O gerenciamento de resíduos sólidos urbanos (RSU) é um dos grandes problemas da atualidade. Ferramentas como a coleta seletiva e a reciclagem tornam mais fácil a reintegração de materiais que seriam descartados, não retornando à cadeia produtiva. Dentre estes materiais, os plásticos misturados apresentam maior dificuldade de reciclagem devido à presença de diferentes tipos de plásticos e ao elevado nível de contaminação dos RSU, constituindo-se nas principais causas para o seu descarte em aterros sanitários. As amostras utilizadas neste trabalho, compostas principalmente por plásticos misturados, foram retiradas do resíduo não comercializado por uma das Unidades de Triagem pertencente ao programa de Coleta Seletiva de Porto Alegre. PEBD, PEAD, PP, PET, PVC e PS são os maiores componentes das amostras, sendo testadas diferentes estratégias de processamento. Uma delas foi a injeção direta das amostras não lavadas e a outra o processamento, tanto por injeção direta quanto por extrusão seguida de injeção, da fração sobrenadante obtida durante a lavagem (Fração Leve), constituída principalmente por poliolefinas. As amostras foram analisadas quanto à resistência ao impacto Izod, resistência à tração, resistência à flexão, temperatura de amolecimento Vicat e analisadas por microscopia. O processo de injeção direta da Fração Leve apresentou-se como a melhor alternativa de processamento, permitindo obter produtos com níveis de propriedades mecânicas similares àquelas correspondentes às resinas virgens. / The management of municipal solid waste (MSW) is one of the biggest problems nowadays. Strategies such as selective collection and recycling make waste material reintegration easier, sending them back to the productive chain. Among these materials, commingled plastics present more difficulties to recycling due to the mix of different plastics and MSW high contamination level, becoming one of the main reasons to be disposed on landfills. The samples used, composed mainly of commingled plastics, were taken from non commercialized residue from the selective unit which belongs to Porto Alegre's selective collection program. LDPE, HDPE, PP, PET, PVC and PS were the major components of the samples. Two different processing approaches were tested. One was the direct injection of the unwashed samples, and the other the processing, either by direct injection or extrusion followed by injection, of the floating fraction obtained during washing (light fraction), which was constituted mostly by polyolefins. The samples were analyzed by microscopy and tested for Izod impact resistance, tensile and flexural strength, and Vicat softening temperature. The direct injection of the light fraction was the best alternative, providing products with mechanical properties similar to the virgin resins.

Devido aos problemas decorrentes da disposição inadequada dos resíduos poliméricos, não recicláveis, principalmente aqueles de vida útil curta, como fraldas descartáveis e absorventes higiênicos, o uso de polímeros biodegradáveis torna-se uma alternativa atraente e imprescindível para amenizar a geração de resíduos poliméricos de difícil degradação, e consequentemente, diminuir os danos que esses possam causar ao meio ambiente. Polímeros termoplásticos convencionais contendo em sua composição agentes pró-degradantes podem tornar-se biodegradáveis, pela ação oxidativa do aditivo que acelera a cisão das macromoléculas, que leva a biodegradação destas por micro-organismos. Neste trabalho, foram utilizados dois grades de polipropileno (PP) que são empregados na fabricação de materiais descartáveis, no qual foram aditivados com agente pró-degradante orgânico, contendo um grupo 1,2-oxi-hidroxi, e suas características e propriedades foram avaliadas, na tentativa de desenvolver um polímero ambientalmente biodegradável. Com o intuito de comparar a eficiência deste aditivo orgânico, foi utilizado o d2w®, aditivo pró-degradante comercial já utilizado no mercado, que apresenta características semelhantes ao aditivo orgânico, porém apresenta metal de transição em sua composição. Desta forma amostras de PP foram aditivadas com 1, 2 e 3% de pró-degradante orgânico e comercial (d2w®) e submetidas à degradação por processos abióticos (natural e acelerado) e bióticos (compostagem e biodegradação em meio aquoso e em solo). A monitoração da degradação das amostras foi acompanhada utilizando-se técnicas FTIR, DSC, MEV, Mv e a quantificação de CO2 gerado. A amostra de PP com pró-degradante comercial foi mais sensível a termodegradação, porém as amostras de PP com pró-degradante orgânico apresentaram maior nível de degradação. Em ambas as amostras ocorreram aumento da cristalinidade após a degradação devido à redução da massa molar, e a modificação morfológica da superfície dos corpos de prova, devido à fotodegradação (natural e acelerada) e degradação biótica. A degradação abiótica das amostras de filme de PP por ação da radiação ultravioleta (270 horas), favoreceu o processo de biodegradação em meio aquoso (100 dias). Neste estudo constatou-se que o pró-degradante orgânico não apresentou efeitos toxicológicos ao solo, pois possibilitou o cultivo de plantas, através do desenvolvimento sadio das raízes. / Due to problems resulting from the inadequate disposal of polymeric waste, non-recyclable, especially those with short shelf life, as disposable diapers and sanitary napkins, the use of biodegradable polymers becomes an attractive and necessary alternative to minimize the generation of waste polymeric difficult degradation and, consequently, reduce the damage that they can cause to the environment. Conventional thermoplastic polymer containing in their composition pro-degrading agents may become biodegradable by the oxidative action of the additive which accelerates the cleavage of macromolecules, which leads to degradation by these microorganisms. In this study, two crates of polypropylene (PP), which are used in the manufacture of disposable materials, which were additivated with organic pro-degrading agent containing a 1,2-oxo-hydroxy group and their characteristics and properties were evaluated used were in an attempt to develop an environmentally biodegradable polymer. In order to compare the efficiency of organic additive, d2w®, pro-degradant additive already used in the commercial market, which has similar characteristics to the organic additive was used, however with the transition metal in their composition. This form of PP samples were additivated with 1, 2 and 3% of pro-degrading organic and commercial (d2w ®) and subjected to degradation by abiotic processes (natural and accelerated) and biotic (composting and biodegradation in an aqueous medium and soil). Monitoring of the degradation of the samples was monitored using techniques FTIR, DSC and SEM, Mv and quantification of CO2 generated. A sample of PP with pro-degrading commercial was more sensitive to thermodegradation, but the PP samples with pro-degrading organic had higher degradation. In both samples there was an increase in crystallinity after degradation due to the reduction of the molar mass and morphological modification of the surface of the test specimens due photodegradation (natural and accelerated) and biotic degradation. The abiotic degradation of samples of PP film by the action of ultraviolet radiation (270 hours), favored the biodegradation process in aqueous medium (100 days). In this study it was found that the organic pro-degrading soil showed no toxic effects, because it allowed the cultivation of plants, through the development of healthy roots.

Tendo em vista que a redução da geração de resíduos industriais é limitada, a reciclagem de resíduos tem sido praticada na tentativa de minimizar os danos causados pelos mesmos. Devido à grande quantidade de materiais consumidos, a indústria da construção civil mostrase promissora para reciclagem de resíduos. Assim como vem sendo praticado com as escórias de alto-forno, esta pesquisa propõe a utilização da escória granulada de fundição, resíduo gerado no processo de fusão de ferro fundido via cubilô, como um material cimentante em concretos na construção civil. Ensaios de caracterização da escória apresentaram bons resultados para aplicação deste resíduo como substituição ao cimento, em termos de índice de pozolanicidade, grau de vitrificação, entre outros. Em razão de um grande número de estruturas de concreto armado necessitarem de intervenções, por não apresentarem um desempenho satisfatório em pouco tempo de uso, que a durabilidade das estruturas de concreto vem sendo amplamente estudada. Sendo assim, esta pesquisa avalia a durabilidade dos concretos com escória granulada de fundição, em termos de absorção de água por sucção capilar e penetração de íons cloreto. Foram estudados concretos contendo diferentes teores de substituição de cimento por escória granulada de fundição (0% - 10% - 30% - 50%), em volume, e relações água/aglomerante (0,40 – 0,55 – 0,70).Os resultados mostram que, para a mesma relação água/aglomerante, a substituição de cimento por escória granulada de fundição aumenta significativamente a taxa de absorção de água e não prejudica significativamente a penetração de íons cloreto. Entretanto, para um mesmo valor de resistência à compressão, a incorporação de escória granulada de fundição é viável tecnicamente, pois diminui a taxa de absorção e a penetração de cloretos.

As misturas densas, em geral, apresentaram melhores resultados com o acréscimo de borracha que as misturas semi-densas. A inclusão de borracha de pneus a pré-misturados a frio mostrou-se viável e exeqüível, consumindo grande quantidade de pneus resultando em benefícios ambientais.

Made available in DSpace on 2018-08-01T21:58:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_12302_Fabrício Uliana.pdf: 1583684 bytes, checksum: f1f942575b76a53e7b6437359bb737fd (MD5) Previous issue date: 2018-03-28 / A crescente demanda por materiais poliméricos em vários setores industriais e até mesmo na vida cotidiana, tem como consequência um grande volume de resíduos gerados. Os métodos de reciclagem química são uma opção para reduzir o impacto causados pelo descarte inadequado desses materiais. O estudo de parâmetros cinéticos e termodinâmicos das reações de despolimerização podem ajudar a otimizar processos existentes bem como auxiliar no desenvolvimento e estudo de viabilidade de novos processos. Outra ferramenta com grande potencial para estudos de processos de reciclagem química é a modelagem molecular. Através de cálculos computacionais é possível identificar previamente quais os produtos gerados em uma reação química, o mecanismo de reação para o processo além de determinar os parâmetros cinéticos e termodinâmicos. No presente trabalho, é proposto uma nova metodologia para a despolimerização do poliuretano. Para esse processo foi determinado o mecanismo de reação e efetuado estudo cinético e termodinâmico utilizando ferramentas de modelagem molecular. Os dados experimentais obtidos no processo de despolimerização do Poliuretano pós consumo (PU) foram comparados com dados teóricos sendo possível mostrar uma boa correlação entre os valores de energia de ativação (93,37 kJ˖mol-1 obtido experimentalmente e 96,51 kJ˖mol-1 através de cálculos teóricos) e entalpia de ativação (experimental de 89,77 kJ˖mol-1 e teórico 93,19 kJ˖mol-1).Além disso, através de cálculos semi-empíricos, foi estimado com precisão os produtos de reação além de determinado o mecanismo no qual a reação ocorre.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:04:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2531_1.pdf: 3631158 bytes, checksum: e8bc30db0c74dea629f6ebf142a3e886 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Devido ao impacto ambiental associado à crescente demanda e utilização de materiais plásticos torna-se prioritário para a sociedade estudar o reciclo desses materiais. A reciclagem é um processo com enorme potencial econômico e vem sendo realizada com empenho pelas empresas, que estão sempre em busca da diminuição dos custos, aumento da eficiência e obtenção de produtos de boa qualidade. Neste trabalho foram preparados nanocompósitos de polietileno de baixa densidade (PEBD) pós-consumo reciclado/bentonita in natura e organofílica, estudadas as propriedades microscópicas e macroscópicas destes materiais, e também realizado um estudo preliminar de um modelo de calibração realizado através de análises de Infravermelho associadas a técnicas quimiométricas que pode ser uma alternativa viável para predição das propriedades mecânicas dos nanocompósitos estudados. Para caracterização dos sistemas foram utilizadas técnicas de infravermelho (IV), calorimetria diferencial exploratória (DSC), difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ensaios mecânicos. O método de incorporação do reforço compreendeu a intercalação por fusão, para isso utilizou-se uma extrusora. Esse processo é mais vantajoso, pois é ambientalmente correto quando comparado a outros métodos de obtenção de nanocompósitos, e poderá ser utilizado pelas indústrias recicladoras no processo já existente. Os resultados da microscopia eletrônica de varredura mostraram que a argila organofílica foi a que obteve melhor incorporação ao polietileno de baixa densidade. Os teores e a modificação da argila afetaram as propriedades mecânicas dos sistemas PEBD pós-consumo reciclado/bentonita. Observou-se um reforço nas propriedades de resistência à tração. Os resultados estimulam novas pesquisas, que visem o reaproveitamento de resíduos plásticos de uma forma alternativa, economicamente viável e lucrativa para as indústrias de transformação, colaborando para minimizar o impacto ambiental causado pelo descarte inadequado ou pela disposição destes materiais nos aterros sanitários

Devido aos problemas decorrentes da disposição inadequada dos resíduos poliméricos, não recicláveis, principalmente aqueles de vida útil curta, como fraldas descartáveis e absorventes higiênicos, o uso de polímeros biodegradáveis torna-se uma alternativa atraente e imprescindível para amenizar a geração de resíduos poliméricos de difícil degradação, e consequentemente, diminuir os danos que esses possam causar ao meio ambiente. Polímeros termoplásticos convencionais contendo em sua composição agentes pró-degradantes podem tornar-se biodegradáveis, pela ação oxidativa do aditivo que acelera a cisão das macromoléculas, que leva a biodegradação destas por micro-organismos. Neste trabalho, foram utilizados dois grades de polipropileno (PP) que são empregados na fabricação de materiais descartáveis, no qual foram aditivados com agente pró-degradante orgânico, contendo um grupo 1,2-oxi-hidroxi, e suas características e propriedades foram avaliadas, na tentativa de desenvolver um polímero ambientalmente biodegradável. Com o intuito de comparar a eficiência deste aditivo orgânico, foi utilizado o d2w®, aditivo pró-degradante comercial já utilizado no mercado, que apresenta características semelhantes ao aditivo orgânico, porém apresenta metal de transição em sua composição. Desta forma amostras de PP foram aditivadas com 1, 2 e 3% de pró-degradante orgânico e comercial (d2w®) e submetidas à degradação por processos abióticos (natural e acelerado) e bióticos (compostagem e biodegradação em meio aquoso e em solo). A monitoração da degradação das amostras foi acompanhada utilizando-se técnicas FTIR, DSC, MEV, Mv e a quantificação de CO2 gerado. A amostra de PP com pró-degradante comercial foi mais sensível a termodegradação, porém as amostras de PP com pró-degradante orgânico apresentaram maior nível de degradação. Em ambas as amostras ocorreram aumento da cristalinidade após a degradação devido à redução da massa molar, e a modificação morfológica da superfície dos corpos de prova, devido à fotodegradação (natural e acelerada) e degradação biótica. A degradação abiótica das amostras de filme de PP por ação da radiação ultravioleta (270 horas), favoreceu o processo de biodegradação em meio aquoso (100 dias). Neste estudo constatou-se que o pró-degradante orgânico não apresentou efeitos toxicológicos ao solo, pois possibilitou o cultivo de plantas, através do desenvolvimento sadio das raízes. / Due to problems resulting from the inadequate disposal of polymeric waste, non-recyclable, especially those with short shelf life, as disposable diapers and sanitary napkins, the use of biodegradable polymers becomes an attractive and necessary alternative to minimize the generation of waste polymeric difficult degradation and, consequently, reduce the damage that they can cause to the environment. Conventional thermoplastic polymer containing in their composition pro-degrading agents may become biodegradable by the oxidative action of the additive which accelerates the cleavage of macromolecules, which leads to degradation by these microorganisms. In this study, two crates of polypropylene (PP), which are used in the manufacture of disposable materials, which were additivated with organic pro-degrading agent containing a 1,2-oxo-hydroxy group and their characteristics and properties were evaluated used were in an attempt to develop an environmentally biodegradable polymer. In order to compare the efficiency of organic additive, d2w®, pro-degradant additive already used in the commercial market, which has similar characteristics to the organic additive was used, however with the transition metal in their composition. This form of PP samples were additivated with 1, 2 and 3% of pro-degrading organic and commercial (d2w ®) and subjected to degradation by abiotic processes (natural and accelerated) and biotic (composting and biodegradation in an aqueous medium and soil). Monitoring of the degradation of the samples was monitored using techniques FTIR, DSC and SEM, Mv and quantification of CO2 generated. A sample of PP with pro-degrading commercial was more sensitive to thermodegradation, but the PP samples with pro-degrading organic had higher degradation. In both samples there was an increase in crystallinity after degradation due to the reduction of the molar mass and morphological modification of the surface of the test specimens due photodegradation (natural and accelerated) and biotic degradation. The abiotic degradation of samples of PP film by the action of ultraviolet radiation (270 hours), favored the biodegradation process in aqueous medium (100 days). In this study it was found that the organic pro-degrading soil showed no toxic effects, because it allowed the cultivation of plants, through the development of healthy roots.

Neste trabalho, as relações entre os componentes da madeira, cristalinidade da celulose, influência do teor de extrativos na degradação térmica da madeira, correlação entre a composição química e as propriedades físicas de quatro espécies de madeira foram investigadas através de análises químicas, espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), difração de raios-X e termogravimetria. A influência dos componentes da madeira e da cristalinidade da celulose na degradação térmica da madeira foi também investigada utilizando os métodos de Flynn-Wall-Ozawa e Criado. As espécies estudadas foram Pinus elliottii (PIE), Eucalyptus grandis (EUG), Mezilaurus itauba (ITA) e Dipteryx odorata (DIP). As análises químicas mostraram que as espécies DIP e ITA contêm uma quantidade maior de extrativos associadas a menores quantidades de holocelulose e lignina que as espécies PIE e EUG. A espectroscopia no infravermelho demonstrou que a maior quantidade de extrativos na espécie ITA pode estar associada a bandas mais intensas em 2920, 2850 e 1510 cm-1. Os resultados das análises termogravimétricas demonstraram que elevadas quantidades de extrativos associadas com baixa cristalinidade e menor tamanho de cristalito da celulose podem acelerar o processo de degradação e reduzir a estabilidade térmica da madeira. Por outro lado, os resultados indicaram que a cristalinidade da celulose inibe a degradação da madeira, uma vez que as regiões de celulose organizada retardam o processo de degradação porque as cadeias de celulose mais organizadas impedem a difusão o que aumenta a estabilidade térmica da madeira. O método de Criado mostrou que o mecanismo de degradação da madeira ocorre por processos de difusão quando a conversão é inferior a 40%. Quando a conversão ultrapassa 50% o processo de degradação da madeira é o resultado de uma nucleação aleatória com um núcleo de degradação em cada partícula. Os resultados obtidos indicam que a cristalinidade da celulose afeta a temperatura de degradação térmica e consequentemente a cinética de degradação da madeira. / In this work, the relationship between wood components, wood cellulose crystallinity, influence of extractives on wood thermal degradation, correlation between chemical composition, and physical properties of four wood species were investigated by chemical analysis, Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction, and thermogravimetry. In addition, the influences of wood components and cellulose crystallinity on the wood kinetic degradation were also investigated by using Flynn-Wall-Ozawa and Criado methods. The species studied were Pinus elliottii (PIE), Eucalyptus grandis (EUG), Mezilaurus itauba (ITA) and Dipteryx odorata (DIP). The chemical analysis showed that DIP and ITA contain a higher quantity of extractives and lower quantities of holocellulose and lignin than PIE and EUG. FTIR spectroscopy demonstrated that higher extractives content in ITA might be associated with more intense bands at 2920, 2850 and 1510 cm-1. The thermogravimetric results demonstrated that higher extractives content associated with lower crystallinity and lower cellulose crystallite size can accelerate the degradation process and reduce wood thermal stability. On the other hand, the results indicated that cellulose crystallinity inhibits wood degradation, since organized cellulose regions slow the degradation process because the well-packed cellulose chains impede diffusion, which improves the wood’s thermal stability. The Criado method showed that the wood degradation mechanism occurs by diffusion processes when the conversion values are below 40%. When the conversion values are above 50% the degradation of wood is a result of random nucleation with one nucleus in each particle. The obtained results indicated that the cellulose crystallinity affects the thermal degradation temperature and consequently the degradation kinetics of wood.

Esta pesquisa avaliou a técnica de reciclagem a frio in situ com emulsão modificada por polímero de revestimentos asfálticos deteriorados, por meio de análises dos resultados de ensaios laboratoriais e avaliações de trecho experimental executado na Rodovia Régis Bittencourt, atualmente sob concessão do Grupo OHL Brasil. Os ensaios laboratoriais foram conduzidos a fim de se verificar a influência da variabilidade dos agregados fresados, e o efeito do teor e do tipo de emulsão asfáltica (modificada por polímero e convencional) na dosagem de misturas recicladas a frio, utilizando resultados de comportamento mecânico como parâmetros de avaliação. Os ensaios de laboratório mostraram a eficiência das emulsões modificadas por polímero sobre as convencionais e a importância do período de cura nas propriedades mecânicas. Valores de módulo de resiliência determinados em laboratório ficaram próximos aos módulos das camadas em campo obtidos por retroanálise estrutural, oscilando entre 1.000 a 1.500 MPa. A concepção do experimento de campo permitiu variar a espessura da camada reciclada (80, 110 e 150 mm) e o tipo de revestimento asfáltico sobre esta, (microrrevestimento asfáltico a frio e concreto asfáltico com 40 mm de espessura), resultando em seis segmentos analisados. O acompanhamento da execução contribuiu para compreender as vantagens e limitações do grupo de equipamentos utilizados em campo para a reciclagem. O monitoramento dos segmentos experimentais permitiu verificar que a solução de reciclagem asfáltica in situ traz uma melhoria para a condição estrutural e funcional dos pavimentos. As deflexões são reduzidas pela reciclagem a frio e as bacias de deflexão mostram um aumento no raio de curvatura, ressaltando a melhoria estrutural decorrente da reciclagem. O estudo de campo, que incluiu o acompanhamento por mais de 2 anos de vida em serviço permitiram concluir que a reciclagem asfáltica a frio de revestimentos deteriorados pode ser empregada para tráfego pesado, podendo ser executada em diferentes espessuras, variando de acordo com o estado da camada deteriorada e das deflexões da estrutura remanescente antes da reciclagem. O microrrevestimento asfáltico a frio pode ser executado sobre a camada reciclada asfáltica, sendo eficiente por tempo limitado, dependendo das deflexões obtidas após restauração; após certo período deve ser executada uma camada de concreto asfáltico como reforço. As observações de pista mostraram que a drenagem adequada dos pavimentos é uma característica fundamental para o bom desempenho da solução de reciclagem a frio. / This research evaluated in situ cold recycling with emulsion modified by deteriorated asphaltic coating polymer, by analyzing the lab tests results and evaluating Rodovia Régis Bittencourts experimental stretch, currently under Grupo OHL Brasils concession. The lab tests were conducted in order to verify the milled aggregates variety and the effect of the asphaltic emulsions (modified by polymer or conventional) content and type on the cold recycled mixtures dosage, utilizing mechanical behavior results as evaluation parameters. The lab tests show the polymer modified emulsions efficiency over the conventional and the importance of the healing period for the mechanical properties. Lab determined resilience module values were close to the field modules acquired via structural back-analysis, oscillating between 1,000 to 1,500 MPa. The field experiments conception permitted variation of recycled layer thickness (80, 110, and 150 mm) and its type of asphaltic coating (cold asphaltic micro-coating and 40 mm thick asphaltic concrete), resulting in six analyzed segments. The monitoring of the execution contributed to the comprehension of the advantages and limitations of the equipment used for recycling in the field. In monitoring the experimental stretches, there was positive verification that the in situ asphaltic recycling solution brought about better structural and functional condition to the pavements. Deflections were reduced by the cold recycling, and the deflection basins show an increase in curvature radius, thus enhancing structural improvements due to recycling. The field study, that includes monitoring for over 2 years of service life, conclude that the cold asphaltic recycling of deteriorated coatings can be used for heavy traffic, being executable in different thicknesses, varying according to the deteriorated layers state and remnant structure deflections prior to recycling. The cold asphaltic micro-coating can be executed over the asphaltic recycled layer, with limited time efficiency, depending on the acquired deflection after restoration; after a determined period of time, an asphaltic concrete layer must be executed for strengthening. Track observations show that the pavements adequate drainage is a fundamental characteristic for the cold recycling solutions performance.

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