) e um ativador alcalino (até 5%), podendo, este último, ser o próprio clínquer Portland. Além do baixo gasto energético e da redução de emissão de CO2 o CSS, pode-se destacar pelo consumo de resíduos industriais que seriam descartados ao meio ambiente. Como principais características, este aglomerante apresenta baixo calor de hidratação e maior formação de etringitta nas primeiras idades, o que poderia viabilizar seu uso como um compensador de retração, características desejáveis no concreto autoadensável (CAA). Este trabalho busca estudar a adequação do CSS na produção de CAA e, para isso, dosou-se concretos autoadensáveis, utilizando o CSS e o cimento Portland pozolânico (CP IV) como referência, por ser um cimento de baixo calor de hidratação. Realizaram-se ensaios de autoadensibilidade, calor de hidratação, retração plástica e por secagem, módulo de elasticidade aos 28 dias, resistência à compressão aos 7,28 e 56 dias, absorção de água aos 28 dias e MEV aos 7 e 28 dias de hidratação. Os CAA’s produzidos com CSS apresentaram resultados superiores do que os produzidos com o CP IV que atenderam aos limites estabelecidos da NBR 15823 (2010) e, além disso, apresentaram menor taxa de liberação de calor e calor total liberado. O CSS obteve maiores valores de retração plástica, porém para retração por secagem o mesmo apresentou uma compensação de retração aos 28 dias de hidratação, apresentando valores inferiores ao CP IV. O CAA dosado com CP IV apresentou melhor desempenho na resistência mecânica, módulo de elasticidade e absorção de água, porém, apesar da menor resistência, o CSS apresentou valores que podem ser aplicados para diversas situações da construção civil, pois chegou a valores próximos a 40 MPa aos 28 dias. / SCC has the ability to flow through obstacles, filling the molds and resisting to segregation. However, this type of concrete has high cement paste-aggregate ratio, which causes higher heat release during cement hydration as well as higher susceptibility to retraction. Cements native from factory sub products are gaining attention due to environmental issues, being one of these the super sulfated cement (SSC). SSC has in its constitution granulated blast furnace slag (80%-90%), calcium sulfate (10-20%) and an alkaline activator (up to 5%), possibly Portland clinker. Besides low energy expense and a reduction in CO2 emission, SSC might stand out by its usage of factory waste which would be discarded to the environment. As its main characteristics, this type of binder presents low hydration heat release and higher formation of ettringite in the earlier ages, which could make it feasible to be used as a retraction compensator, characteristics desired in self-compacting concrete (SCC). This thesis studies the adequacy of SSC in SCC production, and for that reason SCC mixes were dosed using SSC and pozzolanic Portland cement type CP IV for benchmarks, as it is a low hydration heat release type of cement. Self-compacting tests were performed, as well as hydration heat tests, drying and plastic shrinkage, elasticity modulus at 28 days, axial compression resistance at the ages of 7, 28 and 56 days, water absorption at 28 days and SEM at 7 and 28 days of hydration. SCC’s produced with SSC presented superior results compared to CP IV cements that attended to the established limits is NBR 15823 (2010). SSC exhibited higher values for plastic shrinkage, but for drying shrinkage it presented retraction compensation at 28 days of hydration, showing inferior values compared to CP IV. SCC mixed with CP IV exhibited better performance on mechanical resistance, elasticity modulus and water absorption, but, despite its inferior resistance, SSC presented values that could be applied to a variety of situations in civil construction because its values reached around 40 MPa at 28 days.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-25T22:19:38Z No. of bitstreams: 1 SIDERLEY FERNANDES ALBUQUERQUE – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 14115544 bytes, checksum: 11822f51a2dc681dc362498cb6b9d1c7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-25T22:19:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SIDERLEY FERNANDES ALBUQUERQUE – TESE (UAEMa) 2015.pdf: 14115544 bytes, checksum: 11822f51a2dc681dc362498cb6b9d1c7 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / No Brasil, a soldagem de tubulações ainda emprega processos manuais com eletrodo revestido, porém, tem crescido as pesquisas com o objetivo de implementar processos mais produtivos, e que atendam às exigências requeridas por normas específicas. Processos de soldagem robotizados estão sendo largamente utilizados em vários países, com ganho considerável na produtividade, como também na qualidade superficial. A utilização de processos de soldagem automatizados possibilita, além da maior produtividade, um maior controle dos parâmetros de soldagem, podendo favorecer positivamente as transformações microestruturais, e consequentemente, em melhores propriedades mecânicas da junta soldada. O objetivo deste trabalho foi avaliar a tenacidade à fratura de juntas soldadas em chapas aço API 5L X80 com 19 mm de espessura, utilizados para transporte de petróleo e gás, quando submetidos à soldagem robotizada nas posições plana e vertical ascendente, utilizando processo de soldagem a arco elétrico com arame maciço para o passe de raiz (ER 120S-G), e processos de soldagem com arame tubular para os passes de enchimento e acabamento, utilizando arame do tipo flux-cored e proteção de gás externa (E101T-1), e arame do tipo autoprotegido (E91T8-G); o gás de proteção utilizado foi Ar+25%CO2. Foram realizadas análises de microdureza e microestrutural na ZTA das juntas soldadas, utilizando microscopia óptica e microscopia eletrônica de varredura; para avaliação da tenacidade na ZTA das juntas soldadas, foram usinados corpos de prova do tipo SE(B) para ensaio CTOD. A análise microestrutural na ZTA para todos os procedimentos indicam a presença de bainita e ferrita acicular, com exceção do procedimento de soldagem na posição plana utilizando arrame autoprotegido que apresentou ferrita primária. Os resultados de tenacidade a fratura obtidos indicam que os procedimentos de soldagem robotizados na posição plana apresentaram a maioria dos valores de CTOD superiores aos procedimentos de soldagem na posição vertical ascendente. Os procedimentos de soldagem robotizados na posição plana usando arame autoprotegido apresentaram o melhor resultado em termos de crescimento da pré-trinca de fadiga, com perfil na região central de forma arredondada, diferente do procedimento de soldagem na posição plana com RP- G que apresentou a forma plana. / In Brazil, the welding pipes still uses manual processes with coated electrodes, however, research has grown to implementing more productive processes, and complying with the requirements of specific rules. Robotic welding processes are in use in Sweden, USA, Canada, Russia and China, with a considerable increase in productivity, and higher quality welds surface. The use of automated welding processes increase the productivity, and promote better control of the welding parameters, and microstructural changes, and consequently, better mechanical properties of the welded joint. The objective of this study was to evaluate the fracture toughness of API 5L X80 steel welded joints with thickness for 19 mm, used for oil and gas transmission, when subjected to robotic welding in the flat and vertical upward positions using arc electric welding process with solid wire for the root pass (ER 120S-G), and tubular wire for the filler passes and finishing, using flux- cored wire (E101T-1) and Ar + 25% CO2 as shielding gas and self-protected wire (E91T8-G). For this, CTOD specimens with all notched located in HAZ were prepared and submitted to metalographic and microhardness test were also done to observe the resulting microstructure and hardness value in the region of the crack, using optical and scanning microscopy analysis. The microstructural analysis in the ZTA of the specimen for all procedures indicated the presence of Bainite and Acicular Ferrite, except those obtained in flat position using the Flux-Cored Self-Shielded welding process which also presented Primary Ferrite. The results of fracture toughness test indicated that the welding in a flat position presented the most superior CTOD values. The robotic welding procedures in the flat position using Flux-Cored SelfShielded welding process showed the best result in terms of the fatigue pre-crack growth, with profile in the central region of rounded shape, unlike flat shape in the robotic welding procedures in the flat position using Flux-Cored and Ar + 25% CO2 as shielding gas.

Objetivou-se nessa pesquisa comparar oito tipos de fios de NiTi superelásticos e termoativos, de seis empresas comerciais (GAC, TP, ORMCO, MASEL, MORELLI e UNITEK) àqueles com adição de cobre (CuNiTi 27 e 35OC, ORMCO), observando se as propriedades mecânicas dos dois últimos justificariam sua escolha clínica. Para tal foram realizados ensaios de tração e microscopia eletrônica de varredura. Os ensaios de tração foram realizados em máquina de ensaios mecânicos da marca EMIC, modelo DL10000, de 10 toneladas de capacidade, no Instituto Militar de Engenharia (IME). A composição química e a topografia superficial dos fios foram determinadas através da microscopia eletrônica de varredura em microscópio da marca JEOL, modelo JSM-5800 LV com sistema de microanálise EDS (energy dispersive spectroscopy). Os resultados mostraram que, de forma geral, os fios de NiTi termoativados apresentaram cargas mais suaves de desativação em relação aos superelásticos. Entre os fios que apresentaram as cargas biologicamente mais adequadas de desativação estão os termoativados da GAC e da UNITEK. Entre os fios de NiTi superelásticos, os de CuNiTi 27C da ORMCO foram os que apresentaram as cargas mais suaves de desativação, sendo semelhantes, estatisticamente (ANOVA), às apresentadas pelos fios de NiTi termoativados da UNITEK para a deformação de 4%. Quando comparados os fios de CuNiTi a 27 e a 35C, observou-se que os primeiros apresentaram forças de desativação de, aproximadamente, 1/3 das apresentadas pelos últimos, para a deformação de 4%. Quando analisada a microscopia eletrônica de varredura de superfície, os fios de NiTi superelásticos que apresentaram melhores acabamentos foram os da MASEL e MORELLI e os que apresentaram os piores acabamentos foram os de NiTi e CuNiTi 27C da ORMCO. Entre os termoativados, todos apresentaram marcas e ranhuras de trefilação bastante visíveis, com características inadequadas em termos de topografia de superfície, sendo que os de CuNiTi 35C da ORMCO e os da UNITEK apresentaram os piores acabamentos de superfície graças à presença de microcavidades formadas devido aos arrancamento de partículas, possivelmente de NiTi4. Quando analisada a morfologia da região de fratura observou-se a presença de deformação plástica, e de microcavidades, características de fratura do tipo dúctil com redução macroscópica do diâmetro, para todos os grupos de fios NiTi e CuNiTi ensaiados, sendo que os de CuNiTi 27 C e os termoativados da UNITEK apresentaram as menores microcavidades e os melhores acabamentos à fratura. Concluiu-se que os fios de CuNiTi 35C, além de terem apresentado as maiores cargas de desativação entre os fios de NiTi termoativados, apresentaram os piores acabamentos das superfícies, o que não justificaria sua escolha como os primeiros fios para utilização clínica. / Leveling and aligning orthodontic wires must be able to generate light and continuous forces. Thus need to have high springback and flexibility. For this purpose it was suggested a variety of supereslatic and termoactivated Nickel-Titanium (NiTi) wires that may offer a load-deformation curve, in a constant plataform. Copper NiTi wires are presented as exhibiting better thermoactivating properties for optimum-forces system with better dental movement control. The aim of this study was to compare 8 NiTi superelastic and thermoactivated wires of six different brands (GAC, TP, ORMCO, MASEL, MORELLI and UNITEK) to Copper addicted wires (CuNiTi 270C and 350C, ORMCO) to verify if the mechanical properties of Copper NiTi would support its clinical use. Stress-strain tests were done in Engeneering Military Institute (IME-Brazil), through test machine (EMIC- DL 10000 model). Scanning electronic microscope with energy dispersive spectroscopy (JOEL, JSM-5800 LV model) was used to determine chemical composition and superficial topography of the wires. Results showed that, in general, thermoactivated NiTi wires exhibited lower deactivation loads when compared to NiTi superelastics. Among the thermoactivated, the GAC and UNITEK ones are the lighter ones. Among the superelastics, the Copper NiTi 270C (ORMCO) were the lighter ones, statistically similar (ANOVA) to thermoactivated NiTi from UNITEK, for 4% strain. Once Copper NiTi 270C showed deactivated loads 62% lower than Copper NiTi 350C , under 4% strain. As regard to Scanning Electronic Microscopy results for superelastic NiTi wires, better superficial burnishing were found for MASEL and MORELLI ones. On the other hand, the worst were ORMCO Superelastic NiTi and CuNiTi 270C. The thermoactivated ones were superficially visibly marked with inadequate superficial topography. Copper NiTi 350 C and UNITEK showed the worst burnishing among the thermoactivated wires, linked to microtags. It was concluded that CuNiTi 350 C showed the greatest deactivation loads and not favorable superficial burning.

Com a Revolução Industrial e a adoção do modelo econômico urbano e industrial, baseado no consumo, ocorreu o aumento da geração de resíduos, frutos das diferentes atividades humanas. A galvanoplastia é um processo que embeleza e protege mecanicamente peças metálicas e está presente nas indústrias do setor metal-mecânico de Nova Friburgo. Neste processo, dois resíduos importantes são gerados: um oriundo do pré-tratamento das peças metálicas e outro das estações de tratamento de efluentes industriais. Neste trabalho, tais resíduos, denominados de (RGs), foram incorporados à borracha natural (NR) em substituição total ou parcial ao óxido de zinco (ZnO). O possível efeito ativador dos RGs sobre a vulcanização e as propriedades da borracha natural foi investigado. As misturas foram realizadas em um misturador de calandras, utilizando-se um sistema convencional (CV). A cinética de vulcanização foi estudada nas temperaturas de 150C, 160C e 170C, através de ensaios reométricos e a determinação de parâmetros tais como: tempo de pré-cura (ts1); tempo ótimo de vulcanização (t90); torques mínimo (Ml) e máximo (Mh); constantes de velocidade; e, energias de ativação. Com relação às propriedades mecânicas, a resistência à tração e a resistência ao rasgamento foram determinadas. As composições de NR contendo RGs apresentaram diminuição do tempo ts1, aumento das constantes de velocidade e diminuição das energias de ativação. No entanto, a resistência ao rasgamento foi mantida em um nível satisfatório apenas nas composições em que o ZnO foi substituído parcialmente em 25%. / With the Industrial Revolution and the adoption of urban and industrial economic model, based on consumption, there was an increased in the generation of wastes, as a result of different human activities. Electroplating is a process that embellishes and mechanically protects metallic parts and it is present in the industries of metalmechanical segment of Nova Friburgo. In this process, two important wastes are generated: one from pre-treatment of metal parts, other from industrial sewage station. In this investigation, these wastes, named RGs, were incorporated in the natural rubber (NR) in partial or total replacement to zinc oxide (ZnO). A possible activator effect of RGs upon vulcanization and properties of natural rubber was investigated. Mixes are prepared in a two-roll mixer using a conventional system (CV). Vulcanization kinetics was studied at 150, 160 and 170C through of rheometric tests and the determination of parameters such as: scorch time (ts1); optimum cure time (t90); minimum torque (Ml); maximum torque (Mh); constants rates (k); and, activation energies. In relation to mechanical properties, tensile and tear strength were determined. NR compositions with RGs presented a diminution in ts1 values, increase in the constants rates and diminution of activation energies. However, tear strength is maintained in a satisfactory level only in the compositions where ZnO was partially replaced in 25%.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O emprego de materiais compósitos de matriz polimérica como reparo e reforço em estruturas nas indústrias do petróleo tem se tornado uma prática industrial comum. O uso destes reforços compreende desde o recobrimento de superfícies com defeitos, passantes ou não, até o reforço estrutural. Na última década, muitos estudos foram feitos para o desenvolvimento de uma metodologia alternativa para reforço e reparo de dutos com materiais compósitos. Recentemente, em 2006, o sistema ISO de normas técnicas apresentou a primeira especificação técnica de "Reparo em Compósitos para dutos das indústrias de Petróleo, Petroquímica e de Gás Natural Qualificação, projeto, instalação, testes e inspeção" ISO/PDTS 24817. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de reparo, utilizando materiais compósitos de matriz polimérica para o reparo e reforço estrutural de dutos e tubulações industriais, em conformidade com a Norma ISO 24817:2006. Foram desenvolvidos procedimentos para a confecção de corpos de prova destinados a ensaios mecânicos, e para aplicação do sistema de reparo. O sistema de reparo é destinado a defeitos tais como perda de espessura, amassamentos e danos transpassantes. Foi construída, em paralelo, toda a infraestrutura para a montagem de um laboratório destinado ao estudo de materiais compósitos, no Laboratório de Adesão e Aderência. São apresentados resultados de parte dos ensaios mecânicos necessários, comparação dos resultados obtidos com modelos teóricos e testes hidrostáticos. / The use of polymer matrix composites to repair and strengthen structures in the oil industry has become a common industry practice. The use of these reinforcements extends from covering surfaces with defects, through wall or not, to structural reinforcement. In the last decade, many studies have been done to develop an alternative approach to the strengthening and repairing of pipelines with composite materials. Recently, in 2006, the ISO system of technical standards presented the document technical support "Petroleum, petrochemical and natural gas industries Composite repairs for pipework Qualification, design, installation, testing and inspection" ISO/PDTS 24817. This study aims to develop a repair system using polymer matrix composite materials for repair and reinforcement of piping and pipelines in accordance with ISO 24817:2006. Procedures where developed for the confection of test specimens for mechanical testing, and application of the repair. The system is intended to repair defects such as thickness loss, gouges, and damage through wall or not. In parallel, an entire infrastructure was built for the conception of a laboratory for the study of composite materials at the Laboratory of Adhesion and Adherence. Here are presented the results of the required mechanical tests, the comparison results with theoretical models, and the hydrostatic testing.

No projeto desenvolvido, ligações cruzadas foram formadas no polietileno de alta densidade e alto peso molecular, grade HS5103, através dos processos reticulação por peróxidos e silanos, com o objetivo de se avaliar o efeito da introdução de ligações cruzadas nas propriedades térmicas e mecânicas deste PEAD. Misturas entre o HS5103 e os peróxidos orgânicos, 2,5-Dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexano (DHBP) e peróxido de dicumila (DCP), foram produzidas e analisadas para a avaliação do efeito dos tipos de peróxido na reticulação e propriedades do PEAD e para determinação da concentração e do tipo de peróxido a ser utilizado como agente iniciador de reticulação por silano. Ensaios de índice de fluidez (MFI), reometria capilar, extração de polímero por xileno (teor de gel), análise termogravimétrica (TGA), calorimetria diferencial de varredura (DSC) e tração foram realizados para caracterização das misturas com peróxidos. Os resultados indicaram aumento da viscosidade com o aumento da concentração de peróxido, sendo o DHBP o que apresentou maior índice de aumento; não houve mudanças relevantes nas propriedades mecânicas e, ocorreu aumento do grau de cristalinidade, sendo mais significativo nas amostras com DCP. Após avaliação dos resultados citados, para as amostras a serem reticuladas via silano, foi promovida a graftização de diferentes concentrações de viniltrimetóxisilano (VTMS) na presença de 0,01%p/p de DCP com a adição de 0,05%p/p de catalisador, posteriormente a reticulação foi promovida em água. As amostras produzidas foram caracterizadas por ensaios de teor de gel, análise dinâmico-mecânica (DMA), espectroscopia de absorção no infravermelho (FTIR), TGA, ensaios de desgaste por deslizamento e tração. Nas amostras com silano a formação de ligações cruzadas foi gradativa, apresentando de 8% de gel para amostra com 0,5%p/p de VTMS a 57 % para amostra com1,5% p/p de silano, maior concentração utilizada. A análise dinâmico-mecânica (DMA) realizada evidenciou que houve um aumento densidade de ligações cruzadas e do módulo de armazenamento após temperatura de fusão com o teor de silano, concordando com os resultados de teor de gel. As análises de FTIR mostraram que houve a graftização e a formação de ligações cruzadas no PEAD HS5103. Não se observou um aumento significativo para o limite de resistência para o PEAD modificado. E os testes de desgaste por deslizamento indicaram um aumento da resistência ao desgaste das amostras reagidas com VTMS. / In the project carried out, crosslinks were formed in high density and high molecular weight polyethylene, grade HS5103, through peroxide and silane reticulation processes, aiming to evaluate the effects of the introduction of crosslinks in thermal and mechanical properties of this PEAD. Mixtures between HS103 and organic peroxides, 2,5-Bis(t-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane (DHBP) and dicumyl peroxide (DCP) have been produced and analyzed for the evaluation of the effect of types of peroxide in reticulation and PEAD properties and to determine both concentration and type of the peroxide to be used as silane reticulation initiation agent. Melt flow index (MFI), capillary rheometry, xylem polymer extraction (gel content), thermogravimetric analysis (TGA), differential canning calorimetry (DSC) and traction tests were carried out for peroxide mixtures characterization. The results indicated increase of viscosity with the increase of the concentration of peroxide, being DHBP the one with the highest increase level; there have been no relevant changes concerning mechanical properties and there has been an increase in the crystallinity levels, mostly in DCP samples. After the assessment of the former results, for the samples to be reticulated through silane, graphitization of different concentrations of Vinyltrimethoxysilane (VTMS) was carried out, together with 0.01%p/p of DCP, adding 0.05%p/p of a catalyst; later, reticulation was carried out in water. The samples produced were characterized by gel content tests, dynamic-mechanical analysis (DMA), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), TGA, sliding and traction wear tests. In the silane samples, formation of crosslinks was gradual, showing 8% of gel to the sample with com 0.5%p/p of VTMS to 57 % to the sample with 1.5% p/p of silane, the highest concentration used. The dynamic-mechanical analysis (DMA) showed an increase of density in crosslinks and storing mode after fusion temperature with silane content, converging with gel content results. FTIR analysis showed there has been graphitization and crosslink formations in PEAD HS5103. A significant increase has not been observed concerning the limit of resistance for the modified PEAD. Besides, sliding wear tests indicated an increase of resistance to the wear of samples reacted to VTMS.

No presente trabalho, foram processados compósitos de polietileno de alta densidade (PEAD) com hidroxiapatita deficiente de cálcio (HA), com o objetivo de obter materiais com melhores propriedades mecânicas e bioatividade. A adição da HA deficiente de cálcio proporcionou um aumento no módulo de elasticidade (maior rigidez), menor resistência ao impacto e decréscimo do grau de cristalinidade do PEAD, proporcionando uma maior bioatividade ao material. A análise térmica exploratória (sistema não isotérmico) foi realizada por meio da técnica de calorimetria exploratória diferencial (DSC) e foram avaliados os teores de fosfato de cálcio e a velocidade de rotação da rosca no processamento dos materiais. No estudo da cristalização não-isotérmica observou-se uma diminuição da temperatura de cristalização com o aumento da taxa de resfriamento para todos os materiais sintetizados. A energia de ativação (Ea) da cristalização dos materiais foi avaliada por meio dos métodos Kissinger e Ozawa. A amostra com 5% de HA deficiente de cálcio e velocidade de processamento de 200 rpm foi a que apresentou menor valor de energia de ativação, 262 kJ/mol, menor desvio da linearidade e a que mais se assemelhou à matriz de PEAD sem HA. O teor de hidroxiapatita deficiente de cálcio não favorece o processo de cristalização devido à alta energia de ativação determinada pelos métodos descritos. Provavelmente, a velocidade de rotação, favorece a dispersão da carga na matriz de PEAD, dificultando o processo de cristalização. Na aplicação do método de Osawa-Avrami, os coeficientes de correlação indicaram perda na correlação linear. Estas perdas podem estar associadas a uma pequena percentagem de cristalização secundária e/ou à escolha das temperaturas utilizadas para determinar a velocidade de cristalização. Na determinação dos parâmetros pelo método de Mo, as menores percentagens de cristalização apresentaram um grande desvio da linearidade, com coeficiente de correlação bem menor que 1 e com o aumento da percentagem de cristalização, o desvio da linearidade diminui, ficando próximo de 1. Os resultados obtidos mostraram que o modelo de Mo e de Osawa-Avrami não foram capazes de definir o comportamento cinético dos materiais produzidos neste trabalho. / In this work, composites of high density polyethylene HDPE with calciumdeficient hydroxyapatite were synthesized in order to obtain materials with good mechanical properties and bioactivity. The addition of calcium-deficient hydroxyapatite resulted in an increase in elastic modulus (high rigidity), lower impact resistance and lower HDPE crystallinity degree, promoting, in these materials, a higher bioactivity. Scanning thermal analysis (non-isothermal system) was carried out by differential scanning calorimetry (DSC), and it was evaluated the calcium phosphate content added and the screw speed in the processing. In non-isothermal crystallization studies it was observed a decrease in crystallization temperature as the cooling rate was increased for all produced materials. The activation energy of crystallization was evaluated by Kissinger and Ozawa methods. The sample with 5 wt.% of calcium-deficient hydroxyapatite and processed at 200 rpm screw speed showed the lower value of activation energy (262 kJ/mol) and the lower deviation from linearity. Calcium-deficient hydroxyapatite does not promote the crystallization process due to the high activation energy determined by the described methods. Probably the screw speed promotes the dispersion of the filler in the HDPE matrix and hinders the crystallization process. Correlation coefficients in Osawa-Avrami method indicated loss in the linear correlation. These losses might be associated with a small percentage of secundary crystallization and/or the temperatures chosen to determine the crystallization rate. The parameters obteined from Mo method, the lower percentages of crystallization showed a great deviation from linearity, with correlation coefficient much smaller than 1, when increasing the percentage of crystallization, the deviation from linearity decreases, getting closer to 1.The results of Mo and Osawa-Avrami models were not able to set the kinetic behavior of the materials produced in this study.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Thermomechanical treatments seek to increase the wood density, throught of the temperature and pressure combination, which results in a material with improved physical and mechanical properties. Thus, the study aimed to evaluate the influence of thermomechanical treatments in Pinus elliottii Engelm and Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden wood. So, were prepared from five trees of each species, wood pieces that have been submitted to six different thermomechanical treatments. For this purpose, we used a laboratory oil bath to perform preheating of wood and a hydraulic press with the temperatures of the dishes ranging from 150 to 190°C. Compression time used was between 30 and 60 min. After, physical (compression rate, weight loss, equilibrium moisture content, density, dimensional stability and hygroscopicity), mechanical (static bending, dynamic bending and Janka hardness), surface (colorimetry and roughness) and infrared spectroscopy (ATR-IR) tests were performed. For statistical analysis, we used qualitative factorial 3 x 2, with three temperature levels and two compression time and Tukey test. Furthermore, it was performed to compare the treatments with the control. The main results for the technological properties showed that the degree of compression and mass loss increased with the temperature increase. The equilibrium moisture content decreased and the density obtained increases. For the dimensional stability was observed that there was a reduction of the effect of the return densified wood, and hygroscopicity was increased in both wood species. The mechanical properties showed increases with the densification, except for the Janka hardness and dynamic flexion in E. grandis wood treated with high temperatures. Infrared spectroscopy showed degradation of the amorphous cellulose and hemicellulose, providing a proportional increase of crystalline cellulose and lignin. The color of the densified wood was changed presenting surface browning, measured by decrease in brightness L* parameter. Roughness was reduced, making the surface softer wood. Before the alterations, it is indicated using thermomechanical treatment with temperature of 150°C and the compression time of 60 min. In this respect, it is recommended the use of densified wood floors and coatings, even for softwoods (conifers). / Os tratamentos termomecânicos visam aumentar a densidade da madeira, por meio da combinação entre temperatura e pressão, o que resulta em um material com as propriedades físico-mecânicas melhoradas. Nesse sentido, o presente estudo teve como objetivo avaliar a influência dos tratamentos termomecânicos na madeira. Para tanto, foram confeccionadas peças de madeira, a partir de cinco árvores de Pinus elliottii Engelm e Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden que foram submetidas a seis tratamentos termomecânicos. Para tal, foi utilizado um banho de óleo laboratorial para realizar o pré-aquecimento da madeira e uma prensa hidráulica com a temperatura dos pratos variando de 150 a 190°C e o tempo de compressão entre 30 e 60 min. Na sequência, foram realizados os ensaios físicos (grau de compressão, perda de massa, teor de umidade de equilíbrio, densidade, estabilidade dimensional e higroscopicidade), mecânicos (flexão estática, flexão dinâmica e dureza Janka), de superfície (colorimetria e rugosidade) e espectroscopia no infravermelho (ATR-IR). Para a análise estatística foi utilizado o arranjo fatorial qualitativo 3 x 2, com três níveis de temperatura (150, 170 e 190°C) e dois de tempo de compressão (30 e 60 min) e comparados pelo teste de Tukey. Além disso, foi realizado a comparação dos tratamentos com o controle pelo teste de Dunnett. Os principais resultados encontrados para as propriedades tecnológicas mostraram que o grau de compressão, a perda de massa e a densidade aumentaram com o acréscimo da temperatura, já o teor de umidade de equilíbrio apresentou decréscimo com a elevação da temperatura. Para a estabilidade dimensional foi observado que houve redução pelo efeito do retorno da madeira densificada e a higroscopicidade foi aumentada na madeira de ambas as espécies. As propriedades mecânicas apresentaram acréscimo com a densificação, com exceção para a dureza Janka e flexão dinâmica da madeira de E. grandis tratada com altas temperaturas. Por meio da espectrometria no infravermelho foi verificado a partir da razão de pico que houve degradação de hemiceluloses e celulose amorfa, proporcionando aumento proporcional de celulose cristalina e lignina. A coloração da madeira densificada foi alterada apresentando escurecimento superficial, quantificado pelo decréscimo do parâmetro de claridade L*. Já a rugosidade foi reduzida, tornando a superfície da madeira mais suave. Diante das alterações ocorridas é indicado utilizar tratamento termomecânico com a temperatura de 150°C e o tempo de compressão de 60 min. Nesse aspecto, é recomendado a utilização da madeira densificada como assoalhos e revestimentos, mesmo para as madeiras macias (coníferas).

Submitted by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-18T13:42:03Z No. of bitstreams: 1 ASSAD_Amanda_2017.pdf: 1129880 bytes, checksum: 2d9489f1716ddf9cfc07f666bbf7a447 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-18T13:42:18Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ASSAD_Amanda_2017.pdf: 1129880 bytes, checksum: 2d9489f1716ddf9cfc07f666bbf7a447 (MD5) / Approved for entry into archive by Milena Rubi ( ri.bso@ufscar.br) on 2017-10-18T13:42:27Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ASSAD_Amanda_2017.pdf: 1129880 bytes, checksum: 2d9489f1716ddf9cfc07f666bbf7a447 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-18T13:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ASSAD_Amanda_2017.pdf: 1129880 bytes, checksum: 2d9489f1716ddf9cfc07f666bbf7a447 (MD5) Previous issue date: 2017-06-30 / Não recebi financiamento / From increase of technology in forest products area, studies of native species are essential for development of industry and reforestation. As most of wood used for various applications comes from native forests, especially Amazon forest, exploitation without due legal measures puts at risk the wood conservation this Brazilian biome.In this context, studies are needed to characterize and study wood native quality indicating its most appropriate use. As an example we mention Balfourodendron riedelianum and the study of its anatomical, physical and mechanical properties with information about its age, seed provenance and planting data.The present study had as goals: a) determine the effect of seed provenances on tree volume, volume per hectare and mean annual increment of Balfourodendron riedelianum. b) determine variations in properties and anatomy in function of seed provenances and radial variation. c) characterize physical-mechanical properties to know wood strength and strength class. B. riedelianum seed lings were grown from the seeds planted in 1984 in the state of São Paulo, cities of Gália and Bauru, and in the state of Paraná, city of Alvorada do Sul. We felled 36 randomly selected trees, 12 from each seed provenance. A butt logwith1.3 m long was removed from the base of each tree, and a central plank was cut to obtain specimens for physical and mechanical properties and anatomical features. Three radial positions were established: the nearest part of trunk center, designated as pith, a middle position, and a position close to the bark, designated as bark.From standardized methodologies, the effect of seed provenance on tree volume, volume per hectare and average annual increment of Balfourodendron riedelianum were determined. Followed by determination of anatomical properties variations founded due seed provenances and radial variation. We also performed characterization of physical-mechanical properties by determination of wood strength and Strength class. We conclude that there were variations in wood volume and properties corroborating that trees were influenced by seed provenance. Alvorada do Sul wood presented higher strength and homogeneity compared to the other two provenances, whereas Gália and Bauru had the highest average annual increment. / Com o crescimento da tecnologia na área de produtos florestais o estudo de espécies nativas é essencial para o desenvolvimento da indústria e o reflorestamento.Como grande parte da madeira empregada para as mais diversas aplicações é proveniente de florestas nativas, especialmente a floresta amazônica,a exploração sem as devidas medidas legais coloca em risco a conservação da madeira deste bioma brasileiro. Neste contexto são necessários estudos que caracterizem e avaliem a qualidade de madeiras nativas indicando seu uso mais adequado. Como exemplo cita – se oBalfourodendron riedelianum e o estudo de suas propriedades anatômicas, físicas e mecânicas com informações quanto à sua idade, origem das sementes e dados do plantio. O presente estudo teve como objetivos: a) determinar e avaliar o crescimento em volume e incremento anual de Balfourodendron riedelianum oriundo de três procedências de sementes aos 30 anos de idade; b) caracterizar a madeira de Balfourodendron riedelianum quanto às suas propriedades física, mecânicas e anatômicas para determinação de sua qualidade; c) verificar se existem alterações nas propriedades em função das diferentes procedências das sementes e variação radial. As mudas das árvores de Balfourodendron riedelianum foram plantadas a partir de sementes de polinização aberta no ano de 1984, coletadas de três populações naturais de diferentes regiões: Alvorada do Sul-PR, Gália-SP e Bauru-SP e plantadas na Estação Experimental de Luiz Antônio (EELA). Foram coletadas 36 árvores, 12 árvores de cada procedência, um tronco basal de 1,30m foi retirado de cada árvore e em seguida retirado amostras de três posições radiais, sendo próximo à medula, região intermediária e próximo à casca. A partir de metodologias comumente empregadas foram determinados o efeito da procedência das sementes em volume da árvore, volume por hectare e incremento médio anual de Balfourodendron riedelianum. Seguido pela determinação das variações na estrutura da madeira decorrentes das procedências das sementes e da variação radial. Também foi realizada a caracterização das propriedades físico-mecânicas determinando a resistência da madeira e a classe de resistência. Concluiu - se que ocorreram variações no volume e nas propriedadesfisicomecânicas da madeira confirmando que as árvores foram influenciadas pela procedência. A madeira proveniente de Alvorada do Sul apresentou maior resistência e homogeneidade comparada as outras duas procedências, porém Gália e Bauru apresentaram maior incremento médio anual.

Submitted by Aelson Maciera (aelsoncm@terra.com.br) on 2017-04-25T16:48:28Z No. of bitstreams: 1 DissCEGS.pdf: 4427743 bytes, checksum: 5e99637e07f5406510f1f85b9c5e9cc1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-26T19:34:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCEGS.pdf: 4427743 bytes, checksum: 5e99637e07f5406510f1f85b9c5e9cc1 (MD5) / Approved for entry into archive by Ronildo Prado (ronisp@ufscar.br) on 2017-04-26T19:34:57Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCEGS.pdf: 4427743 bytes, checksum: 5e99637e07f5406510f1f85b9c5e9cc1 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-26T19:58:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCEGS.pdf: 4427743 bytes, checksum: 5e99637e07f5406510f1f85b9c5e9cc1 (MD5) Previous issue date: 2016-12-02 / Não recebi financiamento / This research aimed to investigate, with the aid of the Brazilian standard NBR 7190 (1990) Wood Structures Project, of the Kruskal-Wallis analysis of variance (ANOVA), and the regrouping bootstrap technique, the influence of extraction regions Caracaraí, Bonfim and Claudia, in physical and mechanical properties of Cupiúba wood (Goupia Glabra Aubl), and assess the possibility of estimate (linear, exponential, geometric and logarithmic mathematical models) the physical and mechanical properties investigated as a function of density. The results of ANOVA indicated equivalence in 94% of the properties of the regions of Caracaraí and Claudia, and no equivalence in 50% of the properties in the region of Bonfim, even after extrapolated by the bootstrap technique, the non-equivalence was still 44%, whereas the results obtained from the regression model implied a possibility of an estimate of the physical and mechanical properties of Cupiúba wood due to its apparent density. / Esta pesquisa objetivou investigar, com o auxílio da norma brasileira NBR 7190 (1990) Projeto de Estruturas de Madeira, da Análise de Variância de Kruskal-Wallis (ANOVA) e da técnica bootstrap de reagrupamento, a influência das regiões de extração Caracaraí, Bonfim e Claudia, em propriedades físicas e mecânicas da madeira de Cupiúba (Goupia Glabra Aubl), assim como avaliar a possibilidade da estimativa (modelos linear, exponencial, geométrico, logarítmico) das propriedades físicas e mecânicas investigadas em função da densidade aparente. Os resultados da ANOVA indicaram equivalência em 94% das propriedades das regiões de Caracaraí e Cláudia, e não equivalência em 50% das propriedades da região de Bonfim, e mesmo depois de extrapolados pela técnica bootstrap, apresentou não equivalência em 44% das propriedades. Os resultados obtidos dos modelos de regressão implicaram na possibilidade da estimativa das propriedades físicas e mecânicas da madeira de Cupiúba em função da densidade aparente.