Concretos com baixo consumo de cimento Portland se justificam por motivos técnicos (menor calor de hidratação, retração e fissuração) e de sustentabilidade (menores consumos de energia e matérias-primas, emissão de CO2 e demanda por transporte). A variabilidade nas matérias-primas, nas condições ambientais e no processo de confecção de um concreto resultam em variabilidade de diversas propriedades no estado fresco e endurecido. A viabilidade da aplicação de concretos com baixo consumo de cimento, em escala no campo, depende da sensibilidade que estes apresentam diante das variabilidades presentes. Concretos com robustez adequada, ou seja, suficientemente tolerantes às variações, são desejáveis. Esta pesquisa teve como objetivo avaliar a robustez de concretos com baixo consumo de cimento, com foco principal em desvios no proporcionamento e variabilidade granulométrica e morfológica dos agregados. Aplicando conceitos de empacotamento e dispersão de partículas, uso de fílers calcários, escolha adequada dos materiais e aplicação de métodos reológicos para desenvolvimento da composição, desenvolveu-se um concreto com efetivo baixo consumo de ligantes (3,66 kg/m3/MPa). Os resultados obtidos indicam que as mudanças granulométricas são as mais impactantes, em especial devido à variabilidade no teor de pó fino nos agregados britados. Mudanças morfológicas, em especial na fração de tamanho que mais impacta no empacotamento (fração dominante), também são relevantes. O cenário de desvios de pesagem proporcionou o menor impacto dentre os três avaliados. Estas conclusões são específicas do concreto analisado e das particularidades dos cenários de variabilidade considerados. Por este motivo esta pesquisa buscou explicar de modo mais geral a influência das diversas variáveis. A distância que separa as partículas (IPS e MPT), a área específica dos materiais granulares e as concentrações de sólidos são alguns dos parâmetros que se correlacionam com o comportamento reológico nos diversos cenários avaliados. Com base no processo experimental e de análise dos resultados aplicados, propôs-se uma metodologia para avaliação de robustez e um índice numérico para avaliação quantitativa da robustez. Foram ainda propostas algumas ferramentas que visam atribuir mecanismos robustos ao processo de produção de concreto: sistema computacional para previsão de propriedades baseado em caracterização fundamental dos constituintes, uso de reômetro de concreto como instrumento de controle de qualidade e medida no campo da robustez e instrumentação de misturador como mecanismo de detecção de mudanças na etapa de mistura. / The use of concretes with low Portland cement content is justified by technical reasons (lower hydration heat, shrinkage and cracking) and sustainability (lower energy and raw materials consumptions, CO2 emissions and demand for transport). Variability in raw materials, environmental conditions and production process result in variability of various concrete properties in the fresh and hardened states. The feasibility of applying low cement concretes in large production scale depends on the sensitivity that these concretes show, given the existing variability. Concretes with adequate robustness, that is, sufficiently tolerant to variations are desirable. This research evaluated the robustness of concretes with low cement consumption, with focus on deviations in proportioning and particle size and morphological variability of the aggregates. Applying particle packing and dispersion concepts, rheological control, use of limestone fillers and appropriate of material choice a concrete with effective low binder consumption (3.66 kg/m3/MPa) was developed. The obtained results indicate that among the considered scenarios, the particle size changes are the most impactful, especially due to the presence of fine dust in the crushed aggregates. Morphological changes, especially in the size fraction that most impacts the packing (dominant fraction), are also relevant. Weighing deviations provided the smallest impact among the three evaluated scenarios. These findings, however, are specific to the analyzed concrete and the considered variability scenarios. For this reason, this research aimed to explain more generally the influence of several variables. The distance between the particles (IPS and MPT), the specific area of the granular material and the solids concentrations are some of the parameters that explain the rheological behavior. Based on the experimental process and the analysis of the applied results, a methodology was proposed for robustness evaluation and a numerical index for the quantitative evaluation of the robustness. Some additional tools to confer robust mechanisms to the concrete production process were proposed: a computer system for forecasting concrete properties, based on fundamental characterization of the constituents, use of a mobile rheometer as a quality control instrument and mixer instrumentation as change detection mechanism during the mixing process.

Os escorregamentos causados por precipitação intensa ocasionam grandes prejuízos a cada estação chuvosa no sudeste brasileiro. Essa dissertação estudou 2 amostras de solos da região serrana do Rio de Janeiro sob uma nova ótica de análise para escorregamentos. As amostras foram coletadas 4 meses após a ocorrência do megadesastre, onde chuvas com precipitação de 325mm em 48 horas causaram mais de 1500 mortes. Em relatos e vídeos obtidos de movimentos de massa que ocorreram nesse evento foi possível observar que o solo apresentou comportamento de um líquido denso e viscoso, escoando pelas encostas da cidade, ou seja, o solo, encharcado pelas chuvas intensas que ocorreram na região, sofreu liquefação. Esse material viscoso formado pela mistura de solo+água que foi caracterizado através da utilização da reologia. Para isso foram apresentados os conceitos da reologia e dos ensaios reométricos, e as possíveis aplicações para solos e na caracterização de corridas de lama. Foram utilizados três ensaios para caracterizar o solo no estado fluido, que foi o squeeze flow, o reômetro de torque com reometria planetária, e o reômetro de placas paralelas. O principal objetivo para utilização desses ensaios é a praticidade para realização dos ensaios, que tem como características: a rapidez na execução, a coleta de dados é realizada automaticamente, apresentam receptibilidade e a facilidade na execução. Com os resultados obtidos foi possível observar a mudança de comportamento do solo (de um material com comportamento elástico para um material como um fluxo de lama) com a elevação da umidade, para os dois ensaios. Os resultados demonstram que o valor do limite de liquidez calculado através do aparelho de Casagrande é confirmado com esses novos aparelhos, ii sendo que, para esses aparelhos é visível a mudança de comportamento que define o limite de liquidez. Através dos resultados também foi possível determinar que o solo em estado fluido tem seu comportamento regido pelo modelo de Herschel Bulkley. Para tornar os resultados obtidos aplicáveis foi apresentado um capítulo ligando os resultados obtidos da reometria com a possibilidade do solo sofrer liquefação, aliado com os resultados obtidos dos ensaios de caracterização geotécnica. Sendo realizadas análises de estabilidade com os resultados obtidos, correlacionando a inclinação do talude, o nível dágua e a ocorrência da liquefação. / Landslide caused by rainfalls cause major damage each rainy season in southeastern Brazil. This dissertation studied two soil samples from the mountainous region of Rio de Janeiro in a new light analysis for landslides. Samples were collected four months after the occurrence of disaster, when rainfall with intensity of 325mm in 48 hours caused more than 1,500 deaths. In reports and video obtained from mass movements that occurred at this event was observed that the soil responded as a dense liquid, viscous draining the citys landscape. The drenched soil, by heavy rains that occurred in the region, suffered liquefaction. This viscous material formed by mixture of soil and water that was characterized by the use of rheology. In this dissertation was presented the concepts of rheology and rheometric tests for application in soils and characterization of fluid movements. Tree different rheometric tests were performed to characterize the soil in the fluid state, which was the squeeze flow, torque rheometer with planetary geometry and parallel plate rheometer. The main objective of these tests is to use the convenience for the tests, that presents the follow characteristics: the speed of execution, data collection is performed automatically and the testes present repeatability apart from ease of application. With the results we observed the change of soil behavior (of a material with elastic properties for a material that presents the behavior as a mud flow) with increasing humidity for the tests. The results show that the value of the liquidity limit calculated by the Casagrande apparatus is confirmed with these new devices, furthermore with the use of these devices is visible the behavior change that defines the liquid limit. iv Was determined that the Herschel Bulkley model is the one that best represents the behavior of the soil in the fluid state. Was presented a chapter with an application of the results obtained by adding the results of the rheometer with the results of geotechnical characterization tests to determine the possibility of soil suffer liquefaction. To this aim, were performed stability analysis considering the results obtained, correlating the slope inclination, the water level and the occurrence of liquefaction.

Este trabalho apresenta o uso de planejamento granulométrico na preparação e caracterização de suspensões concentradas de alumina em meio aquoso, que posteriormente deverão ser utilizadas para a conformação por colagem em fitas - processo de tape casting. A suspensão foi preparada utilizando-se duas ou mais distribuições granulométricas diferentes na sua formulação, a fim de promover a otimização do empacotamento de partículas. As condições para estabilização das suspensões preparadas foram obtidas por meio de estudos de comportamento reológico e através de curvas isotermas de adsorção, por meio de medidas de viscosidade em função da concentração de aditivo dispersante e de medidas de mobilidade eletroforética dinâmica, respectivamente. Os valores mostram a qualidade dos dados obtidos nas simulações quanto aos valores de IPS calculados, em função de uma quantidade de água pré estabelecida de 35% em volume, ficando em média próximo do valor de 0,150µm, para as formulações simuladas. Desta forma foi possível preparar uma suspensão concentrada com empacotamento de partículas otimizado podendo chegar a um valor máximo de 60% em volume de sólidos, com possibilidades de minimizar os possíveis efeitos adversos da retração durante a secagem e queima dos filmes. / This paper presents the use of grain size in the pack planning for preparation and characterization of a concentrated suspension of alumina in aqueous medium, which subsequently will be used for the conformation by tape casting process. The suspension was prepared using two or more different particle size distributions in the formulation to promote the optimization of particle packing. The definitions of stability and rheological behavior of dispersion curves were made by adsorption isotherms, by measuring electrokinetic mobility and viscosity curves as a function of concentration of additives, respectively. The results show the quality of data obtained in the simulations as the maximum values of IPS for each formulation. Then, it is possible to prepare a concentrated suspension with optimized particle packing and may reach a maximum value of 60% by volume of solids, with opportunities to minimize the possible adverse effects of shrinkage during drying of the films.

Neste presente trabalho foi realizado um estudo sobre copolímeros em bloco e seus nanocompósitos com diferentes estruturas morfológicas. Os polímeros estudados foram copolímeros de poliestireno-b-poli(etileno-co-butileno)-b-poliestireno (SEBS), sendo dois desses copolímeros com fração em massa de 30% de blocos de poliestireno (PS), e um deles modificado com anidrido maleico na fase de poli(etileno-co-butileno) (PEB). Os outros três copolímeros têm 13% de blocos de PS. A nanopartícula utilizada foi a argila montmorilonita organofílica Cloisite 20A. Os nanocompósitos foram preparados por dois métodos: i) mistura no estado fundido (extrusão); ii) solução. As microestruturas dos materiais resultantes foram caracterizadas pelas técnicas de espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) e difração de raios-X (DRX). As propriedades reológicas foram avaliadas em dois tipo de fluxo (cisalhamento e elongacional). Para avaliar as propriedades reológicas em fluxo de cisalhamento foram realizados ensaios de cisalhamento oscilatório em pequenas amplitudes (SAOS), cisalhamento oscilatório em grandes amplitudes (LAOS) e varredura de tempo (TS). Para avaliar as propriedades reológicas em fluxo elongacional foram realizados ensaios com geometria apropriada (SER), acoplada ao reômetro rotacional. Estes ensaios foram conduzindo em duas direções: paralela (longitudinal) e perpendicular (transversal) à direção do fluxo de extrusão. As análises de caracterização estrutural (DRX e SAXS) indicaram uma estrutura intercalada para os nanocompósitos SEBS/20A e esfoliada para as matrizes modificadas com anidrido maleico. A caracterização reológica dos copolímeros com 30% de blocos de PS em fluxo de cisalhamento mostrou que as morfologias dos nanocompósitos são estáveis com o tempo de cisalhamento, e permitiu confirmar as estruturas dos nanocompósitos. Para os copolímeros com 13% de blocos de PS foi possível identificar as temperaturas de transição ordem-ordem e ordem-desordem. Os resultados dos ensaios reológicos indicaram que ocorre alinhamento dos cilindros na direção dos fluxos de cisalhamento e elongacional. Também foram avaliadas as propriedades mecânicas, e os resultados mostraram que o comportamento mecânico é altamente influenciado pela estrutura morfológica e a incorporação de argila. / In this work block copolymers and their nanocomposites were studied. The polymers studied were copolymers of polystyrene-b-poly(ethylene-co-butylene)-b-polystyrene (SEBS), with two samples containing 30 wt% of PS blocks. The other three copolymers contained 13% of PS blocks. Two block copolymers are modified with maleic anhydride. The reinforcement used was the montmorillonite organoclay Cloisite 20A. The nanocomposites were prepared by two methods: i) melt blending (extrusion), with which a cylindrical hexagonal structure (anisotropic and isotropic) was obtained; ii) casting, with which a lamellar structure was obtained. The microstructures were characterized by the techniques of small angle X-ray scattering (SAXS) and X-ray diffraction (XRD). The rheological properties were evaluated in two different flows (shear and elongational). To evaluate the rheological properties in shear flow the samples were tested under small amplitude oscillatory shear (SAOS), large amplitude oscillatory shear (LAOS) and time sweep (TS). To evaluate the rheological properties in elongational flow, tests were carried out using an appropriate geometry (SER). The latter tests were conducted on samples aligned in two different directions: parallel (longitudinal) and perpendicular (transverse) to the flow direction of extrusion. The structural characterization analysis (XRD and SAXS) indicated an intercalated nanocomposite structure for SEBS/20A, and an exfoliated structure for the copolymers modified with maleic anhydride. The rheological characterization of the samples in shear flow showed that the morphologies of the nanocomposites are stable with time of shearing, and it confirmed the morphologies of the nanocomposites (30% PS block). For copolymers with 13 % of PS blocks it was possible to identify the order-order and order-disorder transition temperatures. The rheological tests showed that it is possible to align the morphologies in shear and elongational flows. The mechanical properties were also evaluated; the results have shown that the mechanical behavior was strongly influenced by the morphological structure and clay incorporation.

[pt] Após a perfuração de poços de petróleo, a lama utilizada na remoção de cascalho, lubrificação e resfriamento da broca deve ser removida e substituída por uma mistura de cimento. Essa substituição se dá pelo deslocamento de um fluido por outro no espaço anular entre a formação rochosa e a coluna de completação ou revestimento. A mistura de cimento tem a função de garantir a estabilidade estrutural do poço evitando danos ambientais e prejuízos econômicos. Para melhores resultados do processo de cimentação, utilizam-se fluidos intermediários, também chamados de colchões lavadores e espaçadores, entre os fluidos principais. A boa qualidade do deslocamento dos fluidos pode ser avaliada pela forma da interface entre eles. Perfis mais acentuados sugerem um atravessamento indesejável do fluido deslocante (cimento) através do deslocado (fluido de perfuração). Por outro lado, perfis achatados indicam um deslocamento mais eficiente. Neste trabalho foi feita uma análise experimental e numérica do processo de cimentação, investigando a forma da interface e a eficiência do deslocamento dos fluidos. Uma planta experimental vertical foi construída, simulando um processo de deslocamento de fluidos em anulares excêntricos de poços. Com uma câmera digital CCD foram filmadas as interfaces entre os fluidos durante o escoamento e com essas imagens puderam-se comparar os resultados com as simulações numéricas realizadas num softw are comercial, usando o método de volumes finitos. Foram analisados os efeitos de diferentes parâmetros como a excentricidade, o regime de escoamento, e, principalmente o comportamento mecânico dos fluidos envolvidos (reologia) na eficiência do deslocamento. Com base nesses resultados é possível prever quais parâmetros operacionais otimizam o processo de deslocamento. / [en] In cementing processes of oil wells, the mud formerly used to drag the gravel, to lubricate and to cool the drill is removed and substituted by a cement mixture. This substitution is obtained by the displacement of a fluid by another in the annulus between the rock formation and the casing. For best results of cementing process, intermediate fluids, also called spacers, are used between the drill mud and the cement mixture. The displacement process is very complex due to geometry and fluids characteristics. The annular space is eccentric in most cases, and both drilling mud and cement mixtures are non-Newtonian fluids. In this work, an experimental and numerical study is performed to analyze this process. A vertical experimental plant was constructed to simulate the fluid displacement through eccentric annuli. The interface shapes between two adjacent fluids were visualized using a digital CCD camera. The images were compared with the results obtained in the numerical simulations. The numerical solution was obtained via the Finite Volume technique and using the Volume-of-Fluid method. The effects of eccentricity, displacement velocity and rheological parameters on the displacement e± ciency were investigated. Based on these results we can predict the liquid characteristics and the operational parameters that optimize the displacement process.

Fondue de chocolate é um produto derivado de chocolate consumido fundido com frutas e bolos sob aquecimento. É crescente o interesse dos consumidores em alimentos que tragam algum tipo de benefício à saúde. Óleo de castanha do Brasil, aveia e ácido graxo ômega-3 são alguns dos ingredientes funcionais mais comentados da atualidade. Assim, o objetivo desse trabalho foi desenvolver formulações enriquecidas desses ingredientes e avaliar a reologia, através de análises de textura, comparando-as com os produtos de mercado. Avaliou-se a textura, com probe back extrusion, avaliando-se os resultados através da equação Herschel-Bulkley, e por análise de consistência. O resultado da composição centesimal indicou que três (das seis) formulações apresentaram alto conteúdo de proteína bruta, comparado às amostras comerciais. As amostras enriquecidas com aveia apresentaram alto teor de fibra total e mostraram-se bons substitutos para a gordura do leite e sacarose. Na avaliação de textura por back extrusion, dentre as amostras comerciais, a amostra contendo leite condensado e chocolate amargo apresentou os maiores valores para os parâmetros de firmeza, coeficiente de consistência, coesividade e índice de viscosidade. Os fondues foram classificados como fluidos pseudoplásticos (n < 0) e os chocolates do tipo cobertura, fluidos dilatantes (n > 1). O ponto de fluidez foi semelhante para todas as amostras. O resultado do ensaio back extrusion para as formulações apontou que as amostras que contêm extrato de aveia apresentaram valores bem mais baixos frente às outras formulações. A avaliação da consistência revelou que a 10 ºC a amostra D apresenta bom potencial para aplicação como spread; enquanto à 20 ºC, as amostras C e D são as que apresentam melhor potencial. Assim, sugeriu-se a qualidade superior dos produtos desenvolvidos frente aos comerciais, que contêm estabilizantes e espessantes artificiais, bem como prolongada vida de prateleira e potencial emprego como spread. / Chocolate fondue is a chocolate product which is consumed melted with fruits and cakes. There is a growing interest by consumers in foods that brings some healthy benefits. Brazilian nut oil, oats and omega-3 are some of the most famous functional ingredients nowadays. Thus, the aim of this work was developing enriched formulations containing these ingredients and evaluating rheology through textural analysis, comparing to brand products. Texture was evaluated by probe back extrusion, results being evaluated through Herschel-Bulkley equation, and by consistency test. Chemical analysis pointed that three (of six) formulations showed high content of protein, comparing to brand products. Samples enriched with oats showed a high fiber content. Oat extract was suggested as a good milk fat + sucrose replacer. Among brand products, sample comprising condensed milk and dark chocolate showed the higher values for firmness, consistency coefficient, cohesiveness and viscosity index on back extrusion analysis. Fondues were classified as thinning fluid (n < 0) and chocolate bars are thickening fluids (n > 1). Break point was alike for all samples. Back extrusion for developed samples pointed that samples containing oat extract showed an overall lower results comparing to the others. Consistency test showed that when conditioned at 10 ºC, sample D shows a good potential for application as chocolate spread; while at 20 ºC, samples C and D perform better. Thus, it was suggested a major quality of enriched samples when compared to brand products, which contains stabilizers, artificial thickener, as a longer shelf life and potential use as spread.

Neste trabalho, foram obtidos compósitos poliméricos de Óxido de Grafite (GO) incorporado em Poli(metaclilato de metila) (PMMA). A obtenção do Óxido de Grafite foi realizada por dois diferentes métodos: método de Hummers modificado e método de Staudenmaier. Em seguida, foi ainda adicionada uma etapa secundária de tratamento térmico à 1000 ºC nos GOs obtidos a fim de expandir as lamelas de grafite e remover os grupos funcionais aderidos durante o ataque ácido do grafite. As cargas obtidas foram caracterizadas com o auxílio das técnicas de Difração de Raios-X (DRX), Espectroscopia Raman, Espectroscopia Vibracional no Infravermelho (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia de Força Atômica (AFM), constatando a formação do Óxido de Grafite por ambos os métodos, e ainda a expansão das folhas após o tratamento térmico. O estudo comparativo dos compósitos de matriz polimérica com 1, 3 e 5 % de concentração de GO antes do tratamento térmico e 1 e 3 % após o tratamento térmico foi realizado com o objetivo de entender a contribuição nas propriedades reológicas do polímero com a adição da carga de GO. Os compósitos poliméricos foram obtidos através de um misturador interno, variando-se o método de adição da carga na matriz polimérica via solvente ou via moinho - para estudar a melhor dispersão da carga na matriz. Os compósitos PMMA/GO foram caracterizados por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), Análise Termogravimétrica (TGA), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET); e por ensaios reológicos de Varredura de Deformação, Varredura de Tempo, e Cisalhamento Oscilatório de Pequenas Amplitudes (COPA). Os resultados reológicos apresentaram um aumento da viscosidade complexa tanto na Varredura de Tempo, quanto no COPA. De acordo com a metodologia adotada, ainda não foi possível verificar o aumento crescente da viscosidade complexa a baixas frequências. Este aumento de viscosidade indicaria que o Óxido de Grafite formou uma rede tridimensional, cuja percolação impede que as cadeias poliméricas relaxem completamente. / In this study, composites of graphite oxide (GO) in poly(methyl methacrylate) (PMMA) were obtained. Obtaining of graphite oxide was performed by two potential methods by literature: modified Hummers method and Staudenmaier method; Then, a secondary GOs obtained heat treatment step - at 1000° C - was added in order to expand the graphite flakes and remove functional groups attached during the acid attack of graphite. The reinforcement obtained by both methods were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Raman Spectroscopy, Infra Red Spectroscopy (FTIR), Thermogravimetric Analysis (TGA), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and Atomic Force Microscopy (AFM), confirming the formation of Graphite Oxide by both methods, and also the expansion of the leaves after the heat treatment. Then, a comparative study of the polymer matrix composites with 1, 3 and 5 % concentration of oxides graphite before the heat treatment and 1 and 3 % after the heat treatment was performed in order to understand the contribution to the rheological properties of the polymer with the addition of GO reinforcement. The composites were obtained by internal mixer, varying the load adding method in the polymeric matrix - via mill and via solvent - to study the best dispersion of GO in the matrix. The samples were characterized by Gel Permeation Ghromatography (GPC), Thermogravimetric Analysis (TGA), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM); and rheological measurements of Deformation Scan, Time Sweep, and Small Amplitude Oscillatory Shear (SAOS). The rheological results showed an increase in complex viscosity at both Time Sweep, as in SAOS. However, it was not possible to verify the increase of complex viscosity at low frequencies, that would indicate that graphite oxide form a three-dimensional arrangement, which prevents the percolation of the polymer chains, letting them to relax completely.

A conformação em torno elétrico é um dos métodos utilizados na fabricação de peças cerâmicas, principalmente utilitários e decorações. Porém nem todas as massas cerâmicas possuem plasticidade adequada para serem torneadas. A porcelana fosfática é um desses exemplos devido à composição de 50 % de cinza de ossos bovinos, 25 % de caulim e 25 % de feldspato. Uma massa de porcelana comercial de alta temperatura, branca e com boa plasticidade foi a referência de massa propícia para se trabalhar no torno elétrico e foi feito a caracterização desse material como distribuição granulométrica, picnometria a gás, composição química por fluorescência de raio X (FRX) e difração de raio X (DRX). Os mesmos métodos de caracterização foram feitos na porcelana fosfática. O limite de Atterberg foi utilizado como técnica para medir os teores de água das massas e a reometria por squeeze flow foi o método de análise para diferenciar massas cerâmicas plásticas e não-plásticas. Testes no torno elétrico foram feitos para concluir sobre melhoria na plasticidade da porcelana fosfática através da adição de aditivo como bentonita e polímero à base de éter celulose (MHEC). Adição de 4 % de bentonita na porcelana fosfática aumentou o índice de plasticidade de Atterberg em cerca de 100 % e as curvas de squeeze flow ficaram próximos das curvas do material de referência, apresentando assim plasticidade suficiente para fabricar peças no torno elétrico. / Throwing on electric wheel is one of techniques used to forming ceramic wares as tableware and decorative. However, ceramic body needs to have enough plasticity for hands working on throwing wheel. The phosphatic porcelain composition is 50 % of bone ash, 25 % of kaolin and 25 % of feldspar and generally has low plasticity. A commercial porcelain for throwing on the electric wheel was used as default and compared with the phosphatic porcelain. Raw material characterization as particle size distribution analysis, gas pycnometry, chemical composition by x-ray fluorescence (XRF), zeta potential and x-ray diffraction (XRD) was doing to compare both porcelains. Atterberg limits were used to measure moisture content of ceramic body and rheometry was evaluated by squeeze flow technique to determine the viscosity difference between porcelain and phosphatic porcelain. Test on the throwing wheel were made to verify plasticity improvement by addition of bentonite or a polymer based on ether cellulose (MHEC). The 4 % of bentonite addition increased about 100 % the Atterberg limit and the consequent change in the squeeze flow curves demonstrate to be similar with reference and with enough plasticity to throwing on the electric wheel. Keyword: Phosphatic porcelain. Plasticity. Throwing wheel. Bentonite. Squeeze flow.

Derivada da quitina, a quitosana apresenta aplicações que variam desde a liberação controlada de fármacos, a filmes de revestimento comestível, biomaterial, lentes de contato. A utilização da beta-quitina para obter a quitosana é vantajosa, pois apresenta-se menos alergênica e mais reativa que a alfa-quitina. A combinação da quitosana com outros materiais pode proporcionar materiais com diferentes propriedades e neste trabalho foram estudadas as misturas de quitosana/gelatina e quitosana/amido, solubilizadas em L-ácido lático. Técnicas como FT-IR, termogravimetria, absorção de água, ensaios de DMA no modo tração e análises reológicas foram usadas em ambas as misturas nas proporções 2:1, 1:1 e 1:2. Os espectros FT-IR mostraram que nos géis e filmes ocorreu interação eletrostática entre os componentes. A termogravimetria mostrou que há diminuição da estabilidade térmica dos componentes quitosana e gelatina quando em presença do L-ácido lático, mas o amido pouco foi afetado pela presença do L-ácido lático. Para os filmes, tanto no caso de quitosana/gelatina quanto no caso quitosana/amido, as misturas mais estáveis termicamente são as que contêm maior quantidade de gelatina ou amido. Isso mostra que é favorável a adição de gelatina ou amido à quitosana quando se deseja maior resistência à temperatura. O aumento da concentração de gelatina ou amido nos filmes de quitosana em L-ácido lático aumentou a absorção de água, o que possibilita a aplicação como suporte na liberação controlada de fármacos. Os ensaios de DMA no modo tração mostraram que o aumento da quantidade de gelatina ou amido nos filmes torna estes mais frágeis. A mistura dos polímeros em diferentes proporções na formação dos géis mostrou que os géis de quitosana/amido adquiriram características de gel em menores frequências que os géis de quitosana/gelatina. O aumento da concentração de gelatina aumenta a temperatura de gelificação, mas para os géis de quitosana/amido nenhum efeito foi observado. Em relação à viscosidade, a gelatina mostrou comportamento newtoniano e as amostras de quitosana e as misturas apresentaram comportamento pseudoplástico, tanto em L-ácido lático como em ácido acético. Os valores de energia de ativação (Ea) de fluxo calculados para quitosana/gelatina e quitosana/amido aumentaram com o conteúdo de quitosana. Os géis de quitosana/amido apresentaram menor Ea que os géis de quitosana/gelatina, apresentando, portanto, maior facilidade para fluir. Os valores de Ea de fluxo para os géis em L-ácido lático são menores que os obtidos para géis em ácido acético. O ácido lático melhorou as propriedades dos géis em relação ao ácido acético, proporcinando filmes mais flexiveís para a liberação controlada de fármacos e géis mais fáceis de deslizar na pele. / Derived from chitin, chitosan has applications ranging from drug delivery system, edible films, biomaterials, contact lenses. The use of beta-chitin for chitosan preparation is advantageous because it is less allergenic and more reactive than alpha-chitin. The association of chitosan with other materials can provide materials with different properties. In this work, mixtures of chitosan/gelatin and chitosan/starch solubilized L-lactic acid were studied. Techniques such as FT-IR, thermogravimetry, water absorption, DMA in traction mode and rheology were studied in both mixtures with proportions of 2:1, 1:1 and 1:2. FTIR spectra showed that both, gels and films, presents electrostatic interaction between the components. The thermogravimetric analysis has shown that there is a decrease in thermal stability of gelatin and chitosan in the presence of L-lactic acid. Thermal stability of starch was little affected by the presence of L-lactic acid. The most thermally stable films are those containing higher amounts of gelatin or starch. This shows that the addition of gelatin or starch to chitosan is favorable. Increasing the gelatin or starch concentration in the films provoked an increase in water absorption, which enables the application to drug delivery system. DMA tests in traction mode showed that increasing the gelatin or starch amount turns films more fragile. Chitosan/starch biomaterial presents gel characteristics at lower frequencies than chitosan/gelatin biomaterial. Increasing the gelatin concentration, an increasing in gelation temperature was observed, however for chitosan/starch gels, no effect was observed. Regarding the viscosity, gelatin showed Newtonian behavior while chitosan samples and the mixtures exhibited pseudoplastic behavior both in L-lactic and acetic acid. The values of flow activation energy calculated for chitosan/gelatin and chitosan/starch increased with chitosan amount. The chitosan/starch gels showed lower energy when compared to chitosan/gelatin gels, thus presenting facility to flow. The values of Ea to chitosan/gelatin and chitosan/starch solubilized in L-lactic acid are smaller than those obtained in acetic acid. L- lactic acid improved the properties of gels with respect to acetic acid, resulting in more flexible films for drug delivery system and gels easier to slide in the skin.

Neste trabalho, foi estudado o comportamento reológico nos regimes de viscoelasticidade linear (VEL) e não linear (VENL) da mistura polimérica de polimetacrilato de metila/poliestireno (PMMA/PS), compatibilizada ou não com os copolímeros: estatístico P(S-co-MMA) (VEL e VENL) e bloco P(S-b-MMA) (VEL). No estudo do comportamento de VEL, ensaios de cisalhamento oscilatório de pequenas amplitudes (COPA) foram realizados utilizando-se um reômetro de tensão controlada. O comportamento de VEL das misturas poliméricas foi comparado com os modelos teóricos de Bousmina[1] e generalizado de Palierne[2]. Os tempos de relaxação das misturas poliméricas foram obtidos analisando o comportamento reológico no regime de VEL utilizando o software desenvolvido por Honerkamp e Weese[3]. Os tempos obtidos foram comparados com o modelo de Jacobs et al.[4]. O estudo do comportamento de VENL foi conduzido através de ensaios de relaxação de tensão utilizando-se um reômetro de deformação controlada. Os resultados do comportamento reológico no regime de VEL indicaram a presença de quatro tempos de relaxação, para as blendas compatibilizadas com P(S-co- MMA) (composições menores de 10% de fase dispersa e concentrações maiores de 4% de copolímero): dois picos relacionados às fases puras; F, relacionado com a relaxação das gotas da fase dispersa e o relacionado com a relaxação do compatibilizante na interface entre as fases matriz e dispersa. Os valores experimentais de F e foram utilizados para os cálculos de tensão interfacial () e do módulo complexo de interface () das blendas poliméricas compatibilizadas. Os resultados indicaram uma diminuição de com o aumento da concentração de copolímero. Os resultados do comportamento reológico no regime de VEL, para as blendas compatibilizadas com P(S-b-MMA), também apresentaram a presença de quatro tempos de relaxação. Observou-se que o aumento da adição de P(S-b-MMA) proporcionou uma redução no .. Os resultados de VENL de relaxação de tensão mostraram a presença de três fenômenos de relaxação, relacionados com: 1) as fases puras, 2) a relaxação das gotas da fase dispersa e um terceiro mais rápido. A adição de P(S-co-MMA) resultou numa diminuição do processo de relaxação das gotas da fase dispersa. / In this work, the dynamic behavior of polymethylmetacrylate/polystyrene (PMMA/PS) blends to which P(S-co-MMA) was added was studied. Several blend composition and copolymer concentrations were studied. The rheological behavior of blends was compared to Bousminas[1] and Paliernes generalized[2] models. The relaxation spectra of the blends were also inferred, and the results were analyzed in light of the analysis of Jacobs et al.[4]. The relaxation spectra of the blends with smaller dispersed phase (below 10 wt%) and larger copolymer concentrations (above 0.4 wt%) showed the presence of four relaxation times, two corresponding to the blend phases, F, corresponding to the relaxation of the shape of the dispersed phase of the blend, and , that can be attributed to the relaxation of Marangoni stresses tangential to the interface between the dispersed phase and matrix. The experimental values of F and were used to infer the interfacial tension () and the interfacial complex shear modulus () for the different blends, decreased with increasing copolymer concentration. decreased with increasing blend dispersed phase concentration and decreasing copolymer concentration. The predictions of Paliernes generalized model were found to corroborate the experimental data once the values of and found analyzing the relaxation spectra were used in the calculations. Bousminas model was found to corroborate the data only for larger dispersed phase concentration. The stress relaxation behavior of PMMA/PS blends with or without random copolymer addition, submitted to step shear strain experiments in the linear and nonlinear regime was studied. The effect of blend composition, viscosity ratio and random copolymer was evaluated. All blends presented three relaxation stages, a first relaxation which was attributed to the relaxation of the pure phases, a second one which was characterized by the presence of plateau and a third fast one.