Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CAPA-INTRO.pdf: 65338 bytes, checksum: 29ebb2d21aacfe78d6df0edf9d832a57 (MD5) Previous issue date: 2012-02-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The aim of this work is evaluate the effect of incorporation of waste printed circuit boards (WPCB) in physical and mechanical properties of triaxial ceramics for coating. Through the technique of experiment with mixtures seven formulations were developed with clay (40, 53, 60 e 80%); phyllite (20, 33, 40 e 60%) and waste (0, 14, 20 e 40%). The WPCB was characterized by their particle size, chemical composition and thermal behavior. The mixtures were processed by wet milling, drying, granulation, uniaxial compaction and sintering at 1180 ° C. Properties measured were dried modulus of rupture (DMoR), linear firing shrinkage (LFS), fired modulus of rupture (FMoR) and water absorption (WA). Microstructures were analyzed by SEM and XRD. The thermal behavior was also studied. The WPCB showed melting behavior in the sintering process, but its addition to the material prejudice the DMoR. After firing, the FMoR is improved if are added moderate amounts of waste, but it decreases when there is an excess of waste. Was observed that the interaction between the phyllite and the waste increases the LFS, what is linked to the closing of the pores in the samples, and hence the flux characteristics of these materials. The WA also refers to this conclusion, since the addition of the waste decreases the absorption of 8.0 to 0.5%. Due the found behavior, it is possible to say that there are mixtures of clay-phyllite-WPCB, in certain proportions, that can be classified according to NBR 13818:1997 as stoneware. Microstructural characterization showed that the addition of the waste improves the sinterability of the material, however, in excess are formed glassy phase, not desired, weakening the material. The main phases present, verified by XRD are quartz and mullite, showing that the addition of the waste does not affect the formation of the main phases of interest ceramic. Thermal analysis showed that there is mass loss to 600 ° C, which can be related to the fraction of the polymer in the waste and the loss of water of constitution of the ceramics. In all cases there was an exothermic peak above 950 ° C which is related to the phase transformation of the ceramic material during sintering. / Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da incorporação de resíduos de placas de circuito impresso (RPCI) nas propriedades físicas e mecânicas de misturas cerâmicas triaxiais para revestimento. Por meio da técnica de experimento com misturas foram desenvolvidas sete formulações com teor de argila de 40, 53, 60 e 80%, teor de filito de 20, 33, 40 e 60% e teor de resíduo de 0, 14, 20 e 40%. O resíduo foi caracterizado quanto à sua granulometria, constituição química e comportamento térmico. As misturas foram processadas por moagem à úmido, secagem, granulação, compactação uniaxial e sinterização a 1180°C. Foram medidas as propriedades de resistência mecânica a seco (RMS), retração linear no sinterizado (RLSi), resistência mecânica do sinterizado (RMSi) e absorção de água (AA). A verificação das microestruturas obtidas foi realizada por MEV, DRX e o comportamento térmico também foi analisado. O RPCI apresentou comportamento fundente no processo de sinterização, mas sua adição ao material prejudica a RMS. Após a sinterização, a RMSi é melhorada desde que sejam adicionadas quantidades moderadas de resíduo, pois este em excesso fragiliza o material. Observou-se que a interação entre o filito e o resíduo aumenta a RLSi, fato ligado ao fechamento dos poros nas amostras, e, portanto, às características fundentes desses materiais. A AA também remete a esta conclusão, pois a adição do resíduo diminui a absorção de 8,0 para 0,5%. Devido ao comportamento encontrado, verificou-se que a mistura de argila-filito- RPCI, em determinadas proporções, pode ser classificada, segundo a NBR 13818 : 1997 como semi-grês ou grês. A caracterização microestrutural mostrou que a adição do resíduo melhora a sinterabilidade do material, no entanto, em excesso, há formação de fase vítrea além do desejado, fragilizando o material. As principais fases presentes, verificadas por DRX, são quartzo e mulita, evidenciando que a adição do resíduo não prejudica a formação das principais fases de interesse cerâmico. A análise térmica mostrou que há perda de massa até 600°C, o que pode estar relacionado à fração polimérica do RPCI e à perda da água de constituição das cerâmicas. Para todos os casos ocorreu um pico exotérmico acima de 950°C, que está relacionado à transformação de fase do material cerâmico durante a sinterização.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Thais de Jesus Schmitt.pdf: 2052116 bytes, checksum: d868f1a9aaf1f2eadf918c40531c8101 (MD5) Previous issue date: 2012-06-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recently, the traditional ceramics industry has developed great interest in obtaining pigments which may have firing temperature stable, so that the action of molten glass does not interfere with the final product. In the coating industry, whose selection is strongly influenced by the visual appearance of the decorated surface, the color is an important feature. In order to search for new pigments that replace or optimize the old, new synthetic methods has being studied, as well as new systems and the incorporation of pigments alternative raw materials. Thus, this work studied the possibility of use of industrial byproducts, rich in iron, in the synthesis of pigments encapsulated in glassy matrix. The by product from the surface treatment of sheet metal was evaluated and characterized by chemical composition, crystalline phases and morphology of particles. The residue was added to the glassy matrix, homogenized using conventional milling and calcined at temperatures of 700 ° C to 900 ° C for 15 minutes. The characterization of the pigments obtained were performed using XRD and SEM. The pigments were used in ceramic and enamel porcelain paste and observed by optical microscopy and SEM. The results showed that color development becomes effective when the pigment is incorporated into porcelain paste, because it is a less aggressive. Was concluded that the developed color is influenced by oxide content employed, milling conditions and the processing temperature. The results showed that the use of the pigment developed does not interfere in the microstructural characteristics of pigmented material. / Recentemente, na indústria cerâmica tradicional, tem havido um interesse crescente na obtenção da inclusão de pigmentos na qual a temperatura de queima seja estável de tal forma que ação dos vidros fundidos não interfiram no produto final. No setor de revestimento, cuja seleção é fortemente influenciada pelo aspecto visual da superfície decorada, a cor passa a ser uma importante característica. Com o intuito de buscar novos pigmentos que substituam ou otimizem os já conhecidos, novos métodos de síntese estão sendo pesquisados, bem como novos sistemas pigmentantes e a incorporação de matérias primas alternativas. Desta forma, no presente trabalho, procurou-se estudar a possibilidade de aproveitamento de subprodutos industriais, ricos em ferro, na síntese de pigmentos encapsulados em matriz de vidro. O subproduto que é proveniente, do processo de tratamento superficial de chapas metálicas foi avaliado. O subproduto foi caracterizado quanto a sua composição química, fases cristalinas presentes e morfologia das partículas. O resíduo foi adicionado à matriz vítrea, sendo posteriormente homogeneizados, utilizando moagem convencional e seguidos de calcinação nas temperaturas de 700°C até 900°C por 15 minutos. As caracterizações dos pigmentos obtidos foram realizadas através de difratometria de raios X e microscopia eletrônica de varredura. Os pigmentos foram aplicados em esmalte cerâmico e em massa porcelânica. Posteriormente, foram realizadas análises de microscopia ótica e eletrônica de varredura. Os resultados evidenciaram que o desenvolvimento da cor torna-se efetivo quando o pigmento é incorporado em massa porcelânica, por se tratar de um meio menos agressivo. A coloração desenvolvida é influenciada por variáveis como o teor de óxido empregado, condições de moagem e temperatura de processamento. Os resultados mostraram ainda que a utilização do pigmento desenvolvido não interfere nas características microestruturais do material pigmentado.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guilherme Forbeck.pdf: 6226510 bytes, checksum: 7f238f7600472963b75dd6e2ce64f9e5 (MD5) Previous issue date: 2012-08-30 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Photovoltaic solar energy is an interesting way of generating electricity in light because of its low environmental impact, particularly for on-grid application in order to mitigate BOS (balance of system: batteries, etc) costs. The method of operation of the solar cell does not generate environmental impact, but their production does, especially when high-purity materials are used, such as solar grade silicon (SoG-Si: 99,9999% or 5N). Dye-sensitized solar cells (DSCs) are an interesting option since they are based on metal oxides as semiconductor materials. Titanium dioxide (TiO2) in its anatase polymorphic crystalline phase, presents interesting properties, such as a wide bandgap to minimize photocorrosion issues, high refractive index and high dielectric constant. In this work, nanocrystalline TiO2, predominantly in its anatase crystalline phase, was prepared by the sol-gel process under acid medium. Peptization was carried out at room temperature. Porous layers were deposited onto transparent conducting oxide substrates from powder TiO2 samples. A commercial TiO2 powder sample (P25, Evonik) was used as a reference. Different heat treatment times for the powder TiO2 samples and also for the porous TiO2 layers were studied. In order to analyze the influence of heating time on the morphological e crystalline structure of the resulting porous TiO2 layers, photoelectrodes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), surface area analysis (BET) and X-ray diffraction (DRX). DSCs were assembled from photoelectrodes produced by using different powder samples and their characteristic current-voltage (I-V) curves were measured. Nanosized crystallites were predominant in all studied batches. The average particle size increased under increasing heating time, especially for powders submitted to a heating time of 120min. The heat treatment at 450°C for 30 min provided powder samples endowed with higher crystallinity, but a lower anatase content. The anatase content was reflected in the power energy conversion efficiency (η) of the DSCs, which provides evidence for the importance of the heat treatment of 450°C for 30min on the dependent variable (η). / A energia solar fotovoltaica e uma forma interessante de obtencao de energia eletrica por apresentar baixo impacto ambiental. Quando utilizada na geração distribuida, permite reduzir custos com balanco do sistema (baterias, etc). O processo de operacao das celulas solares nao gera impacto ambiental, mas sua producao sim, em funcao da utilizacao de materiais de elevado grau de pureza, como o silicio grau solar (SoG-Si: 99,9999% ou 5N). As celulas solares sensibilizadas por corante (CSSCs) sao uma opcao interessante, pois utilizam um um oxido metalico como material semicondutor. O dioxido de titanio (TiO2), em sua fase polimorfica anatase, apresenta propriedades interessantes, tais como separacao entre bandas adequada para dificultar a corrosao, elevado indice de refracao e alta constante dieletrica. Neste trabalho, foram produzidos pos de dióxido de titanio nanocristalino pelo metodo sol-gel em ambiente acido, com peptizacao em temperatura ambiente. Diferentes tempos de tratamento termico dos pos foram estudados. Camadas porosas foram depositadas sobre substratos condutores transparentes a partir de amostras de TiO2 em po. Uma amostra de TiO2 comercial (P25, Evonik) foi utilizada como referencia. Diferentes tempos de tratamento térmico destas camadas porosas tambem foram estudados. Com o objetivo de observar a influencia do tempo de aquecimento nos materiais resultantes, os fotoeletrodos foram caracterizados por microscopia eletronica de varredura (MEV), microscopia de forca atomica (AFM), analise de area superficial (BET) e difracao de raios-X (DRX). As CSSCs foram montadas a partir dos fotoeletrodos produzidos com os diferentes pos e suas propriedades eletricas foram avaliadas atraves da curva característica corrente tensao (I V). Cristalitos nanometricos predominaram em todos os lotes estudados. O tamanho medio de particula aumentou com o aumento no tempo de aquecimento, especialmente para amostras em po submetidas a um tempo de aquecimento de 120min. As amostras apresentaram tambem um aumento na cristalinidade e uma reducao no teor da fase anatase apos tratamento termico a 450°C. As CSSCs apresentaram eficiencias compativeis com o teor de anatase presente nas amostras, evidenciando que o tempo de aquecimento no patamar de 450°C e significativo para a variavel resposta eficiencia de conversao energetica.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patrik Americo P Lopes.pdf: 19215385 bytes, checksum: b9a68e9cabd2bb83d1daa99db32ea92d (MD5) Previous issue date: 2013-02-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Portland cement is a material used in large scale in Brazil and worldwide. However, its manufacturing process is attached to impacting environmental problems. Thus, the use of recyclable materials with pozzolanic characteristics has been studied to partially replace cement in applications such as mortars and concretes. Therefore, this work aims to study the effect of partial replacement of Portland cement with clay brick waste (CBW) on properties of lime-cement mortars (cement and hydrated lime) for building applications. A statistical study using a fractional factorial design 33-1 considered three factors and three levels for each factor, which were the residue content for cement mortars (%CBW of 10%, 25% and 40%), his particle size (PS of 125μm, 75μm and 45μm) and water/cement ratio (W/C of 2.50, 2.85 and 3.20). The properties measured were the consistency index for fresh and the compressive strength at various ages for hardened properties. The physical, chemical and microstructural characterizations of mortars with and without RPT were performed in order to correlate their mechanical and microstructural properties. Thus, the CBW has been shown to act as a pozzolanic material, with an addition of up to 40% could be performed without the physical and mechanical properties were impaired. The particle size was found to be important in the pozzolanicity of the waste, being more efficient at lower values than 75μm, inclusive. Through the characterization of the mortars was observed the consumption of calcium hydroxide, caused by the pozzolanic reaction of the CBW, forming the calcium silicate hydrate gel, increasing the density of the cementitious matrix and improving the cohesion between the elements of the mixture. / O cimento Portland é um material consumido em grande escala no Brasil e no mundo. Porém, seu processo de fabricação é ligado a problemas ambientais impactantes. Com isso, a utilização de materiais recicláveis, com características pozolânicas, vem sendo estudado para substituir parcialmente o cimento em aplicações como argamassas e concretos. Portanto, este trabalho tem como finalidade estudar o efeito da substituição parcial do cimento Portland por resíduo particulado de tijolo (RPT) nas propriedades de argamassas mistas (cimento e cal hidratada) para aplicação na construção civil. Um estudo estatístico utilizando um projeto fatorial fracionado 33-1 levou em consideração três fatores e três níveis para cada fator, os quais foram o teor de resíduo em substituição ao cimento (%RPT de 10%, 25% e 40%), o tamanho de partícula do resíduo (TP de 125μm, 75μm e 45μm) e o fator água/cimento (W/C de 2,50, 2,85 e 3,20). As propriedades medidas foram o índice de consistência para o estado fresco e a resistência à compressão em várias idades para o estado endurecido. A caracterização física, química e microestrutural das argamassas com e sem RPT foram realizadas a fim de correlacionar suas propriedades mecânicas e microestruturais. Com isso, o RPT se mostrou capaz de agir como material pozolânico, sendo que uma adição de até 40% pôde ser realizada, sem que as propriedades físicas e mecânicas fossem prejudicadas. A granulometria mostrou-se importante na pozolanicidade do resíduo, sendo mais eficiente em valores menores do que 75μm, incluindo este. Através da caracterização das argamassas foi observado o consumo do hidróxido de cálcio causado pela reação pozolânica do RPT, formando o gel de silicato de cálcio hidratado, densificando a matriz cimentícia e melhorando a coesão entre os elementos da mistura.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 resumo.pdf: 33365 bytes, checksum: c0d79b06b712dd7d33a99ff2c405578a (MD5) Previous issue date: 2013-02-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The silica refractory is nowadays one of the most used linings in the world due to its excellent cost/benefit ratio. The silica sand is available in abundance in the market for use as a raw material for production of ordinary applications refractories, and this does not encourage the search for new usages of its wastes. However, in some industrial sectors where the natural raw materials are used, it has been noticed an increased difficulty to find materials with adequate purity grades to its applications. Furthermore, most of the productive sector is looking for alternatives to reduce the generation of industrial wastes that must be disposed in specific landfills. In this study one aimed to evaluate the potential use of a waste from the synthesis of SiO2 refractory for the application with Alkaline Sodium Silicate and Silica Refractory Paste. This paste is utilized as lining for Ingots and Pouring Ladles in the Foundry Process. This proposal is supported by the demand of Tupy S/A to recover that waste. This company is totally committed to the environment care of your productive processes, always aiming the reduction of wastes generation and its discard. In this proposal it was considered an initial processing stage to partially remove the excess iron present in the wastes that is deleterious to the silica lining. The refractories were produced making waste additions up to 100% in weight. The obtained refractories characterizations, as well as each process step efficiency evaluation, were done through techniques like thermal analysis, X-ray diffraction analysis, grain size distribution curves and ambient temperature compression strength measurements. The results showed good performance with the addition of silica waste, especially a significant increase in ambient temperature compression strength; provided by incorporation of the waste with higher amount of grain small, medium and large. The economic viability of the economy is considerable and preservation of raw materials, conventional silica sand, and the reuse of waste silica mix, avoiding disposal at a landfill. / O refratário de sílica é hoje um dos revestimentos mais utilizados no mundo pelo seu excelente custo/benefício. A areia de sílica como matéria prima para a obtenção de refratários de uso convencional está disponível no mercado em abundância, o que não incentiva a busca por alternativas para a reutilização de seus resíduos. Entretanto, em diversos setores industriais onde matérias primas naturais são utilizadas tem notado o aumento na dificuldade de obtenção de materiais com grau de pureza adequado a suas aplicações. Além disso, todo o setor produtivo tem buscado por alternativas para redução da geração de resíduos industriais a serem descartados em aterros específicos. O presente trabalho busca avaliar o potencial do uso de um resíduo refratário na síntese de refratário de SiO2 para aplicação com Massa Refratária de Silica e Silicato de Sódio Alcalino (MRSNA) para revestimentos de lingoteiras e panelas de vazamento utilizados no processo de Fundição. Esta proposta está baseada na necessidade da reutilização desse resíduo pela empresa Tupy S. A. Esta empresa tem como premissa a constante preocupação ambiental nos seus processos produtivos, buscando sempre a redução da geração de resíduos ou descarte destes. Para o desenvolvimento desta proposta foi considerada inicialmente uma etapa de beneficiamento para a remoção parcial do excesso de ferro presente no resíduo que é um contaminante para o revestimento de sílica. Os refratários foram produzidos considerados adições de resíduos em teores em peso de resíduo de até 100%. Para a caracterização dos refratários obtidos, assim como para avaliação da eficiência das diferentes etapas de processamento foram utilizadas ferramentas como análise térmica, difratometria de raios-X, construção de curvas de distruibuição granulométrica e medidas de resistência à compressão a tempertura ambiente. Os resultados mostraram um bom desempenho com a adição do resíduo de sílica, especialmente um aumento significativo na resistência à compressão à temperatura ambiente; proporcionado por uma curva de distribuição granulométrica heterogênea (grãos pequenos, médios e grandes). A viabilidade econômica é considerável pela economia e preservação da matéria prima, areia de sílica convencional, e pela reutilização do resíduo de sílica mix, evitando o seu descarte em aterro industrial.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rafaela de Souza Schmidt.pdf: 1614603 bytes, checksum: 4583716d044cc6f09dfcf335690ab75e (MD5) Previous issue date: 2014-01-31 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The synthesis of zeolites from alternative materials and low cost had great development in recent decades due to the fact of processes using conventional silicon and aluminum solutions are expensive .solutions of silicon and aluminum are extremely expensive. The synthesis can be carried out by any raw material containing predominantly silica and alumina, such as clays and rice husk. Thus, this study aims to develop an alternative methodology for the synthesis of zeolite ZSM-5, using silica extracted from rice husk and commercial metakaolin as raw materials in the composition of the mixture. The process of synthesis solution was hydrothermally sodium in the presence of TPABr and as a structural director. To assess the effect of temperature on the formation of ZSM-5, the synthesis procedure was carried out in temperature ranges between 100 and 170°C. Through the characterization of zeolitic material formed in the crystallization process, it was concluded that the methodology proposed in this work led typical crystalline phases of zeolite ZSM-5, as well as the formation of other zeolite phases. / A síntese de zeólitas a partir de materiais alternativos e de baixo custo teve grande desenvolvimento nas últimas décadas devido ao fato dos processos que utilizam soluções convencionais de silício e alumínio serem caros. A síntese pode ser realizada por qualquer matéria prima que contenha predominância de sílica e alumina, como por exemplo, argilas e casca de arroz. Sendo assim, este trabalho tem como objetivo desenvolver uma metodologia alternativa de síntese de zeólita ZSM-5, empregando sílica extraída da casca de arroz e metacaulim comercial, como matérias primas na composição da mistura reacional. O processo de síntese ocorreu hidrotérmicamente em solução sódica e na presença de TPABr como direcionador estrutural. Para avaliar o efeito da temperatura na formação da ZSM-5, o processo de síntese foi realizado em faixas de temperatura entre 100 e 170°C. Através da caracterização do material zeólítico formado no processo de cristalização, foi concluído que a metodologia proposta neste trabalho conduziu fazes cristalinas típicas de zeólita ZSM-5, bem como a formação de outras fases zeolíticas.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Roseli R Silva Schmitz.pdf: 26869038 bytes, checksum: 8e0af4ce5f6dd20fbc598a7de0d0684b (MD5) Previous issue date: 2014-04-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O descarte da areia de fundição representa para as empresas metalúrgicas um grande problema a ser resolvido, para isso elas estão apostando em pesquisas e estudos para o reaproveitamento deste resíduo. O potencial para a reciclagem de areias de fundição, dependendo da sua composição, situa-se entre 50 e 98%. A pesquisa realizada no presente trabalho tem como objetivo, verificar a influência da incorporação do resíduo de macharia regenerado e areia de fundição do processo de moldagem, na fabricação de tijolos de solo-cimento. Os materiais utilizados para o desenvolvimento desta pesquisa foram o solo, a argila, o cimento a areia natural , a areia resíduo de macharia regenerado e areia de fundição do processo de moldagem. Inicialmente foram realizados ensaios de caracterização das matérias-primas utilizadas ( argila e areia descartada de fundição) e, posteriormente, dos tijolos de solo-cimento com adição de ADF. Para a caracterização da argila e ADF, foram utilizados os métodos de ensaio de perda ao fogo, ensaio de resíduo, espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise Térmica Diferencial (DTA) e Análise Térmica Gravimétrica (TGA), microscopia eletrônica de varredura MEV; espectroscopia vibracional na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e análise granulométrica das areias - ADF e natural. Para a areia de fundição também realizou-se os ensaios de solubilização, de lixiviação e toxicidade. Após a caracterização dos materiais, foi realizada a fabricação dos tijolos de solo-cimento. Os tijolos foram confeccionados nas instalações da empresa de fundição da região de Joinville em duas datas distintas. Quatro misturas foram elaboradas, contendo areia de fundição regenerada com uma porcentagem de 100, 75, 50 e 25%, em peso para 100 kg de mistura para cada tipo de resíduo. Os tijolos foram caracterizados utilizando os métodos de resistência à compressão, absorção de água, ensaio de porosidade, ensaio de durabilidade, variação do volume e perda de massa, módulo de elasticidade através do método de excitação por impulso e microscopia eletrônica de varredura MEV. A incorporação dos resíduos de fundição foram considerados adequados para a fabricação de tijolos de solo-cimento. A pesquisa mostra bons resultados das propriedades físicas e químicas do tijolo de solo-cimento e através destes resultados, observou-se que houve melhoras nas características como resistência mecânica, absorção de água, módulo de elasticidade e demais propriedades, viabilizando a incorporação dos resíduos ADF na fabricação deste material.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maressa Budal Arins Bruno.pdf: 5840233 bytes, checksum: 01acb21e863b1fac362408711ebd6277 (MD5) Previous issue date: 2015-01-29 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The molding process of green sand generates large amount of exhaustion powders. These powders contain silica, carbon, iron oxide, and clay, that is, in their composition are present the elements predominantly found in raw materials employed on the fabrication of: bricks, tiles, cement and ceramic coatings. However, the exhaustion powder is presented as a powder of very fine particle size and higher level of non-plastic materials that can interfere in the performance processing and use of materials in which they are employed. Initially were characterized clays and exhaustion powders from one casting company through analysis of the chemical composition, mineralogy and grain size distribution. In laboratory was used an experimental design to evaluate the influence of the variables: effect of addition exhaustion powder and temperature on the mechanical properties. Thus, test samples were prepared with the adding 0, 10 and 20% powder exhaustion on the ceramic mass and submitted to firing at 800, 900 and 1000 °C. And then were evaluated the properties: linear shrinkage, water absorption, porosity, density and flexural strength at three points. The exhaustion powder was also evaluated as to its environmental classification and the results attended the requirements of the standard. Were produced at the industrial scale holes eight of ceramic blocks with added 0, 10 and 20% exhaustion powder and the ceramic mass burned at 800ºC temperature. The compressive strength and water absorption properties were evaluated. In the laboratory the best strength results were obtained with the addition of 20% of exhaustion powder and temperature of 900ºC. In industrial scale the best strength results were obtained with 10% of exhaustion powder. Finally, the results showed the feasibility of using this waste for the preparation of ceramic materials. / O processo de moldagem em areia verde gera grande quantidade de pós de exaustão. Estes pós contêm sílica, carbono, óxido de ferro, e argila, ou seja, em sua composição estão presentes os elementos predominantemente encontrados em matérias primas empregadas na fabricação de: tijolos, telhas, cimentos e revestimentos cerâmicos. Entretanto, o pó de exaustão apresenta-se como um pó de granulometria muito fina e elevado teor de materiais não plásticos que podem interferir no desempenho de processamento e de uso dos materiais em que sejam empregados. Inicialmente foram caracterizados as argilas e o pó de exaustão proveniente de uma mesma empresa de fundição através de análises da composição química, mineralógica e distribuição granulométrica. Em laboratório foi utilizado um planejamento experimental para avaliar a influência das variáveis: efeito da adição de pó de exaustão e temperatura sobre as propriedades mecânicas. Desta forma, foram confeccionados corpos de prova com adição de 0, 10 e 20% de pó de exaustão na massa cerâmica e submetidos à queima a 800, 900 e 1000ºC. Em seguida foram avaliadas as propriedades de retração linear, absorção de água, porosidade, densidade e resistência a flexão a 3 pontos. O pó de exaustão foi avaliado também quanto a sua classificação ambiental e os resultados atenderam aos requisitos da norma. Em escala industrial foram produzidos blocos cerâmicos de oito furos com adição de 0, 10 e 20% de pó de exaustão na massa cerâmica e queimados na temperatura de 800ºC. Foram avaliadas as propriedades de resistência a compressão e absorção de água. Em laboratório os melhores resultados de resistência mecânica foram obtidos com adição de 20% de pó de exaustão e temperatura de 900ºC. Em escala industrial os melhores resultados de resistência mecânica foram obtidos com 10% de pó de exaustão. Por fim, os resultados mostraram a viabilidade do uso deste resíduo para a preparação de materiais cerâmicos.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Samoel Schwaab.pdf: 4150224 bytes, checksum: b93ca1d3f7705404e7be4d35e1525060 (MD5) Previous issue date: 2015-02-23 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The use of retardant plasticizer additive in concrete has been used in last years. This work investigates the effect of the incorporation of retardant plasticizer additive on concrete mixtures on the mechanical and microstructural properties of mixtures of construction concrete. To better understand the effects and a more detailed analysis of the results, the investigation was performed using a fractional factorial design 33-1 for planning and analyzing of experiments. Three factors were selected for the project, and for each factor three levels: the content of the additive relative to the cement weight (0.60, 0.80 and 1.00 wt. % by weight), water-cement ratio (W/C ratio of 0.6, 0.7 and 0.8 by weight) and aggregate-cement (A/C of 5.8, 6.3 and 6.8 by weight). Properties in the fresh state (slump and setting time) and hardened (7-day and 28-day compressive strength) were evaluated. Mixtures were selected for the physical-chemical and microstructural characterization, using X-ray diffraction, thermal analysis, infrared spectroscopy and scanning electron microscopic. The statistics analysis showed that the retardant plasticizer additive affects the workability and setting time of concrete mixtures. However, it does not influence the compressive strength after 28 days. The microstructural characterization revealed ordinary morphologies in concrete, such as, amorphous and crystalline phases, the interfacial transition zone and porosity. The additive did not changethe behavior related to the phase formation, however, it affected changed the morphological characteristics of portlandite, related to its decomposition temperature, this explains the effects on setting time. / O uso de aditivos plastificantes retardadores em concretos tem sido muito utilizado nos últimos anos. Este trabalho investiga o efeito da incorporação de aditivo plastificante retardador de pega nas propriedades mecânicas e micro estruturais de misturas de concretos para construção. Para uma melhor compreensão dos efeitos e uma análise mais detalhada dos resultados, a investigação foi realizada utilizando um projeto fatorial fracionado 33-1 para o planejamento e análise dos experimentos. Foram selecionados três fatores para o projeto, e para cada fator três níveis: teor do aditivo em relação à massa de cimento (0,6, 0,8 e 1 %, em massa), relações água-cimento (W/C, de 0,6, 0,7 e 0,8 em massa) e agregado-cimento (A/C, de 5,8, 6,3 e 6,8 em massa). Propriedades no estado fresco (abatimento e tempo de pega) e no endurecido (resistência à compressão aos 7 e 28 dias de cura) foram avaliadas. Misturas foram selecionadas para a caracterização físico-química e micro estrutural, por meio de técnicas de difratometria de raios X, analise térmica diferencial e termogravimétrica, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. As análises estatísticas mostraram que o aditivo retardador afeta o abatimento e o tempo de pega das misturas de concreto. Porém, praticamente não influencia a resistência à compressão após 28 dias de cura. A caracterização micro estrutural revelou morfologias comuns em concretos, tais como, fases amorfas e cristalinas, a zona de transição interfacial e porosidade. O aditivo não apresentou mudanças na formação das fases finais do concreto, entretanto afetou as características morfológicas da portlandita, quanto à sua temperatura de decomposição, o que explica o efeito do mesmo no tempo de pega.

Made available in DSpace on 2016-12-08T17:19:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Franciele Cunico.pdf: 3433679 bytes, checksum: d1b2f4bdf3c2cb1319aec0d878accf90 (MD5) Previous issue date: 2015-08-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The search for different alternatives for using solid waste contributes to effective sustainable development of industries and the generation of new consumer goods. Under this scenario this paper proposes an alternative to the use of exhaust dust generated in the in the green sand molding and demolding process in the foundry industry, bringing alternative uses for this by-product in more noble applications such as ceramic coating. The ceramic industry has assumed the role of consumer-products generated by industries, especially the existence of some similarity between the composition of by-products and raw materials used in the industry. This study aimed to show the effect of exhaust dust addition in a ceramic matrix for development of ceramic coatings. A preliminary study was performed which determined the parameters for use in a Design of Experiments model. The raw materials used were characterized by Scanning Electron Microscopy, X-ray diffraction, X-Ray Fluorescence, grain size, pycnometry density, Loss Fire, Differential Scanning Calorimetry and thermal gravimetric analysis. In addition, the variables used in the statistical model and its respective upper and lower limits have been defined in the preliminary study too. In order to obtain better efficiency of the data, a factorial project with 3³ Statistic software for the analysis of the results was performed. Three factors have been selected for the project, and for each factor three levels were chosen, with residue content (0%, 20% and 40%), compacting pressure (10MPa, 30MPa and 50MPa) and sintering temperature (1000°C, 1100°C and 1200°C ). Cylindrical specimens were made to determine the technological and mechanical properties and rectangular specimens for the three-point bending test. In order to achieve reliability of the experimental data using the average values, a replica of the experiment was carried out. The results confirmed the feasibility of using the residue in the ceramic body and it show effectively in the interaction between the variables and the importance of controlling the fire temperature, the amount of waste used, and the compaction pressure. / A busca por alternativas para o uso de resíduos sólidos contribui para o efetivo desenvolvimento sustentável das indústrias e a geração de novos bens de consumo. Dentro deste cenário este trabalho propõe uma alternativa para uso do pó de exaustão gerado no processo de moldagem e desmoldagem em areia a verde na indústria de fundição, trazendo alternativas de uso deste subproduto em aplicações mais nobres como o revestimento cerâmico. A indústria cerâmica já assumiu o papel de consumidor de subprodutos gerados pelas indústrias, principalmente pela existência de alguma similaridade entre a composição dos subprodutos e das matérias-primas empregada no setor. Este estudo procurou mostrar o efeito da adição deste pó de exaustão em uma matriz cerâmica para desenvolvimento de revestimentos cerâmicos. Foi realizado um estudo preliminar que determinou parâmetros para a utilização em um modelo de Planejamento de Experimentos. As matérias-primas empregadas foram caracterizadas por Microscopia Eletrônica de Varredura, Difratometria de Raios X, Fluorescência de Raios X, Granulometria, Densidade picnométrica, Perda ao Fogo, Análise Térmica Diferencial e Termogravimétrica. As variáveis utilizadas no modelo estatístico e seus respectivos limites inferiores e superiores, foram definidos no estudo preliminar. Para obter uma melhor eficiência dos dados obtidos foi realizado o projeto fatorial 33 com software Statistic, para a análise dos resultados. Foram selecionados três fatores para o projeto, e para cada fator três níveis, sendo teor de resíduo (0%, 20% e 40%), pressão de compactação (10MPa, 30MPa e 50MPa) e temperatura de sinterização (1000ºC, 1100ºC e 1200ºC). Foram confeccionados corpos de prova cilíndricos para determinar as propriedades tecnológicas e retangulares para ensaio mecânico de resistência a flexão em três pontos. Para atender com confiabilidade os dados experimentais com o uso dos valores médios, foi realizado uma réplica do experimento. Os resultados confirmaram a viabilidade do uso do resíduo na formulação da massa cerâmica e mostraram efetivamente a interação entre as variáveis e a importância do controle da temperatura de queima, a quantidade de resíduo utilizada e a pressão de compactação.