Made available in DSpace on 2016-12-08T15:56:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo tese.pdf: 15008 bytes, checksum: b3fcb8e618165bdab7dabdeefc264a32 (MD5) Previous issue date: 2014-08-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The use of casting waste powder from industry in mortars brings environmental benefits by minimizing the impact caused by the disposal of waste on the environment. Casting exhaust powder is a waste product from the regeneration of sand molds from the core making process sector from a foundry industry located in Joinville/SC. This work aims to propose a formulation method for laying mortars, and wall and ceiling coating mortars incorporating casting waste powder whose use would result in a product with adequate technical performance. The fine aggregates, the casting waste powder and mortars were characterized by standard assays, electron microscopy and X-ray powder diffraction. The laying and coating mortar compositions were based on a system of equations obtained using the mixture design methodology. Through this study, results of experimental character and a method for formulating mortars that can be useful in the construction sector were obtained, thus contributing to a better understanding of the use of casting waste in mortars. / O uso de resíduos de fundição como o pó de exaustão em argamassas traz benefícios ambientais através da minimização do impacto causado pelo descarte do resíduo no meio ambiente. O pó de exaustão de fundição é um resíduo proveniente da regeneração dos moldes de areias do setor de macharia de uma indústria de fundição localizada em Joinville/SC. Este trabalho tem por objetivo propor um método de formulação para argamassas de assentamento e revestimento de paredes e tetos com incorporação de pó de exaustão cuja utilização resulte em um produto com desempenho técnico adequado. Os agregados miúdos, o resíduo pó de exaustão de fundição e as argamassas foram caracterizados por ensaios normalizados, microscopia eletrônica e difração de raios-X. As composições das argamassas em massa foram obtidas através de planejamento de experimentos de delineamento por misturas. A proposta de formulação de argamassas de assentamento e revestimento de paredes e tetos foi baseada na resolução de sistemas de equações obtidas através do modelamento estatístico das propriedades. Por meio deste estudo, foram obtidos resultados de caráter experimental e um método de formulação de argamassas que podem ser úteis ao setor de construção civil, contribuindo desta forma com o melhor entendimento do uso de resíduos de fundição em argamassas.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Daiara Floriano da Silva.pdf: 11387901 bytes, checksum: e3d70556e1953c972d75ee3c62835b4b (MD5) Previous issue date: 2012-06-22 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Research has demonstrated in recent decades, that calcium phosphate bioceramics and nanocomposite with calcium phosphate matrix may be the new generation of biomaterials to use in the repair of defects and reconstruction of bone tissue. This can be explained by new microstructural and nanostructural characteristics, interconnected microporosity, surface area of grains and differentiated micropores from conventional biomaterials. Among this class of ceramic biomaterials, we highlight the hydroxyapatite and calcium b-phosphate, by presenting crystallographic similarity with the bone tissue of the human skeleton. This work focused on optimizing the synthesis method to obtain a wet powder of calcium phosphate, the source calcium carbonate (CaCO3) extracted from calcareous fossilized shells and fossil phosphoric acid. Preparation of calcium phosphate biomaterials with microporosity and microstructure differentiated characteristics from conventional biomaterials. The powder recovered from the synthesis were calcined at a temperature of 900°C/2h, supplying the post nanostructured micro of calcium b-phosphate and hydroxyapatite. In cylindrical specimens with dimensions 10mm high 5mm in diameter, for different compositions were prepared. These were sintered at a temperature of 1200°C/2h providing biomaterials. The characterization studies were performed on the morphological, microstructural, nanostructural, mineralogical, physical, chemical, thermal behavior and mechanical properties levels. The results of this study have highlighted the different characteristics of microporosity, of the nanostructure and microstructure of calcium phosphate biomaterials, promising characteristics for cell adhesion and proliferation on the surface grain and micropores. These results indicate that the synthetic method from a natural source performed efficiently in the synthesis of calcium phosphate powders. / As pesquisas têm demonstrando nestas últimas décadas, que as biocerâmicas de fosfatos de cálcio e os nanocompósitos com matriz de fosfatos de cálcio, podem ser a nova geração de biomateriais para o uso na reparação de defeitos e na reconstrução de tecido ósseo. Isto pode ser explicado pelas novas características microestruturais, nanoestruturais, da microporosidade interconectada, da área superficial de grãos e de microporos diferenciadas dos biomateriais convencionais. Dentre esta classe de biomateriais cerâmicos, se destacam a hidroxiapatita, e o fosfato de cálcio-b, por apresentarem similaridade cristalográfica com os tecidos ósseos do esqueleto humano. O presente trabalho se concentrou na otimização do método de síntese via úmida para obtenção de pós de fosfato de cálcio, a partir do precursor carbonato de cálcio (CaCO3), proveniente de conchas calcárias fossilizadas e ácido fosfórico. Elaboração de biomateriais de fosfato de cálcio, com características de microporosidade e microestrutura diferenciadas dos biomateriais convencionais. Os pós recuperados da síntese, foram calcinados a temperatura de 900ºC/2h, fornecendo os pós micro nanoestruturados de fosfato de cálcio-b e hidroxiapatita. Foram elaborados corpos de prova cilíndricos nas dimensões 10mm de altura com 5mm de diâmetro, para as diferentes composições. Estes foram sinterizados a temperatura de 1200°C/2h, fornecendo os biomateriais. Os estudos de caracterização foram realizados em nível morfológico, microestrutural, nanoestrutural, mineralógico, físico, do comportamento térmico, químico, e das propriedades mecânicas. Os resultados obtidos neste estudo colocaram em evidência, as características diferenciadas de microporosidade, microestrutura e nanoestrutura dos biomateriais de fosfato de cálcio, características promissoras para adesão e proliferação celular na superfície de grãos e de microporos. Estes resultados indicam que o método de síntese a partir de um precursor natural se apresentou eficiente na síntese de pós de fosfato de cálcio.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo Vanessa Mais do Amaral.pdf: 96205 bytes, checksum: 79515eecc52116cd10d77e7e7c8fc625 (MD5) Previous issue date: 2012-08-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The study of the packing of the green sand molds has become increasingly important over the recent years due to the demand for castings of greater dimensional accuracy. Another reason is the growth of products with complex geometry, increasing the need for molds with higher degree of compression across the model profile. In this work, the packing was quantified by measuring the resistance (N / cm ²) of molds, made with different molding technologies. The resistance values of molds manufactured in a high pressure, without air flow molding machine and a jolt squeeze molding machine were compared, using a model of the same geometry. Another experiment tried to quantify the impact of the compaction parameters such as pressure, time of compression and time of air flow, over the resistance measured on a mold made in an air flow squeeze molding machine. Another goal was to measure the influence of molding sand on the packing, through the flowability tests TNO and Orlov. It has been found that castings made on the high pressure machine without air flow, have greater resistance on regions of easy compression, but complex geometry models tend to be more likely to porosities in the mold when compared to jolt squeeze machines. It was also observed that the pre-compression by air flow increases the packing in the most critical regions of the mold. Regarding the method TNO, it is possible to verify that the flowability decreases with increasing compactability of the molding sand, but has no correlation with the variations in the bentonite level. When it comes to the Orlov flowability, it is reduced when it is applyed mixtures with high compactibility, high levels of natural sodium bentonite, finer sand and longer mixing time. / O estudo do adensamento dos moldes em areia a verde tornou-se cada vez mais importante ao longo dos últimos anos em função da procura por peças fundidas de menor variação dimensional. Outro motivo é o crescimento de produtos com geometria complexa aumentando a necessidade de obter moldes com alto grau de compactação em todo o perfil do modelo. Neste trabalho, o adensamento foi quantificado através de medições da resistência (N/cm²) dos moldes confeccionados em diferentes tecnologias de moldagem. Foram confrontados os valores de resistência dos moldes confeccionados em uma máquina de alta pressão sem fluxo de ar e uma máquina de vibração compressão utilizando um modelo de mesma geometria. Outro experimento procurou quantificar o impacto dos parâmetros de compactação como a pressão, tempo de compressão e o tempo de fluxo de ar sobre a resistência medida em moldes confeccionados em uma máquina de alta pressão com fluxo de ar. Objetivou-se também medir a influência da areia de moldagem sobre o adensamento através dos ensaios de fluxibilidade TNO e Orlov. Verificou-se que os moldes confeccionados na máquina de alta pressão sem fluxo de ar possuem maior resistência nas regiões de fácil compactação, mas que em modelos de geometria complexa tendem a apresentar maior tendência às porosidades no molde quando comparado às máquinas de vibração - compressão. Observou-se também que a pré-compactação por fluxo de ar aumenta significativamente o adensamento nas regiões mais críticas do molde. Com relação ao método TNO, é possível verificar que a fluxibilidade diminui com o aumento da compactabilidade da areia de moldagem, mas não possui correlação com as variações no teor de bentonita. Porém a fluxibilidade Orlov é reduzida quando se aplica misturas contendo alta compactabilidade, alto teor de bentonita sódica natural, areias mais finas e maior tempo de mistura.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Resumo - Elise Polli.pdf: 19187 bytes, checksum: e7f2882716d14778996d1b91cbfee632 (MD5) Previous issue date: 2014-02-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The foundry is the fastest way to obtain metals pieces through the casting of liquid metal in green sand moulds. The main components of foundry sands are natural sand, bentonite and carbonaceous additive. During the foundry process, the components lose their mixture characteristics, in addition to the decrease in volume, becoming necessary the discard part of the foundry sand, generating the wasted foundry sand (WFS). In Brazil are discarded approximately 2.76 millions of tons annually and this number has become an environmental concern due to the difficulty of dispose of the residue. In this context, several lines of research aimed at waste recycling has been studied, among than the use of WSF in glass and glassceramic. This work studies the incorporation of calcined WFS replacing the pure silica in percentages 25, 50, 75 e 100% in manufacturing of glass and glassceramic belonging to the quaternary system SiO2 CaO MgO Al2O3. The samples were melted in alumina crucibles at 1400 °C for one hour. After obtaining, the vitreous samples were underwent annealing at 750 °C for half hour and after, were submitted to spectroscopy ultraviolet visible and heat treatment to 900, 950 and 1000 °C to 90 minutes. After heat treatment, the samples were sent for X ray diffraction analysis, optical microscopy, and only the samples 50 and 100% were sent to scanning electron microscopy, in order to analyze the recrystallization of the samples. For the heat treatment to 900 ° C, the crystalline phases were found akermanita and diopside. As the temperature increased to 950 ° C, the first crystals gehlenita and melilite began to appear and crystallization increased with higher heat treatment temperature. The images obtained by both microscopies relate to the formation of a dendritic structure for the samples 25, 50 and 75% for the three heat treatments. For the heat treatment at 900 ° C crystallization is related to the diopside, and for treatment at 950 to 1000 ° C is related to melilita. For the sample was 100% on both the crystallization heat treatment. / A fundição é a maneira mais rápida para a obtenção de peças metálicas através do vazamento do metal líquido em moldes de areia verde. Os principais componentes das areias de fundição são as areias bases, bentonita e pó de carvão. Durante o processo de fundição, os componentes perdem as suas características de mistura, além da diminuição de volume, tornando- se necessário o descarte de parte dessa areia de fundição, gerando a areia descartada de fundição (ADF). No Brasil são descartadas aproximadamente 2,76 milhões ton de areia anualmente e esse número passou a ser uma preocupação ambiental devido à dificuldade do descarte do resíduo. Nesse âmbito, diversas linhas de pesquisa que visam à reciclagem do resíduo vêm sendo estudadas, entre elas a utilização de ADF em vidros e vitrocerâmicos. Este trabalho estuda a incorporação de ADF calcinada em substituição a sílica pura nas porcentagens de 25, 50, 75 e 100% na fabricação de vidros e vitrocerâmicos pertencentes ao sistema quaternário SiO2 Cão MgO Al2O3. As amostras foram fundidas em cadinhos de alumina a 1400 °C durante uma hora. Após da obtenção, as amostras vítreas foram recozidas a 750 °C por meia hora e após, foram submetidas a análise de espectroscopia de ultravioleta visível e também a tratamentos térmicos a 900, 950 e 1000 °C durante 90 min. Após os tratamentos térmicos todas as amostras foram encaminhadas para a análise de difração de raios X, microscopia óptica e apenas as amostras 50 e 100% de ADF foram encaminhadas para a microscopia eletrônica de varredura, a fim de analisar a recristalização das amostras. Para o tratamento térmico de 900 °C, as fases cristalinas encontradas foram a akermanita e o diopsídio. À medida que a temperatura aumentou aos 950 °C começaram a surgir os primeiros cristais de gehlenita e melilita e a cristalização aumentou com a maior temperatura de tratamento térmico. As imagens obtidas por ambas às microscopias relatam a formação de uma estrutura dendrítica para as amostras 25, 50 e 75% ADF para os três tratamentos térmicos. Para o tratamento térmico a 900 °C a cristalização está relacionada com o diopsídio, e para os tratamentos a 950 e 1000 °C está relacionada à melilita. Para a amostra 100% ADF houve a cristalização em ambos os tratamentos térmicos.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Sander Bicalho Frade.pdf: 2532071 bytes, checksum: bff8f4da76e218955a6fd2b68f322d07 (MD5) Previous issue date: 2015-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Vibration refractory masses are dry granulated materials obtained by combination of several refractory oxides, such as: silica, alumina, magnesia; magnesia-chromite and chrome-alumina. These materials are usually applied by dry vibration process and / or accommodation using special forks. In the process of performance evaluation of dry vibration masses there is a need for proper compaction of the material so that the technological characteristics are retained after sintering and firing, and that the specimens prepared in the laboratory have similar characteristics to those found in practice. With the objective of developing a methodology to study in laboratory of the behavior of refractories for induction furnaces, two magnesia and alumina refractories were selected, with the formation of spinels. These materials were compacted considering as varying the type and amount of additive and the number of impacts on manual compression. The results allowed the construction of densification curves to determine the processing conditions that maximized the densification. Specimens obtained by this process were thermally treated for evaluating of the mechanical strength after curing. The results showed that this developed methodology allows the development of appropriate specimens for the development of studies of dimensional variation and resistance to slag attack. / Massas refratárias de vibração são materiais granulados secos obtidos através da combinação de diversos óxidos refratários, tais como: sílica, alumina, magnésia; magnésia-cromita e alumina-cromo. Esses materiais são normalmente aplicados pelo processo de vibração a seco e/ou por acomodação utilizando garfos especiais. No processo de avaliação do desempenho de massas de vibração a seco existe a necessidade de um adensamento adequado do material para que as propriedades tecnológicas sejam mantidas após a sinterização e queima, e que os corpos de prova preparados em laboratório tenham características semelhantes às encontradas na prática. Com o objetivo de desenvolver uma metodologia para estudo em laboratório do comportamento de refratários para fornos de indução foram selecionados dois refratários de magnésia e alumina, com formação de espinélios. Estes materiais foram adensados considerando como variáveis o tipo e quantidade de aditivo e número de impactos na compactação manual. Os resultados permitiram a construção de curvas de adensamento para determinar as condições de processamento que maximizaram a densificação. Corpos de prova obtidos por este processo foram tratados termicamente para avaliação da resistência mecânica após cura. Os resultados mostraram que a metodologia desenvolvida permite a elaboração de corpos de prova adequados para o desenvolvimento de estudos de variação dimensional e resistência de ataque por escória.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 0-Elementos Pre-Textuais.pdf: 76674 bytes, checksum: e22e485198df872d8a25d4d97ebae9e4 (MD5) Previous issue date: 2006-08-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, the waste production in quantities increasingly bigger has required more efficient solutions and higher investments from their generators and from the society in general. Besides the control and the minimization of the pollution sources and the correct use of the waste generated, the social responsibility inherent to the industrial sector makes the companies promote the sustainable development by remodeling their productive process. The development of new materials can help this process through the search of product alternatives with higher aggregate value. For this reason, it is the objective of this research to the present the study of the possibility of using expanded polyurethane residues coming from the industries of north of Santa Catarina to obtain concrete blocks. The advantage of using polyurethane lies in the possibility of obtaining lighter concrete blocks, facilitating labor used in this construction technique as well as structurally relieving the building. The experiments involved in the first stage, selection and characterization of raw material used, configuration of concrete sample and their characterization regarding mechanical behavior. From the information obtained, in second and third stages, it was possible to develop the production of concrete blocks with determined content of expanded polyurethane, so to meet the required specifications for this product line. The blocks produced through the mechanical process showed different results of sample configured in laboratory and thus, the involved variables were analyzed in the process of manufactured pieces. In the different stages, the obtained results were represented through diagrams of mechanical resistance variation, specified mass and other properties, regarding content and type of polyurethane. Tests using x-ray diffraction and electronic scanning microscopy techniques made it possible to demonstrate the influence of this residue in the process of hydration of cement and consequent final resistance achieved. The difficult of the proposition lies in maintaining mechanical resistance and pieces absorption index, in relation to the increase of added polyurethane content, obtaining concrete blocks with considerable weight difference and correctly designating maximum polyurethane volume possible. The concrete blocks with 15% of expanded polyurethane residues reduced, toward standard blocks, approximately 8% of final weight and achieved, in 7 days, compression resistance of 2,99 Mpa. / Atualmente, a produção de resíduos em quantidades cada vez maiores tem exigido soluções mais eficazes e investimentos mais elevados por parte de seus geradores e da sociedade de uma forma geral. Além do controle e a minimização das fontes de poluição e do encaminhamento correto dos resíduos gerados, a responsabilidade social inerente ao setor industrial, faz com que as empresas promovam o desenvolvimento sustentável, remodelando seu processo produtivo. O desenvolvimento de novos materiais pode ajudar neste processo através da busca de alternativas de produtos com maior valor agregado. Sendo assim, apresenta-se como objetivo desta pesquisa o estudo da possibilidade do uso de resíduos da espuma de poliuretano expandido (PUR), provenientes de indústrias da região norte de Santa Catarina, na obtenção de blocos de concreto. A vantagem do uso do poliuretano reside na possibilidade de obtenção de blocos mais leves, que facilitem a mão de-obra aplicada nesta técnica construtiva, além de aliviar estruturalmente a edificação. Os experimentos envolveram em uma primeira etapa, a seleção e a caracterização das matérias primas utilizadas, conformação de corpos-de-prova (CP) de concreto e caracterização dos mesmos quanto ao comportamento mecânico. A partir das informações obtidas, desenvolveu-se, em uma segunda e terceira etapa, a produção de blocos de concreto com determinados teores de PUR, visando atender as especificações para esta linha de produto. Os blocos produzidos através de processo mecânico apresentaram resultados diferentes dos CPs conformados em laboratório e sendo assim, foram analisadas as variáveis envolvidas no processo de fabricação das peças. Nas diferentes etapas, os resultados obtidos foram representados através de diagramas de variação da resistência mecânica, massa específica e demais propriedades, em função do teor e tipo de PUR. Ensaios utilizando as técnicas de difratometria de raios-x e microscopia eletrônica de varredura também permitiram demonstrar a influência deste resíduo no processo de hidratação do cimento e conseqüentemente da resistência final obtida. O desafio da proposta está em manter a resistência mecânica e o índice de absorção das peças, em relação ao aumento do teor de PUR adicionado, obtendo blocos de concreto com uma diferença de peso significativa e destinando corretamente o maior volume de PUR possível. Os blocos de concreto com a adição de 15% dos resíduos de PUR reduziram, em relação aos blocos padrões, aproximadamente 8% do peso final e alcançaram, aos 7 dias, resistência à compressão de 2,99 Mpa.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Elementos pre-textuais.pdf: 100348 bytes, checksum: eed0b75225a6274f20636cccbe0612e3 (MD5) Previous issue date: 2006-10-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In many laboratories worldwide the biocements are being studied in order to obtain new nanometric materials, with better characteristics of biocompatibility and functionality to be used in odonto-medical applications. It was observed that microporous ceramics have a better performance regarding substitution and regeneration of bone tissue, mainly the ceramics composed of calcium phosphates (Ca/P). These ceramics are being used more and more in biomedical applications because they have a mineralogical composition very similar to that of human bone apatites, and also because they have an excellent biocompatibility. The aim of this work was focused on the optimization of the powder synthesis method of bioceramics by dissolution/precipitation process and on the characterization of nanostructured calcium phosphate biocements with the molar composition of Ca/P = 1,4; 1,5; 1,6; 1,7 and 1,8. It was studied the morphology, the microstructure, physical, chemical, mechanical properties, thermal behavior and the hydration. The bioceramic powders obtained from the rotating evaporator were treated at 1300°C for 2 hours, providing the biocement. A preliminary study of hydration was performed between 5 and 25 minutes; after it was performed the hydration of cylindrical samples for a period of 1, 2, 3, 7 and 28 days. Also, it was carried out a parallel study, sintering samples with cylindrical and square shapes. Afterward, it was carried out the characterization studies. The results let certainly that the synthesis method permitted obtains of slim bioceramics powders of nostructured calcium phosphate. The thermal treatment at 1300°C/2 hours provided the biocements, compound by b-calcium phosphate and hydroxyapatite. The hydration study of 1 until 28 days , showed the modifications of phase and a microporous microstructure formed by crystalline fibers, it occurred by hydration process. It observed that the shape and size of crystalline fibers, influenced directly about the mechanical properties of the hydrated samples. And finally, it was presented a conclusion of this work and some considerations to be taken in account in the following works. / Os biocimentos vêm sendo estudados por vários centros de pesquisa com a finalidade de obter novos materiais nanométricos com características de biocompatibilidade, biofuncionalidade para serem utilizados em aplicações médicas e odontológicas. Constatou-se que as cerâmicas microporosas destacam-se em aplicações de substituição e regeneração de tecidos ósseos, principalmente as cerâmicas formadas pela composição Ca/P, os fosfatos de cálcio. Estas cerâmicas vêm tomando um espaço importante em aplicações biomédicas em razão de suas características mineralógicas semelhantes às apatitas da estrutura óssea do esqueleto humano e também por apresentarem boa biocompatibilidade. O objetivo deste trabalho concentrou-se na otimização do método de síntese dos pós biocerâmicos pelo processo via úmida e caracterização de biocimentos nanoestruturados de fosfato de cálcio nas composições Ca/P = 1,4; 1,5; 1,6; 1,7 e 1,8 molar. Os estudos de caracterização foram realizados em nível morfológico, microestrutural, físico, químico, das propriedades mecânicas, do comportamento térmico e de hidratação. O pó biocerâmico recuperado do evaporador foi tratado à temperatura de 1300°C/2h, fornecendo o biocimento. Um estudo preliminar de hidratação foi realizado em tempos de 5 a 25 minutos; posteriormente realizou-se a hidratação sob corpos de prova cilíndricos com tempos de 1, 2, 3, 7 e 28 dias. Realizou-se também um estudo paralelo, sintetizando corpos de prova na forma cilíndrica e barretes. Posteriormente, foram realizados os estudos de caracterização. Os resultados deixaram claro, que o método de síntese via úmida permitiu a obtenção de finos pós biocerâmicos de fosfato de cálcio nanoestruturados. O tratamento térmico a 1300ºC/2h forneceu os biocimentos, compostos por fosfato de cálcio-b e hidroxiapatita. O estudo de hidratação de 1 a 28 dias, colocou em evidência as modificações de fase e de uma microestrutura microporosa formada por fibras cristalinas, ocorridas pelo processo de hidratação. Observou-se que a forma e tamanho das fibras cristalinas, influenciaram diretamente sobre as propriedades mecânicas dos corpos de prova hidratados. Por fim serão apresentadas uma conclusão geral e algumas considerações a serem levadas em conta para trabalhos futuros.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rubia Raquel Luvizao.pdf: 2856384 bytes, checksum: 11aac33ded8309a4b3c237cbdecbfdb7 (MD5) Previous issue date: 2008-07-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Scrap weathered green foundry sand (WGFS), generated in a southern Brazilian steel casting industry, was studied in this work. According to Brazilian standards, the Green foundry sand waste is classified as a non-inert residue due to the potential leaching of toxic metal ions. Its disposal in controlled landfills is the main form of final destination. The aim of this research study presented here was the characterization of weathered green foundry sand waste and to evaluate its applications on asphalt concrete. The material was characterized by X-ray fluorescence spectroscopy (XFA), powder X-ray diffraction (XRD), thermogravimetric analysis (TG), granulometric analysis, scanning electron microscopy (SEM). Environmental behavior tests were performed: solubilisation, neutral and alkaline leaching. The aggregates were characterized by granulometric analysis and sand content equivalent. The characteristics of asphalt binder were obtained as melting point and viscosity at the specified standard temperature. The determination of the optimum mix ratio used for the weathered green foundry sand waste on asphalt concrete was obtained using the Marshall method. The mechanical properties available were resilience modulus, static strength and reduction of the strength by induced humidity. The environmental behavior analyses results of solubilisation and leaching coupled with X-ray fluorescence spectroscopy shown that the scrap WGFS presents a lower content of Clay mineral linked to the sand particles surface and reduced contents of aluminum, iron, sodium and sulphate. The chemical, mineralogical and physical characterizations shown that the WGFS presents pH of 8,44, reduced Fe2O3 and Al2O3 contents and lower quantities of clay mineral montmorilonite, and quartz. The resilience modulus (circa of 5400 MPa) and static strength (circa of 1.20 MPa) results obtained using 15 wt.% of WGFS were higher that the found with freshly green foundry sand or natural sand. However, the reduction of 43 % on strength for the induced humidity test was higher to the specified for the standard (30 %). / O resíduo de areia verde de fundição, objeto de estudo deste trabalho, foi fornecido por uma fundição localizada no município de Joinville-SC, região sul do Brasil. De acordo com as normas brasileiras, o resíduo de areia verde de fundição e classificado como não inerte devido a presença de alguns elementos considerados tóxicos e, por este motivo, sua disposição final tem sido feita em aterros controlados. Este trabalho teve por objetivo a caracterização do resíduo de areia verde de fundição intemperizado e sua incorporação no concreto asfáltico usinado a quente. O resíduo foi caracterizado através da microscopia eletrônica de varredura, difração de raios X, fluorescência de raios X, analise térmica e p11 Alem disso, foram realizados os ensaios ambientais de solubilização, lixiviação e lixiviação neutra Os agregados foram caracterizados quanto ao tamanho das partículas através da analise granulométrica e com o resíduo de areia verde de fundição foi realizado o ensaio de equivalente de areia O ligante asfáltico foi caracterizado através dos ensaios de penetração, ponto de amolecimento, viscosidade e índice de suscetibilidade térmica A determinação do teor ótimo de ligante foi obtido através do Método Marshall Foram avaliadas as propriedades mecânicas de modulo de resiliência, tração estática e dano por umidade induzida Os resultados obtidos com os ensaios ambientais de solubilização e lixiviação, microscopia eletrônica de varredura, fluorescência de raios X e pH apresentaram redução nos teores de alumínio, ferro, sódio e sulfato, devido a redução no teor de material argiloso aderido a superfície dos grãos de areia O resultado do ensaio de modulo de resislência (cerca de 5400 MPa) e tração estática (cerca de 1 ,2OMPa) mostram que a incorporação do resíduo não afetou significativamente as propriedades mecânicas do concreto asfáltico. Entretanto, a redução de 43% de resistência no ensaio de dano por umidade induzida ficou acima do que especifica a norma brasileira, que determina a perda de resistência máxima de 30%.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 capa.pdf: 74979 bytes, checksum: 8804c00f8941d4a72e3fde80f20ec66b (MD5) Previous issue date: 2009-09-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Inside the context of alternative search for the use of industrial waste as natural raw for the industrial ceramic, this work had the objective to evaluate the possibility of the use of exhauster powder generated in the foundry process. The characterization was performed by scanning electron microscopy, x-ray difratometry and thermal analysis (ATD, TG) noting that it is a powder with a high content of fine and compatible with the composition of ceramic bodies. Formulations were prepared with different exhauster powder content. The sintered materials at 1000, 1100 and 1200oC were characterized according technological properties as water absorption, linear shrinkage, bulk density. Microstructural analysis was carried out by scanning electron microscopy and X-ray diffraction. The results showed that it is possible to use the waste. It was observed that the waste increase the density in sintering process, and with high levels of waste occurs an increase of the porosity and intensification in the color of the new material. According to the results obtained in preliminary stage set up the methodology of work for the development of new materialThe second stage were developed new formulations prepared with different exhauster powder content, based on the preliminary stage of research and using as criterion the behavior after sintered. This new material were characterization by thermal analysis (ATD, TG), and some technological properties such as water absorption, linear shrinkage, bulk density. Finally were tests for resistance to bending, resistance to abrasion than the morphological analysis.The results showed the new material can be used as ceramic tiles, for, in general no significant changes it s physical and mechanical studied of ceramic body exhauster powder content in relation to the samples only with the mass, and all the compositions are within the minimum required for the characteristics analyzed. / Dentro do contexto de busca de alternativas para a utilização de subprodutos industriais como matéria-prima para a indústria cerâmica, este trabalho avaliou a possibilidade do emprego de pó de exaustão proveniente do processo de fundição em massa cerâmica atomizada tipo semi-grês. Este material foi caracterizado em uma etapa preliminar por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios-X (DRX), Análise Térmica Diferencial e Termogravimétrica (ATD e TG) constatando-se que se trata de um pó com alto teor de finos e composição compatível com a de massas cerâmicas. Foram desenvolvidas formulações com diferentes teores de pó de exaustão. Os materiais sinterizados entre 1000 e 1200oC foram caracterizados quanto a propriedades tecnológicas como a absorção de água, retração linear e densidade aparente. A análise microestrutural foi realizada utilizando Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). Estes resultados demonstraram a viabilidade da utilização do subproduto. Através dos experimentos observou-se que o subproduto promoveu um incremento no grau de sinterização, e elevados teores do mesmo aumentam a formação de porosidade e intensificam a cor do novo material. De acordo com os resultados obtidos na etapa preliminar definiu-se a metodologia de trabalho para o desenvolvimento do novo material. Na segunda etapa foram desenvolvidas novas formulações com a incorporação do pó de exaustão, baseada na etapa preliminar da pesquisa e utilizando como critério o comportamento após a sinterização. Este novo material foi caracterizado através da análise térmica diferencial, termogravimétrica, e de algumas propriedades tecnológicas como a absorção de água, retração linear e densidade aparente. Por fim foram realizados testes de resistência á flexão, resistência à abrasão além da análise morfológica.Os resultados obtidos demonstram que o novo material pode ser utilizado como placa cerâmica para revestimento, pois, em geral não houve mudanças significativas nas propriedades físicas e mecânicas estudadas da massa cerâmica com a incorporação do subproduto pó de exaustão em relação com as amostras somente com a massa e todas as composições estão dentro dos valores mínimos exigidos para as características analisadas.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Edson Bitencourt.pdf: 1530562 bytes, checksum: 240d2b845df5088a86a371d16bba1475 (MD5) Previous issue date: 2004-12-17 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work was to study the influence of an industrial waste in red clay brick production. It was evaluated the properties and the environmental impact of these bricks, compared to the conventional bricks. The alternative raw material is a residue from an industrial process and partially replaced the red clay used in brick manufacturing. It was produced six-hole bricks by extrusion with the admixtures as follows: pure red clay (without residue), and red clay containing A, B and C% (by volume) of residue. Afterward, the bricks were dried and sintered at approximately 1050 oC in an industrial furnace. The materials were assessed by scanning electron microscope (SEM), compression test, thermal analyses (ATD, TG, dilatometry), water absorption, infrared spectrometry, leaching and solubilization test, and atmospheric emission analyses during the sintering period. The results showed that the residue increases the ceramic plasticity, improving the extrusion process. Nevertheless, a technical handicap suggests production of alternative bricks with A and B% of residue because of water excess (the alternative bricks containing B and C% of residue were produced without water addition). The residue also improves the sintering process and increases the mechanical strength by about 125%, from 0.66 MPa (bricks without residue) to approximately 1.45 MPa (alternative bricks). The alternative and conventional bricks presented either similar phases or porosity. The water absorption of both bricks (alternative and conventional) was about 22%, bellow the maximum established by brazilian code (25%). The lixiviation and solubilization tests showed that the residue is harmless to the environment compared to the behavior of the original bricks according to the brazilian NBR 10004 code, and that apart from the sulfur dioxide, the gas emission concentration between the two bricks (with or without residue) is similar. Although the sulfur dioxide concentration is superior in the bricks produced with residue, this value is considered low. / O objetivo deste trabalho foi de estudar a influência de uma matéria-prima alternativa proveniente de um resíduo industrial na produção de tijolos de argila vermelha e branca. Foram avaliadas as características das propriedades e o impacto ambiental desses tijolos alternativos, comparados com os tijolos comuns. A matéria-prima alternativa utilizada foi um resíduo de processo industrial que substituiu parcialmente a argila vermelha convencional usada na fabricação dos tijolos. Foram fabricados tijolos de seis furos por extrusão com as seguintes misturas: argila pura (sem resíduo) e argila contento percentuais de A, B e C% (em volume) de resíduo. Em seguida, os tijolos foram secados e sinterizados em torno de 1050 oC em um forno industrial de olaria. Os materiais foram avaliados por microscopia eletrônica de varredura, ensaios de compressão, análise térmica (DTA, TG, dilatometria), ensaios de absorção de água, ensaios de lixiviação e solubilização e ensaios de emissões atmosféricas. Os resultados mostraram que o resíduo aumenta a plasticidade da massa cerâmica, facilitando a extrusão. Contudo, a fabricação dos tijolos não é viável com a mistura de quantidade C%, devido ao excesso de umidade nos tijolos (os tijolos alternativos com B e C% de resíduo foram fabricados sem adição de água). O resíduo também melhora a sinterização e aumenta a resistência à compressão dos tijolos em aproximadamente 125%, passando de 0,66 MPa (tijolos comuns) para em torno de 1,45 MPa (tijolos alternativos). Os tijolos comuns e alternativos apresentaram fases e porosidade similares. A absorção de água dos tijolos comuns e alternativos ficou em torno de 22%, abaixo do máximo estabelecido por norma (25%). Os ensaios de lixiviação e solubilização mostraram que o resíduo, além de não ser perigoso, não provoca nenhum excedente nos limites máximos dos elementos químicos analisados de acordo com a norma NBR10004. As emissões atmosféricas indicaram que, com exceção do enxofre, a concentração dos gases emitidos é próxima àquela dos tijolos sem resíduo. Por outro lado, os valores absolutos das emissões são considerados baixos, principalmente os valores das emissões de enxofre.