Alkali activated binders have the potential to become an alternative construction material to ordinary portland cement binders. This thesis concentrates on durability testing of alkali activated blast furnace slag and fly ash based concrete. The chosen aspects of durability included sulfate resistance, acid resistance, carbonation, freeze-thaw resistance, frost-salt resistance and porosity. Microstructural changes and formation of new crystalline phases were observed using XRD and SEM-EDX analysis. Potential application of the tested material from the durability point of view was evaluated by comparison with a reference ordinary portland cement based concrete.

Pouco se conhece sobre a origem das matérias primas utilizadas na fabricação de micronutrientes. Muitos fertilizantes podem conter em sua matéria prima nutrientes em formas indisponíveis para as plantas que limitam a produção. Fontes secundárias de origem industrial vêem sendo utilizadas para fabricação de fertilizantes no Brasil há muito tempo, somente a poucos anos a legislações e órgãos ambientais tem questionado a origem destas matérias primas quanto a contaminação por metais pesados tóxicos e sua eficiência agronômica como fonte de micronutrientes. Neste sentido foi desenvolvido estudo a fim de obter informações básicas dos materiais secundários como origem, composição elementar, composição mineralógica, disponibilidade de metais pesados tóxicos em extratores ácidos (Agua Régia, 3050B, HCl) disponibilidade de Zn e Cu em extratores solúveis (AC 2% e CNA) efeitos da aplicação de onze materiais secundários em plantas de arroz em dois cultivos, divididos em nove fontes fornecedoras exclusivamente de zinco com composições mineralógicas diversas; fontes binárias contendo diferentes concentrações de zinco e cobre em cinco doses (0; 6; 9; 12; 18 kg ha-1 Zn) e três materiais secundários fontes de cobre contendo concentrações variadas de cobre em cinco doses (0;1,5;3,0;4,5 e 6,0 kg.ha-1 Cu) avaliando a eficiência em fornecer nutrientes e potencial de contaminação do solo e planta. Conclui-se que materiais secundários tem grande variabilidade quanto à composição mineralógica e elementar, mesmo quando originados em processos similares. O método AC 2% é ineficiente para materiais com concentração de zinco superior a 59% e para matrizes com alta concentração de silicatos. As formas de Pb identificadas nos materiais secundários interferem na quantificação do elemento nos extratores utilizados; o método oficial 3050B subestima a concentração de Pb dependendo de sua matriz. A eficiência agronômica das fontes de Zn foi semelhante ou superior a fonte padrão no primeiro cultivo. A matriz das fontes Cinza de Zn I e Escória de Latão II apresentaram menor efeito residual e eficiência agronômica inferior à fonte padrão no segundo cultivo. As fontes binárias foram eficientes em disponibilizar cobre e zinco ao solo e planta em relação a suas respectivas misturas pró analise no primeiro cultivo de arroz. A fonte Escória de Latão III apresentou efeito residual inferior em relação a sua mistura pró analise na avaliação do IEA, para cobre e zinco, no segundo cultivo de arroz. Houve correlação significativa entre acumulo de nutrientes e os extratores CNA para o nutriente Cu e AC 2% para o nutriente Zn na fonte Escória de Latão III. A fonte Minério de Cu apresentou baixo desempenho em todos os parâmetros avaliados no primeiro cultivo, IER 17% e IEA -65%. Nos dois cultivos avaliados nenhum dos materiais influenciou os teores de metais pesados tóxicos nos no solo e planta. O extrator CNA não apresentou correlação significativa com o conteúdo de cobre acumulado na planta de arroz em dois cultivos. / Little is known about the origin of the raw materials used in manufacturing of micronutrients. Many fertilizers may contain in their raw materials, nutrients in unavailable forms to plants that limit production. Secondary sources of industrial origin see being used for the manufacture of fertilizers in Brazil long ago, only a few years legislation and environmental agencies have questioned the source of these raw materials for contamination by toxic heavy metals and their agronomic efficiency as a source of micronutrients. In this sense the study was designed to obtain basic information of secondary materials like elemental composition, mineralogical composition, availability of toxic heavy metals in different acid extractors (Aqua Regia, 3050B, HCl) availability of Cu and Zn in soluble extractors (AC 2% and CNA) effects of eleven secondary materials on rice in two consecutive crops, divided into nine zinc sources, with different mineralogical compositions, binary sources containing different concentrations of zinc and copper in five different doses (0, 6, 9, 12, 18 kg ha-1 Zn) and three secondary materials, source of copper in five doses (0, 1.5 , 3.0, 4.5 and 6.0 kg ha-1 Cu) evaluating efficiency in delivering nutrients and potential contamination of soil and plant. It\'s possible to conclude that secondary materials have great variability regarding the mineralogical and elemental composition, even when originated in similar processes. The AC 2% method is inefficient for materials with higher zinc concentration (>59%) and for matrices with high silicate. The various Pb related forms founded interfere with the quantification in the different used extractants; the official method 3050B underestimates the concentration of Pb depending on the matrix. The agronomic efficiency of Zn sources was similar to or greater than the default font in the first crop evaluation. The Zinc Ash I and Slag Brass II sources had reduced residual effect and lower AEI in the second crop of rice. The binary sources were effective in delivering copper and zinc to soil and plant in relation to their respective pro analyse mixtures in the first crop evaluation. Slag Brass III had lower residual effect in relation to its pro analysis mixture in the evaluation of the AEI, for copper and zinc, in the second crop of rice. Significant correlation between nutrients accumulation and the CNA extractors for Cu and AC 2% for Zn nutrient was observed in Slag Brass III. Cu Ore obtained poor performance in all parameters evaluated for the first crop, relative efficiency index 17% and agronomic efficiency index -65%. In both experiments evaluated any of the materials influence the levels of toxic heavy metals in the soil and plants. The CNA extractor did not correlate significantly with the content of copper accumulated in the rice plant two crops.

Pouco se conhece sobre a origem dos materiais utilizados na fabricação de micronutrientes. Muitos fertilizantes podem conter em sua matéria prima nutrientes em formas indisponíveis para as plantas. Este fato pode limitar a produção, pois, até 2007 a legislação não contemplava parâmetros de solubilidade mínima e concentração máxima de metais pesados tóxicos. Atualmente estes parâmetros presumem que a solubilidade mínima de 60% nos extratores, ácido cítrico e citrato neutro de amônio para zinco e cobre respectivamente e a extração de metais pesados tóxicos pelo método 3050B da Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA) são suficientes em garantir fertilizantes eficientes e de baixo impacto ambiental.Fontes secundárias de origem industrial vêem sendo utilizadas para fabricação de fertilizantes no Brasil há muitos anos. Recentemente, o mistério da agricultura e órgãos ambientais tem questionado a origem destas matérias primas como possível fonte de contaminação por metais pesados tóxicos e também sua eficiência como fonte de micronutrientes. A indústria por outro lado declara que o uso destes materiais é uma questão favorável ao ambiente, pois permite uso de materiais que seriam descartados. Outra alegação são os altos preços das matérias primas autorizadas para uso, e há escassez de minerais disponíveis. Nesse sentido foram instalados experimentos com dois materiais secundários, A e B, de origem industrial com concentrações variadas de Zn e Cu. As fontes foram caracterizadas desde sua origem, avaliando-se processos, mineralogia por difração de raios X, concentrações de nutrientes e metais pesados tóxicos por fluorescência de raios X e determinação nos extratores HF, HCl concentrado, água-régia, 3050B, ácido cítrico 20g.L-1, citrato neutro de amônio (1:1). Após a caracterização conduziu-se experimento com a cultura do arroz, em casa de vegetação, para verificar os efeitos da aplicação destas fontes nas doses de (0;2,5;5;10;15 kg.ha-1 Zn) em um Latossolo Vermelho distroférrico. A análise dos difratogramas de raios X dos materiais secundários A e B mostraram diferenças quanto à cristalinidade, sendo este fenômeno melhor compreendido com os maiores teores de silício no material B obtidos na fluorescência de raios X. A cristalinidade das amostras traduziu-se em diferença entre os teores obtidos pelo diferentes extratores. Embora o material B ser agronomicamente ineficiente (IEA=49%), foi o único a ter as garantias mínimas de 60% de Cu e Zn atingidas e concentrações baixas de metais pesados tóxicos. Por outro lado, o material A apresentou desempenho agronômico satisfatório (IEA=94%) mas não atingiu solubilidade mínima em ácido cítrico 2% para Zn e cítrato neutro de amônio (1:1) para Cu, porem, apresentou maiores teores de metais pesados tóxicos, principalmente chumbo. Diante do exposto sugere-se que as matérias primas tenham sua origem caracterizada e rastreada nos fertilizantes, as extrações sejam realizadas em função da origem do material e que os níveis de metais pesados tóxicos sejam mais limitantes. / The origin of materials used in the manufacture of micronutrients is unexplored. Many fertilizers can contain nutrients in the raw material into unavailable forms to plants. This fact can limit the production because the legislation, until 2007, did not include parameters of minimum solubility and maximum concentration of toxic heavy metals. After that, these parameters assume that the minimum solubility of 60% in the extractors, citric acid, neutral ammonium citrate for zinc and copper respectively and the extraction of toxic heavy metals by the 3050B method of the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) are enough to ensure efficient fertilizer and low environmental impact. Secondary materials from industrial have been used for the manufacture of fertilizers in Brazil for many years. Recently, the ministry of agriculture and environmental agencies have been questioned the origin of raw materials as possible source of contamination with toxic heavy metals and also its efficiency as a source of micronutrients. On the other hand, the industry, states that the use of these materials can be environmentally friendly because it allows using these materials that would be discarded. Moreover, the raw materials that are authorized for use are very expensive and there is scarcity of available minerals. Experiments in this direction have been realized with two secondary materials from industry, A and B, with several concentrations of Zn and Cu. The sources have been characterized since its origin, evaluating processes, mineralogy by x-ray diffraction, concentrations of nutrients and toxic heavy metals by x-ray fluorescence and analyzed by different extractants (HF, concentrated HCl, aqua regia, 3050B, 20 g L-1 citric acid, neutral ammonium citrate (1:1)) determined by flame spectrometry coupled plasma (ICP - MS). After characterization, greenhouse experiment was conducted with rice crop to check the effects of applying these sources at rates of (0, 2.5, 5, 10, Zn 15 kg ha-1) in an Oxisol. The analysis of X-ray diffraction patterns of secondary materials A and B showed differences in the crystallinity, this phenomenon was better understood with higher levels of silicon in material B, obtained by X-ray fluorescence analyzes. The crystallinity of the samples resulted in differences between the levels obtained by different extractants. Although material B be agronomically inefficient (AE=49%), was the only one with the minimum guarantees of 60% for Zn and Cu and low concentrations of toxic heavy metals. On the other hand, the material A had good agronomic performance (AE=94%) but did not reach minimum solubility in 2% citric acid for Zn and neutral ammonium citrate (1:1) for Cu. However, the levels of toxic heavy metals, mainly lead, were highest. To conclude, we suggest that the origins of raw materials needs to be characterized and traced in fertilizers, the extractions should be realized according to the origin of the material and the levels of toxic heavy metals should be more limitants.

Pouco se conhece sobre a origem das matérias primas utilizadas na fabricação de micronutrientes. Muitos fertilizantes podem conter em sua matéria prima nutrientes em formas indisponíveis para as plantas que limitam a produção. Fontes secundárias de origem industrial vêem sendo utilizadas para fabricação de fertilizantes no Brasil há muito tempo, somente a poucos anos a legislações e órgãos ambientais tem questionado a origem destas matérias primas quanto a contaminação por metais pesados tóxicos e sua eficiência agronômica como fonte de micronutrientes. Neste sentido foi desenvolvido estudo a fim de obter informações básicas dos materiais secundários como origem, composição elementar, composição mineralógica, disponibilidade de metais pesados tóxicos em extratores ácidos (Agua Régia, 3050B, HCl) disponibilidade de Zn e Cu em extratores solúveis (AC 2% e CNA) efeitos da aplicação de onze materiais secundários em plantas de arroz em dois cultivos, divididos em nove fontes fornecedoras exclusivamente de zinco com composições mineralógicas diversas; fontes binárias contendo diferentes concentrações de zinco e cobre em cinco doses (0; 6; 9; 12; 18 kg ha-1 Zn) e três materiais secundários fontes de cobre contendo concentrações variadas de cobre em cinco doses (0;1,5;3,0;4,5 e 6,0 kg.ha-1 Cu) avaliando a eficiência em fornecer nutrientes e potencial de contaminação do solo e planta. Conclui-se que materiais secundários tem grande variabilidade quanto à composição mineralógica e elementar, mesmo quando originados em processos similares. O método AC 2% é ineficiente para materiais com concentração de zinco superior a 59% e para matrizes com alta concentração de silicatos. As formas de Pb identificadas nos materiais secundários interferem na quantificação do elemento nos extratores utilizados; o método oficial 3050B subestima a concentração de Pb dependendo de sua matriz. A eficiência agronômica das fontes de Zn foi semelhante ou superior a fonte padrão no primeiro cultivo. A matriz das fontes Cinza de Zn I e Escória de Latão II apresentaram menor efeito residual e eficiência agronômica inferior à fonte padrão no segundo cultivo. As fontes binárias foram eficientes em disponibilizar cobre e zinco ao solo e planta em relação a suas respectivas misturas pró analise no primeiro cultivo de arroz. A fonte Escória de Latão III apresentou efeito residual inferior em relação a sua mistura pró analise na avaliação do IEA, para cobre e zinco, no segundo cultivo de arroz. Houve correlação significativa entre acumulo de nutrientes e os extratores CNA para o nutriente Cu e AC 2% para o nutriente Zn na fonte Escória de Latão III. A fonte Minério de Cu apresentou baixo desempenho em todos os parâmetros avaliados no primeiro cultivo, IER 17% e IEA -65%. Nos dois cultivos avaliados nenhum dos materiais influenciou os teores de metais pesados tóxicos nos no solo e planta. O extrator CNA não apresentou correlação significativa com o conteúdo de cobre acumulado na planta de arroz em dois cultivos. / Little is known about the origin of the raw materials used in manufacturing of micronutrients. Many fertilizers may contain in their raw materials, nutrients in unavailable forms to plants that limit production. Secondary sources of industrial origin see being used for the manufacture of fertilizers in Brazil long ago, only a few years legislation and environmental agencies have questioned the source of these raw materials for contamination by toxic heavy metals and their agronomic efficiency as a source of micronutrients. In this sense the study was designed to obtain basic information of secondary materials like elemental composition, mineralogical composition, availability of toxic heavy metals in different acid extractors (Aqua Regia, 3050B, HCl) availability of Cu and Zn in soluble extractors (AC 2% and CNA) effects of eleven secondary materials on rice in two consecutive crops, divided into nine zinc sources, with different mineralogical compositions, binary sources containing different concentrations of zinc and copper in five different doses (0, 6, 9, 12, 18 kg ha-1 Zn) and three secondary materials, source of copper in five doses (0, 1.5 , 3.0, 4.5 and 6.0 kg ha-1 Cu) evaluating efficiency in delivering nutrients and potential contamination of soil and plant. It\'s possible to conclude that secondary materials have great variability regarding the mineralogical and elemental composition, even when originated in similar processes. The AC 2% method is inefficient for materials with higher zinc concentration (>59%) and for matrices with high silicate. The various Pb related forms founded interfere with the quantification in the different used extractants; the official method 3050B underestimates the concentration of Pb depending on the matrix. The agronomic efficiency of Zn sources was similar to or greater than the default font in the first crop evaluation. The Zinc Ash I and Slag Brass II sources had reduced residual effect and lower AEI in the second crop of rice. The binary sources were effective in delivering copper and zinc to soil and plant in relation to their respective pro analyse mixtures in the first crop evaluation. Slag Brass III had lower residual effect in relation to its pro analysis mixture in the evaluation of the AEI, for copper and zinc, in the second crop of rice. Significant correlation between nutrients accumulation and the CNA extractors for Cu and AC 2% for Zn nutrient was observed in Slag Brass III. Cu Ore obtained poor performance in all parameters evaluated for the first crop, relative efficiency index 17% and agronomic efficiency index -65%. In both experiments evaluated any of the materials influence the levels of toxic heavy metals in the soil and plants. The CNA extractor did not correlate significantly with the content of copper accumulated in the rice plant two crops.

Pouco se conhece sobre a origem dos materiais utilizados na fabricação de micronutrientes. Muitos fertilizantes podem conter em sua matéria prima nutrientes em formas indisponíveis para as plantas. Este fato pode limitar a produção, pois, até 2007 a legislação não contemplava parâmetros de solubilidade mínima e concentração máxima de metais pesados tóxicos. Atualmente estes parâmetros presumem que a solubilidade mínima de 60% nos extratores, ácido cítrico e citrato neutro de amônio para zinco e cobre respectivamente e a extração de metais pesados tóxicos pelo método 3050B da Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA) são suficientes em garantir fertilizantes eficientes e de baixo impacto ambiental.Fontes secundárias de origem industrial vêem sendo utilizadas para fabricação de fertilizantes no Brasil há muitos anos. Recentemente, o mistério da agricultura e órgãos ambientais tem questionado a origem destas matérias primas como possível fonte de contaminação por metais pesados tóxicos e também sua eficiência como fonte de micronutrientes. A indústria por outro lado declara que o uso destes materiais é uma questão favorável ao ambiente, pois permite uso de materiais que seriam descartados. Outra alegação são os altos preços das matérias primas autorizadas para uso, e há escassez de minerais disponíveis. Nesse sentido foram instalados experimentos com dois materiais secundários, A e B, de origem industrial com concentrações variadas de Zn e Cu. As fontes foram caracterizadas desde sua origem, avaliando-se processos, mineralogia por difração de raios X, concentrações de nutrientes e metais pesados tóxicos por fluorescência de raios X e determinação nos extratores HF, HCl concentrado, água-régia, 3050B, ácido cítrico 20g.L-1, citrato neutro de amônio (1:1). Após a caracterização conduziu-se experimento com a cultura do arroz, em casa de vegetação, para verificar os efeitos da aplicação destas fontes nas doses de (0;2,5;5;10;15 kg.ha-1 Zn) em um Latossolo Vermelho distroférrico. A análise dos difratogramas de raios X dos materiais secundários A e B mostraram diferenças quanto à cristalinidade, sendo este fenômeno melhor compreendido com os maiores teores de silício no material B obtidos na fluorescência de raios X. A cristalinidade das amostras traduziu-se em diferença entre os teores obtidos pelo diferentes extratores. Embora o material B ser agronomicamente ineficiente (IEA=49%), foi o único a ter as garantias mínimas de 60% de Cu e Zn atingidas e concentrações baixas de metais pesados tóxicos. Por outro lado, o material A apresentou desempenho agronômico satisfatório (IEA=94%) mas não atingiu solubilidade mínima em ácido cítrico 2% para Zn e cítrato neutro de amônio (1:1) para Cu, porem, apresentou maiores teores de metais pesados tóxicos, principalmente chumbo. Diante do exposto sugere-se que as matérias primas tenham sua origem caracterizada e rastreada nos fertilizantes, as extrações sejam realizadas em função da origem do material e que os níveis de metais pesados tóxicos sejam mais limitantes. / The origin of materials used in the manufacture of micronutrients is unexplored. Many fertilizers can contain nutrients in the raw material into unavailable forms to plants. This fact can limit the production because the legislation, until 2007, did not include parameters of minimum solubility and maximum concentration of toxic heavy metals. After that, these parameters assume that the minimum solubility of 60% in the extractors, citric acid, neutral ammonium citrate for zinc and copper respectively and the extraction of toxic heavy metals by the 3050B method of the U.S. Environmental Protection Agency (EPA) are enough to ensure efficient fertilizer and low environmental impact. Secondary materials from industrial have been used for the manufacture of fertilizers in Brazil for many years. Recently, the ministry of agriculture and environmental agencies have been questioned the origin of raw materials as possible source of contamination with toxic heavy metals and also its efficiency as a source of micronutrients. On the other hand, the industry, states that the use of these materials can be environmentally friendly because it allows using these materials that would be discarded. Moreover, the raw materials that are authorized for use are very expensive and there is scarcity of available minerals. Experiments in this direction have been realized with two secondary materials from industry, A and B, with several concentrations of Zn and Cu. The sources have been characterized since its origin, evaluating processes, mineralogy by x-ray diffraction, concentrations of nutrients and toxic heavy metals by x-ray fluorescence and analyzed by different extractants (HF, concentrated HCl, aqua regia, 3050B, 20 g L-1 citric acid, neutral ammonium citrate (1:1)) determined by flame spectrometry coupled plasma (ICP - MS). After characterization, greenhouse experiment was conducted with rice crop to check the effects of applying these sources at rates of (0, 2.5, 5, 10, Zn 15 kg ha-1) in an Oxisol. The analysis of X-ray diffraction patterns of secondary materials A and B showed differences in the crystallinity, this phenomenon was better understood with higher levels of silicon in material B, obtained by X-ray fluorescence analyzes. The crystallinity of the samples resulted in differences between the levels obtained by different extractants. Although material B be agronomically inefficient (AE=49%), was the only one with the minimum guarantees of 60% for Zn and Cu and low concentrations of toxic heavy metals. On the other hand, the material A had good agronomic performance (AE=94%) but did not reach minimum solubility in 2% citric acid for Zn and neutral ammonium citrate (1:1) for Cu. However, the levels of toxic heavy metals, mainly lead, were highest. To conclude, we suggest that the origins of raw materials needs to be characterized and traced in fertilizers, the extractions should be realized according to the origin of the material and the levels of toxic heavy metals should be more limitants.

This master’s thesis applies utilization of alternative raw materials in thermal insulation system of the ETICS of new generation for houses. The theoretical part dealt with the explanation of the ETICS and the selection of suitable raw material for his innovating. In the following practical part were used selected materials to create a new thermal insulation made of straw and binding materials of cement, casein glue, bicomponent fibers and mushroom mycelium. At the end have been applied the variants of base coat of clay and mineral screed on new thermal insulation, from which was selected the optimal variant. From optimal thermal insulation and suitable base coat was conducted proposal of final version of new ETICS.

The Ph.D. thesis deals with the preparation of highly hydraulic binders based on roman cement. Roman cement (natural cement) is recently not available on the market due to uneconomic production of such a specific binder. On the other hand there is a big lack of information on this hydraulic binder. These results in failure in meeting the basic principle of modern approaches to restoration of historical buildings or monuments made of such kind of materials, which is such, that the materials used for restoration should be compatible with original material. Recognition of the processes of roman cement preparation based on progressive methods of study can provide substantial information for more efficient raw material selection or even for nontraditional utilization, for example for artworks. This work hence is aimed at studying and selection of traditional natural as well as nontraditional raw materials such as clay. This work also studies the preparation of highly hydraulic binders based on roman cement and the kinetics of burning and hydration processes

Multilayer polymer flooring systems belongs to widespread materials for industrial constructions and also for public constructions. These are mostly two-components polymeric materials based on epoxy. The main aim of my thesis is to make list of requirements for multilayer polymer flooring system and utilization of waste materials as fillers in polymer epoxy. Then use this knowledge for development of multilayer polymer flooring system and propose the new recipe and primary test´s for this material.