A atual problemática da disposição de resíduos eletroeletrônicos estimula a realização de pesquisas visando o reaproveitamento desse tipo de resíduo na fabricação de novos produtos ou na utilização dos mesmos em processos já existentes. O descarte de monitores de computadores e TVs com a tecnologia de tubos de raios catódicos (CRT) não é simples, pois os mesmos contêm metais pesados e há poucas alternativas de reciclagem estabelecidas, o que gera um passivo ambiental ainda sem solução. O CRT corresponde a 80% do peso de um monitor de computador e é constituído por três tipos de vidro, com diferentes composições. A relação aproximada (em % peso) é: 65% painel, 30% funil e 5% pescoço. Entre os diferentes vidros dos quais é fabricado os CRTs, o painel tem altas porcentagens de óxidos de metais alcalino e alcalino-terrosos e assim grande potencial para ser aproveitado como substituto de fritas na formulação de esmaltes cerâmicos. Uma vantagem adicional é o fato de que os metais pesados são estabilizados na forma de óxidos, tendo a mínima dissolução após a sinterização e vitrificação. Neste trabalho as composições químicas do vidro de painel de CRT e da frita foram caracterizadas pela técnica de FRX e ICP-AES. Depois os valores do coeficiente de expansão térmica e a viscosidade como função da temperatura foram calculados usando modelos empíricos que relacionam essas propriedades com a composição química do vidrado, através do software e banco de dados SciGlass®. Substituições parciais de frita por vidro de painel de CRT foram experimentalmente testadas na formulação de um esmalte transparente típico. Suspensões com 10 a 40% em peso de vidro de painel de CRT como substituto da frita tradicional foram preparadas e aplicadas sobre a superfície de substratos de argila conformados por prensagem. Subsequentemente, as placas foram queimadas seguindo um ciclo térmico similar ao utilizado industrialmente. Os valores do coeficiente de expansão térmica foram caracterizados por dilatometria. A viscosidade do esmalte foi medida a temperaturas elevadas (viscosidades baixas). A cor e a transparência dos esmaltes após a queima foram caracterizadas por colorimetria. Em uma análise comparativa, a substituição de 20% em peso de frita por vidro de painel de CRT resultou em revestimentos com propriedades equivalentes as de esmaltes comerciais. / The current problem of disposal of electronic waste stimulates research aiming at the reuse of this type of waste in the manufacture of new products or existing processes. The disposal of computer monitors and televisions based on the technology of cathode ray tube (CRT) is not simple, since they contain heavy metals and there are few recycling alternatives nearby the consumer center, generating an unsolved environmental liability. The CRT corresponds to approximately 85 wt% of a computer monitor, and is composed by three silicate glasses with different compositions, in the approximate proportions (wt%): 65% panel, 30% funnel and 5% neck glass. Among the different glasses of which the CRT\'s are made, the panel has higher percentages of alkali and alkaline earth metal oxides, which thus give them potential to be used as frits substitute in the formulation of ceramic glazes. An additional advantage is the fact that these heavy metals are stabilized in the form of oxides, presenting minimal dissolution after sintering and vitrification. In the present work, the chemical compositions of a CRT\'s panel glass and glaze frits were characterized by XRF and ICP-AES. Then, the value of thermal expansion coefficients and viscosity were calculated as a function of temperature using empirical models that relate such properties with the glass chemical composition, aided by the SciGlass software. The partial replacement of frits for CRT\'s panel glass was experimentally tested in the composition of a typical transparent ceramic glaze. Aqueous suspensions containing 10 to 40 wt% of CRT\'s panel glass as a substitute for the traditional frit were prepared and applied on the surface of substrates formerly obtained by pressing a clay raw material into plates. Subsequently, the plates were fired following a thermal treatment similar to the used industrially. The resulting thermal expansion coefficients were characterized by dilatometry. The glaze viscosity was measured at high temperatures (low viscosities). The color and transparency of the glazes after firing were characterized by colorimetry. In a comparative analysis, the substitution of 20 wt% of frit by CRT\'s panel glass resulted in ceramic tiles with properties equivalent to those of the commercial glazes.

A Inteligência Artificial atualmente é um vasto campo de pesquisa. Existem diversas técnicas sendo pesquisadas, sendo que nesta tese foram utilizadas a Teoria Fuzzy, Árvores de Decisão e Redes Neurais. As três técnicas têm sido empregadas com sucesso nas mais diversas aplicações nas áreas de automação e controle, reconhecimento de padrões, reconhecimento de voz, detecção de falhas e classificação, entre outras. A Teoria Fuzzy permite trabalhar com as incertezas e provê um entendimento simbólico para compreensão do conhecimento. As Árvores de Decisão têm capacidade de construir decisões simbólicas para a classificação de problemas e, através do conhecimento obtido, pode-se construir regras simbólicas para uma tomada de decisão. A Teoria Fuzzy também pode ser incorporada às árvores de decisão, aumentando seu poder de representação e aplicabilidade. As Redes Neurais (algoritmo back-propagation) têm apresentado ótimos resultados na aprendizagem de funções e em problemas de classificação. A contribuição desta tese é mostrar a aplicação das três técnicas de Inteligência Artificial (IA) em processos de fabricação de Vidro. Os processos de fabricação do vidro foram analisados e a proposta da tese é a aplicação das técnicas de IA nas fábricas de produção de vidros para embalagens e vidros planos. Na primeira fábrica aplicam-se as técnicas de IA para classificar os defeitos que ocorrem no Vidro para Embalagens, em função das condições operacionais dos fornos de fusão. Na segunda fábrica aplicam-se as técnicas para classificar os defeitos em função das matérias primas utilizadas na produção do vidro. Na terceira fábrica as técnicas são aplicadas na classificação dos padrões de fabricação do vidro plano. Os resultados obtidos com a classificação de defeitos e padrões foram de maneira geral satisfatórios. As três técnicas de IA apresentadas foram utilizadas para a análise das bases de dados nas três fábricas de vidro estudadas nesta tese. As técnicas de IA obtiveram classificações satisfatórias para os defeitos do vidro para embalagens e para classificar os padrões dos vidros planos. Os resultados obtidos a partir das técnicas são comparados e apresentam resultados promissores. / The Artificial Intelligence now is a vast research field. There are several techniques exist being researched. In this thesis Fuzzy Theory, Decision Trees and Neural Networks were used. The three techniques have been successfully applied in several applications in the areas of automation and control, pattern recognition, voice recognition, detection of flaws and classification, among others. The Fuzzy Theory allows to work with the uncertainties and they provide a symbolic understanding for understanding of the knowledge. The Decision Trees have capacity to build symbolic decisions for the classification of problems and through the knowledge obtained by the tree could be built symbolic rules for a socket of decision. The Fuzzy Theory can also be incorporate them tree of decision increasing the representation power and applicability of the Decision trees. Neural Networks (algorithm back-propagation) it has been presenting great results in the learning of functions and in classification problems. The contribution of this thesis is to show the application of the three techniques of Artificial Intelligence (AI) in processes of production of Glass. The processes of production of the glass were analyzed and the proposal of the thesis is the application of the techniques of AI in the factories of production of glasses to packings and plane glasses. In the first factory it is applied the techniques of AI to classify the defects that happen in the Glass for Packings in function of the operational conditions of the coalition ovens. In the second factory it is applied the techniques to classify the defects in the matters cousins\' function used in the production of the glass. In the third factory the techniques are applied in the classification of the patterns of production of the plane glass. The results obtained with the classification of defects and patterns were in a satisfactory general way. The three techniques of AI presented were used for the analysis of the bases of data in the three glass factories studied in thesis. The techniques of AI obtained a satisfactory classification for the defects of the glass for packings and for the patterns of the plane glasses. The results obtained starting from the techniques are compared and they present promising results.

O presente trabalho aborda o estudo de correlações entre estrutura e propriedade de uma nova composição de vidros fluorofosfato. O trabalho compreende na síntese e caracterização de vidros fluorofosfatos com a seguinte composição: [80Ba(PO3)2 - 20Al(PO3)3]1-x[80BaF2 - 20AlF3]x(0 ≤ x ≤ 40 - mol%).Ressonância Magnética Nuclear e Espalhamento Raman são técnicas indicadas no estudo estrutural de materiais amorfos, como por exemplo, os vidros. Através dos resultados obtidos por difração de raios-X (DRX) e análise térmica diferencial (DTA) confirmam a formação de um sólido amorfo com concentrações de íons fluoretos de até 30 mol%. No entanto, a partir dos resultados da quantificação dos íons fluoretos via 19F RMN sugerem que houve uma quantidade significativa de perda de fluoreto ou ainda troca dos íons fluoretos por óxidos. Os espectros de 31P e Raman indicam uma gradual conversão das unidades Q2m em Q1m com o aumento de x. 19F RMN indica que os átomos de flúor estão em dois ambientes químicos distintos, onde os íons fluoretos estão ligados com átomos de fósforo ou distribuídos em um ambiente misto de Al/Ba. Resultados obtidos via 19F{31P}-REDOR confirmam a formação da ligação P-F. Os espectros de 27Al mostram a predominância dos átomos de alumínio com geometria octaédrica e ainda os resultados de 27Al{31P}-REDOR sugerem uma coordenação preferencial dos Al com unidades fosfato. Através dos resultados dos acoplamentos dipolares homonucleares via 31P{31P}-DRENAR corroboram com a deconvolução dos espectros de 31P na atribuição das espécies Q1m e Q2m. / In this work was studied the development of structure/property correlations for new fluorophosphate glasses compositions: [80Ba(PO3)2 - 20Al(PO3)3]1-x[80BaF2 - 20AlF3]x(0 ≤ x ≤ 40 - mol%). Most suitable techniques for the structural analysis in case of disordered and amorphous material are Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Spectroscopy and Raman scattering. Results from X-ray diffraction (XRD) and differential thermal analysis (DTA) reveal that amorphous samples were obtained for all glass compositions up to x ≤ 30. However, the fluorine quantification via 19F MAS NMR suggests significant fluoride loss and/or fluoride/oxide replacement. Both 31P and Raman results indicate gradual conversion of Q2m units to Q1m units with increasing the fluorine concentration. 19F MAS NMR spectra indicate fluorine atoms in two different chemical environments bonded wither covalently to P-atoms or located in a mixed Al/Ba environment. The P-F assignment is confirmed by 19F{31P}-REDOR experiments. 27Al NMR spectra shows dominantly six-coordinated aluminium, and the 27Al{31P}-REDOR data suggest nearly exclusive coordination of Al with phosphate species. The dipolar coupling constant obtained by 31P{31P}-DRENAR are roughly consistent with 31P spectral deconvolution suggesting the presence of Q1and Q2 species.

Este trabalho teve como foco a caracterização das areias da Bacia Sedimentar de Taubaté visando avaliar o seu aproveitamento na fabricação de vidros. Os trabalhos de campo consistiram na amostragem do produto de sete minas em operação, na sua caracterização prévia e na escolha de uma amostra cujas características granulométricas se aproximassem mais as especificações para a fabricação do vidro plano. Identificada uma amostra como potencialmente adequada, partiu-se para sua caracterização detalhada; foram realizados ensaios de atrições, separações magnéticas e caracterização do produto não magnético e dos minerais pesados presentes. A amostra estudada apresentou uma distribuição granulométrica compatível com as areias quartzosas hoje utilizadas na fabricação de vidros. Sua composição mineralógica confirmou a presença de feldspato, que contribuirá na fabricação do vidro com a adição de alumina e de álcalis. Há presença de minerais pesados em proporções reduzidas e essencialmente em granulação inferior a 0,30 mm. Os estudos realizados mostraram a viabilidade técnica desta matéria-prima para a fabricação de vidros planos de cor verde, bronze e fumê, porém impróprios para o vidro incolor em razão de teores de Fe2O3 remanescentes, associados essencialmente a alteração de feldspatos e recobrimento superficial. Como sugestão para complementação deste trabalho, recomenda-se uma ampla campanha de sondagem para analisar as amostras in natura, a serem utilizadas na caracterização tecnológica, cubagem das jazidas, ensaios de beneficiamento para subsidiar futuros estudos de viabilidade do empreendimento de mineração para produção de areia industrial para a fabricação de vidros. / The focus was the characterization of the Taubaté Sedimentary Basin viewing to enhance its use for glass manufacturing. The field work consisted in the sampling of the product from seven operating sand mines, in their previous characterization and in the choice of a sample, the grain size distribution of which were closer to those specified for manufacturing flat glass. After identifying a potentially adequate sample, its thorough characterization was conducted; attrition essays, magnetic separation were conducted as well as the characterization of the non-magnetic product and of the heavy minerals present. The sample studied presented a grain distribution compatible to those of quartz sands currently used for glass manufacturing. Its mineralogical composition confirmed the presence of feldspar, which will contribute to glass manufacturing with the addition of alumina and of alkalis. Heavy minerals are present in reduced proportions and essentially in grain size smaller than 0.30 mm. The studies conducted showed the technical viability of this input for manufacturing green, bronze and smoked flat glass, yet it is inadequate for manufacturing colorless grass due to the remaining Fe2O3 contents, essentially associated to the alteration infeldspars and superficial cover. As a suggestion to complement this work, an extensive exploration campaign is recommended to analyze samples in natura, to be used in technological characterization, deposit cubage, improvement essays to subsidize future viability studies in the mining enterprise to produce industrial sand for glass manufacturing.

Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático sobre propriedades estruturais, térmicas, ópticas e mecânicas de vitrocerâmicas submetidas à alta pressão. Amostras em forma monolítica da vitrocerãmica dissilicato de lítio foram submetidas a pressões de 2, 5 GP a, 4 GP a e 7, 7 GP a em temperatura ambiente e também em altas temperaturas. Para a vitrocerãmica dissilicato de lítio submetida à alta pressão, foram investigadas as propriedades térmicas como temperatura de transição vítrea e temperatura de cristalização, através da técnica de análise térmica diferencial. Propriedades estruturais foram investigadas por difração de raios-x e espectroscopia Raman, além dos modos de absorção no infravermelho. Propriedades mecânicas foram investigadas pela técnica de "indentação"instrumentada e, propriedades ópticas foram avaliadas pela técnica de elipsometria. Informações sobre o ambiente químico das amostras submetidas à alta pressão foram obtidas por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-x. Resultados para a vitrocerãmica dissilicato de lítio revelam que a pressão afeta a temperatura de transição vítrea, a temperatura de cristalização, a taxa de nucleação, além de alterar o ambiente químico das amostras. Resultados de difração de raios-x revelam que o processamento em alta pressão e alta temperatura afeta a estrutura formada e observa-se a dependência da fase formada com a pressão e temperatura. Processamentos à alta temperatura e 2, 5 GP a induzem a formação de cristais da fase monoclínica. Quando a pressão de processamento é 4 GP a, observase cristais da fase ortorrombica e, para 7, 7 GP a, os cristais formados apresentam a fase metasssilicato. Espectroscopia Raman e infravermelho também foram utilizadas para auxiliar na interpretação dos resultados obtidos nesta tese. Em termos de propriedades, destaca-se o aumento significativo das propriedades mecãnicas e a variação significativa do índice de refração do dissilicato de lítio quando amostras são submetidas simultaneamente à alta pressão e alta temperatura. / This work presents a systematic study about the structural, thermal, optical and mechanical properties of glass ceramics processed under high pressure. Mono- Iithic samples of Iithium disilicate glass ceramic were processed at pressures of 2.5 GP a, 4 GP a and 7.7 GP a at room temperature and also at high temperatures. Thermal properties such as the glass transition temperature and crystallization temperature were measured by differential thermal analysis. Structural properties were investigated by x-ray diffraction and Raman spectroscopy, in addition to infrared spectroscopy. Mechanical properties were investigated by indentation instrumented technique and optical properties were evaluated by ellipsometry technique. Information on the chemical environment of the samples submitted to high pressure were obtained by spectroscopy of photoemission induced by x-rays. Results for Iithium disilicate glass ceramics showed that the pressure affects the glass transition temperature, temperature of crystallization, nucleation rate and changed the chemical environment of the samples. Processing at high temperature and 2.5 GP a induced the formation of crystals of monoclinic phase. When the pressure of processing was 4 GP a, the orthorhombic phase was observed and, for 7.7 GP a, the metasssilicato phase was obtained. Raman and infrared spectroscopy were also used to caracterize the phases produced under high pressure and high temperature. A significant increase in mechanical properties and a large variation of the refractive index of Iithium disilicate was observed when samples were submitted simultaneously to high pressure and high temperature.

Proposição: o objetivo deste trabalho foi avaliar, após doze meses, qualitativamente o desempenho clínico e o tempo gasto na execução de 86 restaurações atraumáticas realizadas em pré-escolares de creches comunitárias do município de Porto Alegre, utilizando o cimento de ionômero de vidro de alta viscosidade (Vitro- Molar/DFL). Metodologia: foram selecionadas 42 crianças com necessidades restauradoras, inseridas em um programa educativo-preventivo. As respectivas restaurações foram avaliadas seguindo os critérios USPHS modificado e analisadas estatisticamente pelo teste não paramétrico Mann- Whitney (p<0,05). Resultados: encontrou-se 94,2% de retenção das restaurações envolvendo uma ou mais superfícies em dentes decíduos. O tempo médio despendido para execução da restauração foi de 4,47 minutos segundo análise de variância. Conclusão: concluí-se que as restaurações atraumáticas são indicadas para serem utilizadas em pré-escolares, por apresentarem um bom desempenho clínico e agilidade no atendimento. / Objective: the aim of the present study was to qualitatively assess the clinical performance, after 12 months, of 86 atraumatic restorations bonded with highviscosity glass ionomer cement (Vitro-Molar/DFL), in preschoolers from Porto Alegre-based day care centers, in southern Brazil, and also to assess the length of the treatment. Methods: a total of 42 children who required restorative treatment were selected from a preventive educational program. The restorations were assessed using the modified USPHS criteria and statistically analyzed by the nonparametric Mann-Whitney test (p<0.05). Results: the restorations on one or more surfaces of deciduous teeth had a retention rate of 94.2%. According to the analysis of variance, the length of restorative treatment averaged 4.47 minutes. Conclusion: atraumatic restorations are recommended in preschoolers, since they have a good clinical performance and allow prompt treatment.

A erupção de molares permanentes é importante para o estabelecimento da doença cárie dentária. Embora a maioria das lesões de cárie oclusal tendem a inativar uma vez que os molares permanentes atingem o plano oclusal, estudos recentes têm mostrado que uma quantidade significativa destas lesões permanecem ativas, necessitando de um tratamento adequado. O objetivo deste estudo foi observar a efetividade do verniz fluoretado (Duraphat, Colgate) e do ionômero de vidro modificado por resina (ClinproXT, 3M) na inativação de lesões em esmalte em molares permanentes em erupção. Este ensaio clínico randomizado paralelo longitudinal foi realizado entre Junho de 2014 e julho de 2015. 64 molares (± 2,37 dentes por crianças) foram tratados (33 selados e 31 tratados com verniz fluoretado), e reavaliados após 3, 6, 9 e 12 meses. 97% das lesões seladas, e 74,2% das lesões que receberam aplicações de verniz fluoretado foram inativadas em um intervalo de 12 meses (p=0,04). A idade das crianças e as intervenções realizadas foram estatisticamente associadas com a paralização das lesões (modelo de regressão deWeibull Cox, p>0,05). Este estudo mostrou que os selantes de ionômero de vidro modificado por resina tiveram um melhor desempenho que aplicações de verniz fluoretado na inativação de lesões em esmalte ativas após um período de acompanhamento de 12 meses. / Background: Eruption of permanent molars is significantly important for the development of dental caries. Although most occlusal caries lesions tend to arrest when teeth reach the occlusal plan, recent studies have shown that an important proportion of these lesions remain active, and in need of proper management. Aim: The aim of this study was to investigate the effectiveness of resin modified glass ionomer cement for pit and fissures sealing (ClinproXT, 3M) and fluoride varnish (Duraphat, Colgate) on arresting enamel carious lesions, on erupting molars in different stages of eruption. Design: This randomized parallel longitudinal clinical study was carried out between June 2014 and June 2015. Results: 27 children and 64 molars (±2.37 teeth per children) were treated (33 sealed and 31 treated with fluoride varnish) and reassessed after 3, 6, 9 and 12 months. 97% of the lesions that were treated with ionomer cement sealant were arrested against 74.2% of the lesions that received fluoride varnish applications (p=0.04). Also, children’s age and treatment were significantly associated with occlusal lesion arrestment (Weibull Cox regression models, p>0.05). Conclusions: Resin modified glass ionomer cement sealants performed better than fluoride varnish applications on caries arrestment after a 12-month follow-up period.

Os materiais cimentícios são materiais frágeis que apresentam resistências à tração e capacidades de deformação muito baixas. Uma das formas de contornar a fragilidade destes materiais é a utilização de fibras curtas, descontínuas e dispersas. Um exemplo destes materiais cimentícios são os produzidos com fibras de vidro, comumente denominados pela sigla GRC. Apesar dos diversos avanços apresentados na tecnologia do GRC, ele ainda apresenta uma degradação significativa das suas propriedades ao longo do seu envelhecimento. Além disso, por ser um material que começou a ser produzido em escala industrial há pouco tempo no Brasil, há uma carência de pesquisas que caracterizem os GRCs produzidos com materiais locais. Portanto, esta pesquisa veio com o objetivo geral de avaliar o GRC produzido com fibras de vidro álcali-resistente (tipo AR) e com os materiais disponíveis comercialmente na cidade de Porto Alegre com relação as suas propriedades mecânicas e durabilidade. Mais especificamente, estudou-se a influência do tamanho das fibras (35mm e 17,5mm), da adição de sílica ativa (5%) e metacaulim (5%, 10% e 15%), da relação agregado/cimento (1,00 e 1,10) e da idade (28, 42, 49 e 56 dias). As propriedades estudadas foram: limite de proporcionalidade (PEL), módulo de ruptura (MOR), índices de tenacidade (I5, I10 e I30), módulo de elasticidade na flexão (MEF), absorção de água (ABS), massa especifica (MES) e porosidade aparente (PAP). Além disso, utilizou-se um método acelerado de ataque em água a 50°C, em diversos períodos de ataque (14, 21 e 28 dias), para estudar o efeito do envelhecimento nas propriedades mecânicas do GRC. Os resultados mostraram que, enquanto algumas propriedades são majoritariamente dependentes da matriz, outras são fundamentalmente dependentes das propriedades do reforço. Apesar do aumento das fibras provocar melhorias na resistência última e na capacidade de absorção de energia do material, ele também gera pertubação naquelas propriedades que as características da matriz são mais relevantes devido ao fato das fibras dificultarem o adensamento do GRC. Com o uso de elevados teores de metacaulim, os compósitos produzidos com fibras curtas apresentaram MOR e índices de tenacidade elevados (também obtidos com fibras longas), mantendo o efeito benéfico do uso deste tamanho de fibras nas propriedades que dependem mais das matrizes. As propriedades majoritariamente dependentes das características das fibras (MOR, I5, I10 e I30) se mostraram muito sensíveis ao ataque. Ademais, o uso das adições pozolânicas não se mostrou capaz de reter tais propriedades para os tempos estudados. / The cementitious materials are fragile materials that show low tensile strengths and low capacity of deformation. One way of dealing with the fragility of these materials is the utilization of short, discontinuous and disperse fibres. One of these cementitious materials is the one usually called by the term GRC. Despite the advances of the GRC technology, this material shows high degradation of its properties throughout the life cycle. Besides that, the fact of being a material which has recently been produced in Brazil on a industrial scale, there is an enormous lack on researches about GRC produced with local materials. Therefore, this research was envisioned with the main objective of evaluating the GRC properties produced with alkali-resistent glass fibres (AR type) and with materials commercially available in Porto Alegre, analyzing its mechanical properties and durability. Specifically, it studied the influence of fibre length (35 mm and 17,5 mm), of silica fume (5%) and metakaolin addition (5%, 10% and 15%), of aggregate/cement relation (1,00 and 1,10) and of the age (28, 42, 49 and 56 days). The measured properties were: proportional limit (PEL), modulus of rupture (MOR), toughness indexes (I5, I10 and I30), modulus of elasticity in bending (MEF), water absorption (ABS), bulk density (MES) and apparent porosity (PAP). In addition, the mechanicals properties of GRC under the effect of ageing (stored in water at 50°C to accelerate the ageing) were investigated where the test were carried out after 14, 21 and 28 days of the accelerated ageing. The results showed that while some properties are mainly influenced by the matrix properties (PEL, MEF, ABS, MES and PAP), others are basically dependent on the fiber reinforcement properties (MOR, I5, I10 and I30). Despite the fact that GRC produced with greater fibre length showed increases at MOR and in energy absorption capacity, it lead to losses of those properties that are mainly influenced by the matrix because it is more difficult to consolidate this GRC. Furthermore, the addition of high contents of metakaolin in composites produced with short fibres leads to MOR and toughness indexes to the higher levels found (gotten with long fibres), keeping the benefic effect of using short fibres at the properties that are basically function of the matrix properties. The MOR, I5, I10 and I30 decreased when the GRC suffer accelerated ageing. The results also showed that the use of pozzolanic additions wasn't able to retain the mechanical properties of GRC throughout time

A adoção de materiais compósitos pela indústria de petróleo e gás vem ocorrendo de forma gradual, e ainda encontra certa resistência devido à novidade de sua aplicação em projetos mecânicos do setor, e da menor confiabilidade que possuem em relação a metais. A sua implementação em maiores escalas depende também do desenvolvimento de métodos de inspeção e monitoramento de integridade estrutural. Em paralelo a isso, sistemas de varredura de tubulações baseados em ondas guiadas ultrassônicas vêm ganhando espaço devido à sua capacidade de inspecionar toda a seção de trechos extensos de uma tubulação metálica. Baseado nestas duas premissas, este trabalho tem como objetivo apresentar estudos visando o desenvolvimento de uma metodologia que seja capaz de obter as propriedades elásticas de um meio e obter as características de propagação das ondas mecânicas, cobrindo uma metodologia para obtenção das propriedades elásticas baseados em ensaios ultrassônicos, um método de otimização baseado em propriedades vibracionais e por fim, confrontando dados provenientes de modelos em elementos finitos com resultados experimentais e aproximações teóricas. Como resultados espera-se gerar informações necessárias para que possa-se compreender os mecanismo de propagação das ondas elásticas, pois é ele que permitirá a obtenção de informações a respeito dos defeitos presentes na estrutura analisada ou ainda utilizar as informações de dispersão em função da frequência e em função da direção para localização de fontes acústicas em meios ortotrópicos, sendo o conhecimento das propriedades de fase e energia das ondas em tais materiais de fundamental importância para a plena exploração do seu potencial de inspeção e monitoramento. / The adoption of new materials by the oil and gas industry has been occurring gradually and still finds some resistance due to the novelty of their application in mechanical design and their lower reliability compared to metals. The usage in large scales also depends on the development of inspection methods and structure health monitoring. In a parallel way, systems that scan pipes using mechanical guided waves have gained space because of their ability to inspect the section of large excerpts of an metallic pipe. Based on these two assumptions, this work aims to study the development of a methodology that is able to obtain the elastic properties of a medium and obtain mechanical characteristics through propagation of the stress waves in it. For this, a method to obtain elastic properties based on ultrasonic testing, a optimization method was based on vibrational properties, and comparison of to data from finite element models with experimental results and theoretical approaches were used. The results are expected to generate information needed for understand the mechanism of propagation of elastic waves, needed to obtain information about defects present in the structure or using information of angular or frequency dispersion for localizing acoustic sources in orthotropic media. As knowledge of the properties of the phase and energy waves propagation in such material are crucial for the full exploitation of inspection and monitoring.

Submitted by Danielle Karla Martins Silva (danielle.martins@ufpe.br) on 2015-03-06T13:36:10Z No. of bitstreams: 2 Dissertação_Pedro_Avelino.pdf: 1323463 bytes, checksum: e318ba395aedcf401b84f9051875d9eb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-06T13:36:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação_Pedro_Avelino.pdf: 1323463 bytes, checksum: e318ba395aedcf401b84f9051875d9eb (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / O estudo das intera¸c˜oes entre os spins em materiais magn´eticos ´e um tema de grande importˆancia em mecˆanica estat´ıstica. A investiga¸c˜ao das grandezas termodinˆamicas e estat´ısticas de modelos de spins, tal como o modelo de Potts, ajudam a entender melhor a dinˆamica de sistemas complexos, possibilitando uma grande variedade de aplica¸c˜oes em diversas ´areas. No caso do modelo de Potts, por exemplo, suas aplica¸c˜oes v˜ao desde a teoria de grafos em F´ısica Matem´atica, simula¸c˜oes de forma¸c˜ao de guetos ´etnicos em Sociologia at´e estudos sobre padr˜ao de crescimento de c´elulas malignas e sua influˆencia no crescimento de tumores de cˆancer. Nesta disserta¸c˜ao, investiga-se a transi¸c˜ao de fase do modelo de Potts com q estados, definido em uma rede fractal e com intera¸c˜oes aleat´orias (positivas e negativas) entre spins primeiros vizinhos. Os valores dessas intera¸c˜oes s˜ao escolhidos randomicamente a partir de uma fun¸c˜ao de densidade de probabilidades e distribu´ıdas em uma rede hier´arquica da fam´ılia diamante com fator de escala 3. Considerou-se as seguintes fun¸c˜oes sim´etricas: gaussiana (normal), delta-bimodal, uniforme e exponencial. Essa fam´ılia de redes ´e constru ´ıda de uma maneira iterativa em um processo que lhe assegura a propriedade de invariˆancia de escala, possibilitando assim que a t´ecnica do grupo de renormaliza¸c˜ao no espa¸co real de Migdal-Kadanoff seja apropriada para estudar os fenˆomenos cr´ıticos do modelo em tais redes. As equa¸c˜oes de renormaliza¸c˜ao para os acoplamentos e para suas correspondentes transmissividades t´ermicas foram obtidas de forma anal´ıtica exata. Utilizando o m´etodo conhecido como m´etodo dos reservat´orios foi poss´ıvel analisar numericamente a evolu¸c˜ao das distribui¸c˜oes dos acoplamentos renormalizados e verificar a existˆencia de uma transi¸c˜ao da fase paramagn´etica de altas temperaturas para a fase condensada em baixas temperaturas, determinando-se os respectivos pontos cr´ıticos para os casos particulares com o n´umero de estados de Potts q = 3, 4, 5 e 6, em redes com dimens˜ao fractal Df = 4, 5 e 6. Para cada modelo espec´ıfico com n´umero de estados de Potts q = 3, 4, 5 e 6, foi tamb´em calculada a correspondente dimens˜ao cr´ıtica inferior, abaixo da qual a transi¸c˜ao de fase n˜ao ´e observada