CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / à de conhecimento geral que o desempenho de misturas asfÃlticas com relaÃÃo aos principais defeitos do pavimento (deformaÃÃo permanente, trincamento por fadiga e trincamento tÃrmico) està diretamente ligado Ãs propriedades dos agregados que as constituem. A metodologia tradicional de caracterizaÃÃo de agregados, principalmente em relaÃÃo à forma, à angularidade e à textura, pode se tornar dispendiosa e nÃo fornecer resultados precisos, pois, alÃm de muitas vezes combinar mais de uma propriedade em apenas um ensaio, estes parÃmetros sÃo avaliados a partir de uma mÃdia de valores que pode nÃo representar bem os materiais estudados. Sendo assim, jà existem, na literatura, diversas tÃcnicas de Processamento Digital de Imagens (PDI) que podem ser utilizadas com o intuito de caracterizar agregados de forma mais completa e realista. Uma destas tÃcnicas à por meio do uso do equipamento Aggregate Image Measurement System (AIMS), desenvolvido para analisar forma, angularidade e textura superficial de agregados graÃdos e miÃdos, atravÃs de diferentes mÃtodos. Acredita-se que, diferentes pedreiras podem produzir agregados com propriedades distintas entre si devido aos diversos processos de desmonte, de britagem, de controle de qualidade e de armazenamento dos materiais. O objetivo geral do presente trabalho à avaliar o potencial do uso do PDI na anÃlise das propriedades de forma, de angularidade e de textura de agregados provenientes de fontes distintas e na anÃlise da estrutura interna de misturas asfÃlticas compostas por esses agregados. Foram obtidos e caracterizados agregados provenientes de trÃs pedreiras distintas, todas localizadas no estado do CearÃ. Os agregados foram analisados no AIMS separando-se os diversos tamanhos de suas partÃculas, e os resultados obtidos para o material proveniente de cada pedreira foram comparados entre si. AlÃm disso, misturas asfÃlticas compostas por esses agregados foram analisadas em relaÃÃo a sua estrutura interna e em relaÃÃo a suas propriedades mecÃnicas. Os principais resultados obtidos levaram à conclusÃo de que os agregados estudados sÃo semelhantes no que diz respeito a suas propriedades de forma, de angularidade e de textura. Em relaÃÃo Ãs propriedades mecÃnicas das misturas compostas por esses agregados, os resultados mostram que estas se comportaram de maneira similar, o que provavelmente se deve Ãs caracterÃsticas tambÃm similares de seus agregados. / It is a general consensus that the mechanical performance of asphalt mixtures with respect to the pavementsâ main distresses (permanent deformation, fatigue cracking and thermal cracking) is directly related to the aggregatesâ properties used in those mixtures. The traditional methodology of characterizing aggregates, mainly in relation to shape properties, such as form, angularity and texture, can be very time-consuming. It also does not provide precise results, because it combines more than one property in a single test result. Another disadvantage is the fact that these methodologies also provide average values that may not represent well the evaluated materials. There are already in the literature several Digital Image Processing (DIP) techniques that can be used with the purpose of characterizing aggregates in a more complete and realistic way. One of them is the Aggregate Image Measurement System (AIMS), equipment developed to analyze properties, such as: shape, angularity, and superficial texture of coarse and fine aggregates, through different methods. It is believed that different quarries can produce aggregates with very distinct properties, due to the several used rock blasting and crushing processes, quality control activities and material storage methodology. The main objective of this research is to evaluate the potential use of DIP to analyze shape, angularity and texture of aggregates from different sources and to analyze asphalt mixtures internal structure constituted by those aggregates. Aggregates from three different quarries, all located in the State of CearÃ, were obtained and characterized. The aggregates were analyzed using AIMS, for different sizes, and the results were compared. Besides that, the asphalt mixtures constituted with these aggregates were analyzed regarding their internal structure and their mechanical characteristics. The main results obtained in this study led to conclude that the aggregates used in this research are very similar in respect to their form, angularity and texture properties. With respect to the mechanical properties of the mixtures constituted by these aggregates, the results show that their behavior is also very similar, which is probably due to the similar characteristics of their aggregates.

AgÃncia Nacional do PetrÃleo / O dano por fadiga à um dos principais problemas encontrados em pavimentos asfÃlticos. A fadiga à ocasionada pelo carregamento dinÃmico ou ciclos tÃrmicos. Na pavimentaÃÃo, este tipo de dano à provocado pelo trÃfego de veÃculos e à diretamente influenciado pela constante mudanÃa nas condiÃÃes climÃticas Ãs quais a mistura asfÃltica està submetida. Problemas como fadiga e deformaÃÃo permanente estÃo relacionados a fenÃmenos de pequena escala e sÃo afetados pelo teor de ligante, pelas caracterÃsticas dos agregados (forma, tamanho e distribuiÃÃo das partÃculas), bem como pelas propriedades da interface ligante-agregado. O presente trabalho visa realizar a caracterizaÃÃo da viscoelasticidade linear e do dano por fadiga da parte fina da Mistura AsfÃltica Completa (MAC), composta por Cimento AsfÃltico de PetrÃleo (CAP) e pela Matriz de Agregados Finos (MAF), que corresponde aos agregados miÃdos e ao fÃler. Os resultados obtidos destas caracterizaÃÃes foram comparados com os resultados obtidos na caracterizaÃÃo dos CAPs e das MACs. Para que a caracterizaÃÃo das MAFs fosse feita em amostras que representassem de maneira realÃstica a parte fina de suas respectivas MACs, foi proposto um novo mÃtodo de dosagem de MAFs. A caracterizaÃÃo do dano por fadiga em MAFs foi realizada atravÃs de um mÃtodo tradicional (varredura de tempo) e de um mÃtodo que foi adaptado para ser utilizado em MAFs (varredura linear de amplitude de deformaÃÃo e o conceito de dano contÃnuo em meio viscoelÃstico). Foi observado que o mÃtodo adaptado para a caracterizaÃÃo do dano por fadiga em MAFs apresentou resultados semelhantes aos encontrados na abordagem tradicional (erro mÃximo de 15%), sendo o primeiro realizado em poucos minutos enquanto que o mÃtodo tradicional pode demorar horas ou dias. AlÃm disso, foi observado que a caracterizaÃÃo da MAF como passo intermediÃrio para a previsÃo do comportamento do dano por fadiga de MACs apresentou resultados satisfatÃrios. / Fatigue cracking is a major damage found in asphalt pavements. Fatigue is caused by dynamic loading or temperatures cycles. This damage is caused by vehicle traffic and is directly affected by variation in climatic conditions to which the asphalt mixture is subjected. Problems such as fatigue and rutting are related to small-scale phenomena. Some factors which influence the development of fatigue cracks are the asphalt content, aggregate characteristics (shape, size and particles distribution) as well as by the properties of the binder-aggregate interface. This study aims to characterize the linear viscoelasticity and the fatigue damage of the fine part of Hot Mixes Asphalt (HMAs), consisting of Asphalt Cement (ACs), fine aggregates and fillers, called Fine Aggregates Matrices (FAMs). The results were compared with those obtained in the characterization of ACs and HMAs. For the characterization of FAMs, samples were prepared to represent realistically the fine part of their respective MACs. A new design method has been proposed for MAFs. The characterization of fatigue damage in FAMs was performed using a traditional method (time sweep) and the Linear Amplitude Sweep test (LAS). The LAS is based on the viscoelastic continuum damage (VECD) mechanics theory. The results showed that the LAS obtained similar results to those found in the traditional method (maximum error of 15%). Moreover, it was observed that the use of FAM as an intermediate step for predicting fatigue damage behavior of HMAs showed satisfactory results.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O Tratamento Superficial por PenetraÃÃo (TSP) à um revestimento de pequena espessura e custo reduzido, constituÃdo pelo espalhamento de ligante betuminoso e agregado mineral e a subseqÃente compactaÃÃo. O TSP pode ser empregado como revestimento principal e/ou em atividades de manutenÃÃo e conservaÃÃo de rodovias existentes, representando, aproximadamente, 63% da malha rodoviÃria pavimentada estadual do CearÃ. Apesar de sua grande utilizaÃÃo, atualmente nÃo existe um processo de dosagem em laboratÃrio para verificaÃÃo do seu desempenho e definiÃÃo das melhores taxas de agregados e ligantes. Na prÃtica, a dosagem do TSP obedece Ãs taxas recomendadas pelas normas e ordens de serviÃos, ou ao bom senso e experiÃncia dos engenheiros rodoviÃrios. A presente dissertaÃÃo buscou desenvolver um mÃtodo de dosagem em laboratÃrio e atravÃs dele investigar o desempenho do TSP para diferentes agregados minerais da RegiÃo Metropolitana de Fortaleza (RMF), para o caso do Tratamento Superficial Simples (TSS), Duplo (TSD) e Triplo (TST). Os revestimentos de TSP foram avaliados atravÃs do desgaste sofrido por mantas submetidas ao ensaio Wet Track Abrasion Test (WTAT) e placas de solo-brita submetidas aos ensaios acelerados com o uso de simulador de trÃfego de laboratÃrio. Os ligantes empregados nos tratamentos superficiais foram a emulsÃo RR-2C e a modificada por polÃmero RR2C-E. Os agregados minerais estudados foram provenientes de 2 pedreiras da RegiÃo Metropolitana de Fortaleza, alÃm do agregado siderÃrgico (AS) que à um resÃduo da produÃÃo do aÃo. Os resultados indicaram que as mantas apresentaram valores satisfatÃrios para os desgastes sofridos e que, à luz do ensaio WTAT, nÃo houve melhoria no desempenho dos revestimentos que empregaram a emulsÃo modificada por polÃmero. As placas de TSD, submetidas ao simulador de trÃfego de laboratÃrio, apresentaram melhores resultados para o agregado 1 (gnaisse) com uso da emulsÃo modificada e o AS com emulsÃo convencional. Conclui-se que o mÃtodo desenvolvido para dosagem em laboratÃrio, aliado ao emprego dos ensaios acelerados, pode ser uma ferramenta para a determinaÃÃo das melhores taxas de agregados e ligantes, bem como para avaliar diferentes agregados e ligantes para uso em revestimentos do tipo TSP. / Asphalt Surface Treatment (AST) is a coating with small thickness and low cost, composed by spreading bituminous binder and mineral aggregate and subsequent compaction. AST can be utilized as the surface course of roads and/or in services of maintenance and conservation of highways, representing approximately 63% of Cearà stateâs paved road. Despite its high utilization, nowadays there is not a laboratory design process to verify the performance, and to determine the better aggregates and bituminous binder rates. In practice, the AST design process follows the recommended rates by technical standards or by the experience of engineers. This MSc Thesis developed a laboratory design method and investigated the performance of AST for different mineral aggregates of the Fortaleza Metropolitan Area, for the cases of Simple Surface Treatment (SST), Double Surface Treatment (DST) e Triple Surface Treatment (TST). The AST coatings were evaluated using the mass loss suffered by specimens submitted to the Wet Track Abrasion Test (WTAT) and plates of soil-gravel submitted to the laboratory traffic simulator. RR-2C emulsion and emulsion modified by polymer known as RR2C-E were used as asphalt binders. The mineral aggregates used were from two quarriy near Fortaleza. A third aggregate investigated was the steel slag, a waste of steel production. The results showed that the plaids presented satisfactory mass loss. Through the WTAT no improvement was noticed in the performance of the coatings that utilized RR2C-E. The DST samples, submitted to the laboratory traffic simulator, presented better results for the aggregate 1 (gneiss) using the RR2C-E and the steel slag with conventional emulsion. It was concluded that the method developed for laboratory design, combined with the use of the laboratory traffic simulator, can be a tool to determinate the best aggregates and bituminous binder rates, as well as to evaluate different aggregates and bituminous binders to use in AST coatings.

Este trabalho apresenta um estudo sobre a técnica de dopagem em agregados química e mineralogicamente deficientes e tem como objetivo demonstrar que se houver a dopagem de agregados, ainda que haja o limitante das respectivas resistências destes materiais, eles poderão vir a ser utilizados em grandes obras com pleno êxito. A técnica apresenta-se como uma solução para a problemática de disponibilidade de bens minerais, atualmente em declínio em virtude de problemas de sustentabilidade ambiental, de zoneamentos restritivos e de usos competitivos do solo, tornando preocupantes as perspectivas de garantia de suprimento futuro. Por meio da impregnação inicial do agregado com aglomerantes de alto desempenho foi possível modificar sua textura, estabelecer ponte de ligação entre ele e a matriz do concreto e criar carapaça de proteção e reforço, atingindo-se fc28 = 60 MPa nos concretos lateríticos dopados. A eficiência da técnica foi avaliada comparando-se propriedades mecânicas e microestruturais de concretos não dopados (referência) e dopados. Para tanto, foram realizados ensaios de resistências à compressão, à tração por compressão diametral e à tração na flexão, absorção de água por imersão e microscopia eletrônica de varredura. Os resultados demonstraram ser possível melhorar agregados graúdos deficientes por meio da dopagem e obter concretos de comportamento comparável ou até superior a concretos usualmente considerados como de bom desempenho. Ainda que seja um estudo inicial, a técnica de dopagem revela-se promissora, com expectativa de uso em agregados normalmente considerados inadequados para concretos estruturais. / This thesis presents a study on the doping technique in aggregates disabled chemical and mineralogical and aims to demonstrate that with the technique, although there is a resistances limitation, these aggregates could be used with success in large projects. The doping technique is presented as a solution to the minerals availability problem, currently declining due to environmental sustainability problems, restrictive zoning and land competing uses, fact that worries the future supply security. By impregnating initial of the aggregate with high performance binders was possible to modify its texture, to establish a bridge between it and the concrete matrix and create shell protection and enhancement, reaching fc28 = 60 MPa in lateritic doped concrete. Mechanical and microstructural properties of reference concretes and doped concretes were compared to evaluate the doping efficiency. Testing of compressive strength, tensile strength by diametrical compression and tensile strength in bending, water absorption by immersion and scanning electron microscopy were performed. The results indicate that deficient coarse aggregates can be improved by the doping technique and it is possible to obtain specific behavior comparable or even superior to concrete usually considered to be of good performance. Although it is an initial study, the doping technique seems to be promising, with expected use in aggregates considered unsuitable for structural concrete.

Muitas das ações e das preocupações orientadas para a destinação mais correta dos resíduos sólidos urbanos, particularmente do vidro de embalagens, acabam por não se concretizarem pela falta de informações básicas, geralmente muito simples e que podem ser disponibilizadas com facilidade. Neste trabalho propomos o desenvolvimento de um programa que incentive os usuários de embalagens de vidro a não descartarem, de maneira indiscriminada e inconsciente, este material. Trata-se, portanto, de um programa de incentivo que busca apoiar, técnica e informacionamente, todos aqueles que hoje são consumidores de embalagens de vidro, embora não tenham como garantir o retoro deste material às recicladoras ou à indústria vidreira. Este trabalho pretende se constituir em um instrumento de apoio a uma atuação mais correta das municipalidades e/ou instituições, na busca de uma destinação mais eficiente das embalagens de vidro consumidas em sua área de atuação. Apesar da indústria vidreira afirmar que tem capacidade instalada para reciclar todo o vidro produzido no Brasil, é sabido que mais da metade da produção anual de embalagens de vidro não retorna às fábricas de vidro. A razão principal é que não há comprador de caco de vidro para as cidades localizadas a mais de 500 km dos centros de produção. A proposta desenvolvida neste trabalho, para aquelas cidades e regiões mais distantes dos centros de produção de vidro e das recicladoras, prevê o reaproveitamento do vidro de embalagens na produção de artefatos de concreto. O vidro, adequadamente preparado, será utilizado como agregado na composição do concreto em substituição à areia e ao pedrisco. Para tanto desenvolvemos, em conjunto com a Escola Politécnica da USP, um estudo de composição de traços especialmente elaborados para esta finalidade. Est novo material será utilizado na produção local de peças de mobiliário urbano e de componentes de infra-estrutura. Além disso, para quem tiver interesse em produzir com este novo concreto, disponibilizamos um conjunto de desenhos que incluem peças de mobiliário urbano e de infra-estrutura, bem como as respectivas formas, armaduras e demais especificações técnicas. / Many actions and concerns that aim the propoer destination of urban solid waste, guided to most correct glass packing management, do not get success due to the lack of adequate and very simple basic informations, which can be easily afforded. Trying to miminize the effect of the indiscriminate or unconscious discharge that conduct to an inadequate glass packing management, we developed and suggest a program which main purpose is to incentive the consumer consider other possibilities for it use. This program incentive and give support to all glass packing consumers estabilishing a technical and knowledge system analysis, although we do not have the guarantee that this kind of waste will return to the glass industry or to the recycling one. Our intention with the present work is to estabilish a feasible support instrument to its application, by municipal or others institutions, in effective actions for the glass packages managements. The representants of the brazilian glass industry declares that their recycle capacity is for the entire production, but we know that more than fifty prcent of the anual glass packing prodution do not return to the glass industry. We believe that the main reason for this effect is the inexistance of glass fragment buyers placed more than 500 km away from the production centres. In the present work we suggest to these municipalities and others institutions placed far away from the glass production centres or from the recycles industries units, the incusion of the glass packing reutilization by the concrete industries in its artifacts production. For this purpose we estabilished, in association with the Escola Politécnica da USP, Brazil, an experimental work analysing the mixing concrete composition using the glass fragments in substitution of sand and gravel. This new mixing will be used in a local production of urban furnitures. For this purpose we added, in the present work, the drawigs, shapes and its frameworks for who wants to produce urban furnitures with this new mixture.

A reação química que ocorre entre os hidróxidos alcalinos presentes nos poros do concreto e alguns minerais constituintes dos agregados tem causado sérios danos às estruturas. Até o presente momento a prevenção é a melhor forma de evitar que a reação se desencadeie, uma vez que as soluções remediativas ainda necessitam de estudos mais aprofundados para serem implementadas. Neste sentido, a utilização de adições pozolânicas no concreto tem se mostrado uma alternativa eficaz, sendo que a forma mais fácil de empregá-las é através do uso de cimentos compostos com adições. Porém, são poucos os estudos encontrados avaliando a capacidade desses cimentos na prevenção da reação. No Brasil, além dessa lacuna de conhecimento, faltam informações sobre a reatividade dos agregados utilizados no concreto. Então, o presente estudo avaliou a reatividade dos agregados mais utilizados para confecção de concreto nos estados do Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul frente à utilização de quatro tipos de cimento: CP V-ARI, CP V-ARI RS, CP IV e CP II-Z. Os métodos utilizados para essa avaliação foram a análise petrográfica, o ensaio acelerado das barras de argamassa, a microscopia eletrônica de varredura e a espectometria por dispersão de energia. Os resultados da análise petrográfica mostraram que todos os 40 agregados coletados possuem minerais reativos. As expansões medidas no ensaio acelerado acabaram por confirmar a potencialidade reativa desses minerais, pois todas as amostras moldadas com o CP V-ARI, o CP V-ARI RS e o CP II-Z foram classificadas como reativas ou potencialmente reativas, isto é, somente o CP IV foi eficaz para inibir as expansões deletérias. Por outro lado, as análises microscópicas mostraram que mesmo nos prismas menos expansivos houve a formação do gel sílico-alcalino, porém este ficou incluso nos poros da argamassa. Outra conclusão percebida foi a de que as maiores expansões ocorreram com os agregados de origem ígnea vulcânica, principalmente com os basaltos, que além de serem constituídos por minerais muito finos, apresentam em sua matriz mesóstases silicosas amorfas, também conhecidas como vidro vulcânico. / The chemical reaction that occurs between alkali hydroxides contained in concrete pores and some minerals contained in aggregates has been causing serious hazards to concrete structures. So far, prevention is the best way to avoid the occurrence of this reaction, once the solutions to repair the damage still need deeper researches to be implemented. Therefore, the use of Portland cements containing pozzolanic admixtures to produce has been an effective alternative. But there are few researches on the capability of those prevent reaction to occur. In Brazil, besides the lack of knowledge, there is little information about the reactivity of the aggregates applied in concrete production. So this research aimed to evaluate the reactivity of the most used aggregate to produce concrete in the states of Parana, Santa Catarina, and Rio Grande do Sul by testing four different types of cements as described: CP V-ARI, CP V-ARI RS, CP IV and CP II-Z. The methods applied to carry out this evaluation were the petrography analysis, the accelerated mortar bar test, scanning electron microscopy, and the dispersive energy spectrometry. The results obtained showed that all the forty aggregate samples collected have reactive minerals in their composition. The measured expansions during the accelerated test confirmed the reactive potentiality of these minerals, because all samples obtained from the CP V-ARI, CP V-ARI RS, and CP IV were classified as being reactive or potentially reactive, which means that CP IV was the only one capable of inhibit the hazardous expansion. On the other hand, the microscopic analyses showed, even in the less expansive prisms, that the formation of silica-alkaline gel has occurred, but this gel has remained in the pores of the mortar. Another conclusion of this research was that larger expansions occurred with the aggregates from volcanic igneous origin, especially basalts that, besides contained very fine minerals, presented in its matrix amorphous silica, also known as volcanic glass.

A indústria mineral moderna, com ênfase para as grandes minerações de ferro, segundo maior minério em produção no Brasil, é altamente especializada e seus projetos são precedidos de inúmeros estudos econômicos e financeiros, a fim de avaliar a implantação de uma unidade extrativa. Em oposição a esta tendência, podemos encontrar a produção de agregados para a construção civil, o maior segmento mineral do Brasil em número de produção, sendo produzidos mais de 600 Mt/ano desde o ano de 2010, segundo levantamentos do DNPM (Departamento Nacional de Produção Mineral). A indústria de produção de agregados, sendo composta em sua maioria por pequenos e médios empreendimentos, utiliza técnicas e procedimentos já abandonados pelas minerações de alto rendimento apresentando, por essa razão, um avanço modesto, o que se constitui em um entrave para a expansão do setor. A demanda por agregados tende a aumentar significativamente, principalmente devido ao crescimento econômico brasileiro, sendo que nos últimos dez anos houve um incremento de aproximadamente 50%. Com o intuito de ilustrar um cenário da indústria de agregados e demonstrar o impacto que um maior desenvolvimento do setor pode acarretar, este trabalho tem por objetivo desenvolver uma metodologia e ilustra-la a fim de instruir a indústria de agregados de uma série de procedimentos comuns ao planejamento de lavra e à economia mineral. Desenvolveram-se estudos desde as fases de levantamentos de pesquisa até considerações mercadológicas, com o objetivo de avaliar o potencial das unidades estudadas e do mercado em que estão inseridas, utilizando técnicas modernas e convencionais, no que diz respeito à indústria mineral contemporânea. Com base nessa abordagem, este trabalho desenvolve o planejamento de três minas em atividade na região de Santa Cruz do Sul, com o auxílio de programa específico para modelagem e planejamento. Igualmente, apresenta o levantamento e a análise dos custos operacionais e de capital dessas unidades, utilizando ainda um programa para análise de investimentos e estimativa de custos, a fim de comparar os resultados entre cenários reais e previstos, além do impacto de cada unidade no mercado regional. Ao final do trabalho, conseguiu-se apresentar uma metodologia estruturada e de certa forma simplificada, partindo-se de estudos mais abrangentes utilizados por minerações mais complexas. A partir deste método, podem-se visualizar os empreendimentos analisados de forma completa, permitindo avanços financeiros, operacionais e tecnológicos. / The modern mining industry, with emphasis on large mining iron ore production second largest in Brazil, is highly specialized and their projects are preceded by numerous economic and financial studies, to assess the implementation of a mining unit. In opposition to this trend, we find the production of aggregates for construction, the largest segment of Brazil in mineral production number, and produced over 600 Mt/year since 2010, according to surveys of DNPM (National Department of Mineral Production). The industrial production of aggregates, consisting mostly of small and medium enterprises, using techniques and procedures already abandoned by mining high performance presenting, therefore, a modest advance, which constitutes an obstacle to the expansion of sector. Demand for aggregates tends to increase significantly, mainly due to Brazil's economic growth, and in the last ten years there has been an increase of approximately 50%. In order to illustrate a scenario of the aggregates industry and demonstrate the impact that the development of the sector may result this work aims to develop a methodology and illustrates it in order to inform the industry aggregate of a number of common procedures the mine planning and mineral economics. Evolved from studies phases of surveys of research to marketing considerations, with the aim of evaluating the potential of the studied units and the market in which they operate, using modern and traditional techniques, with regard to contemporary mining industry. Based on this approach, this paper develops planning three mines in operation in the region of Santa Cruz do Sul, with the aid of specific program for modeling and planning. Also presents a survey and analysis of operating and capital costs of these units, even using a program for investment analysis and cost in order to compare results between actual and projected scenarios, and the impact of each unit in the regional market. At the end of the work, we were able to provide a structured and somewhat simplified methodology, starting with the most comprehensive studies used for complex mining. From this method, you can view the projects analyzed comprehensively, allowing financial, operational and technological advancements.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The sugarcane crop is the major agricultural activity in the coastal tableland ecosystems in Alagoas State, exerting a remarkable influence in the economical and social aspects. This activity has been continuously and intensively conducted for several years and the necessity of environmental conservation and preservation of the several natural resources in this agroecosystem makes the adoption of sustainable practices mandatory for this activity. Among these resources, soil assumes a primary role and the evaluation of its quality through the observation and analysis of physical, chemical and biological indicators that are sensitive to management practices and robust to seasonal variations may be used to define this agroecosystem sustainability. Therefore, the objective of this work was to select indicator variables of soil conservation that fulfill the criteria of sensitivity to management and robustness to seasonal variability. For this, ten composite soil samples (0-10 cm) were taken from areas grown with organic sugarcane (OS), unburned sugarcane (US), and burned sugarcane (BS), as well as from an adjacent native forest (NF) used as a reference of the undisturbed condition. Sampling was carried out at two dates: July 2005 (rainy season) and March 2006 (dry season). The following variables were analyzed: microbial biomass-C (MBC), total organic C (TOC), soil enzyme activity by the fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis technique, the weighed mean diameter of water stable soil aggregates (WSA), and the percent of macroaggregates (PMA). MBC and TOC were higher in NF than in the cultivated areas. No differences were observed in these C pools between the three sugarcane management treatments. The response of FDA to the crop management was dependent on the sampling time. In the rainy period, the activity followed the order: NF > OS > US > BS; in the dry season, only NF differed from the other treatments. Irrespective to the sampling time, WSA and PMA decreased according with the order NF > OS = US > BS. The variables WSA and PMA were quite sensitive to discriminate between sugarcane managements, and, at the same time, robust to seasonal variations. As an additional study, we analyzed the distribution of enzyme activity (fluorescein diacetate hydrolisys) across different diameter classes of water stable aggregates in soil samples from NF and US in order to verify the relationship between these variables. It was suggested the occurrence of two pools of fluorescein diacetate catalyzing enzymes in soils from NF and US. A non-monotonic relationship was observed between aggregate diameter and FDA. For both soils, intermediate aggregate size classes (0.25 to 1.00 mm) had lower FDA values than the classes bellow and above this diameter range. / No ecossistema dos tabuleiros costeiros do Estado de Alagoas a cultura da cana-deaçúcar destaca-se como a principal atividade agrícola exercendo influência nos aspectos econômico e ambiental da região. Esta atividade tem sido praticada de forma contínua e intensa ao longo do tempo e a necessidade de conservação ambiental e preservação dos diversos recursos presentes neste agroecossistema têm exigido que a sua utilização seja sustentável. Entre os recursos existentes, o solo assume papel importante e a avaliação da sua qualidade através da observação e análise dos indicadores físicos, químicos e biológicos do solo que sejam sensíveis às práticas de manejo e resistentes a variações sazonais podem ser utilizadas para definir a sustentabilidade deste agroecossistema. Assim o objetivo deste trabalho foi selecionar variáveis indicadoras de conservação do solo que atendam aos critérios de sensibilidade ao manejo e robustez as variações sazonais. Para tanto, dez amostras compostas de solo (0-10 cm) foram coletadas de áreas sob cana-orgânica (CO), cana-crua (CC), e cana-queimada (CQ), bem como de uma mata nativa (MN) adjacente usada como referência da condição não-manejada. A amostragem foi realizada em duas datas: julho de 2005 (chuva) e março de 2006 (seca). Avaliaram-se o C da biomassa microbiana (CBM), o C orgânico total (COT), a atividade enzimática do solo pela taxa de hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA), o diâmetro médio ponderado de agregados estáveis em água (DMA) e a percentagem de macroagregados (PMA). O CBM e COT foram mais elevados na MN que nas áreas cultivadas, não diferindo, no entanto entre os três sistemas de manejo da cana-deaçúcar. A resposta de FDA aos manejos foi dependente da época de amostragem. No período chuvoso, os valores desta variável seguiram a ordem: MN > CO > CC > CQ; na época seca, apenas MN diferiu dos demais tratamentos. Independentemente da data de coleta, DMA e PMA decresceram na ordem MN > CO = CC > CQ. As variáveis DMA e PMA apresentaram sensibilidade satisfatória para diferenciar manejos de cana-deaçúcar e robustez à data de coleta. Após estes estudos foi analisada a distribuição da atividade enzimática medida pela hidrólise de FDA nas diferentes classes de agregados estáveis em água em amostras de solos de MN e cultivo de cana crua CC. Buscou-se com esta análise, averiguar o grau de associação entre o estado de agregação do solo e a atividade enzimática. Foi evidenciada a existência de uma compartimentalização diferenciada dos reservatórios de enzimas catalisadoras da hidrólise do FDA entre CC e MN. Observou-se uma relação não-monotônica entre estas duas variáveis. Para ambos os solos, classes de agregados intermediárias (0,25 a 1,00 mm) apresentaram menores valores de FDA que as classes abaixo e acima desta faixa de diâmetros.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-08-13T18:00:09Z No. of bitstreams: 1 Tese Fátima pdf.pdf: 2888627 bytes, checksum: 08bcf226a3a99326db6f13f3975e83bd (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-08-16T19:01:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Fátima pdf.pdf: 2888627 bytes, checksum: 08bcf226a3a99326db6f13f3975e83bd (MD5) / Made available in DSpace on 2018-08-16T19:01:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Fátima pdf.pdf: 2888627 bytes, checksum: 08bcf226a3a99326db6f13f3975e83bd (MD5) Previous issue date: 2017-12-08 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / As cascas de arroz têm sido utilizadas pelas agroindústrias de beneficiamento de grãos como biomassa para gerar energia e para secagem dos grãos. Esse processo gera um subproduto chamado cinza da casca de arroz (CCA), cujo destino tem sido o descarte no ambiente e a deposição em pastagens ou lavouras sem qualquer avaliação dos seus impactos no ambiente. O objetivo da pesquisa foi avaliar os efeitos cumulativos da incorporação dessa cinza, ao longo de três safras agrícolas, em atributos de um Neossolo e nos parâmetros produtivos e nutricionais da cultura do arroz irrigado por inundação. O experimento foi conduzido em uma área experimental pertencente a Cooperativa Agroindustrial Alegrete Ltda., município de Alegrete, RS. Foi utilizada a variedade de arroz, BR-IRGA 409, em um experimento com delineamento em blocos casualizados, consistindo em quatro tratamentos com incorporação cumulativa de cinza no solo nas dosagens de: 4, 8, 16 e 32 t CCA ha-1 e um tratamento testemunha sem aplicação de cinza. Foram avaliados parâmetros físicos, químicos e microbiológicos do solo e parâmetros morfoprodutivos da cultura durante os três ciclos produtivos (2012/2013, 2013/2014 e 2014/2015). Os resultados indicam que a adição da cinza não afetou significativamente o estado de agregação do solo avaliado através do diâmetro médio ponderado de agregados estáveis em água e tampouco a proporção de macro e microagregados. Os tratamentos que receberam 32 t de CCA ha-1 apresentaram teores médios de potássio no solo mais elevados que os demais tratamentos. Não foram também observados impactos negativos para a microbiota do solo, havendo inclusive incremento no carbono da biomassa microbiana e da sua qualidade nutricional, indicando que a mesma pode estar se beneficiando do carbono contido na cinza. Os resultados mostraram que a adição de cinza não afetou significativamente a produtividade e os teores de macro e micronutrientes dos tecidos vegetais analisados, com exceção do potássio na dosagem de 32 t de CCA ha-1 ano. / The rice husks have been used for grain processing agribusinesses as biomass to generate energy and drying grain. This process creates a byproduct called rice husk ash (RHA), whose fate has been the disposal on the environment and deposition in pastures or crops without any assessment of their impact on the environment. The objective of the research was to assess the cumulative effects of the incorporation of this ash, over three growing seasons in attributes of a Typic and productive and nutritional parameters of the flooded rice culture. The experiment was conducted in an experimental area belonging to Cooperativa Agroindustrial Alegrete Ltda. city of Alegrete, RS. It was used rice variety, BR-IRGA 409, in an experiment with a randomized block design, consisting of four treatments with cumulative incorporation of ash in the soil at the dosages of 4, 8, 16 and 32 t RHA ha-1 and control treatment. We evaluated the physical, chemical and microbiological parameters of soil and morfoprodutivos parameters during culture of the three production cycles (2012/2013, 2013/2014 and 2014/2015). Preliminary results indicate that the addition of the ash did not affect soil physical state assessed by the mean weight diameter of water stable aggregates, nor the proportion of macro and microaggregates. The treatments with 32 t ha- 1 RHA showed average levels of potassium in the soil higher than the other treatments. There were also observed negative impacts to soil microbiota, with even increase in microbial biomass carbon and its nutritional quality, indicating that it may be benefiting from the carbon contained in the ash. The results showed that the addition of ash did not significantly affect productivity and macro and micronutrients of plant tissues analyzed, with the exception of potassium in 32 t dosage RHA ha-1 year.

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença progressiva e fatal causada pela degeneração seletiva dos neurônios motores do cérebro e medula. Dos casos familiares de ELA (fELA), 20% são causados por mutações pontuais no gene da sod1. O ácido docosahexaenoico (C22:6, n-3, DHA) é um ácido graxo altamente insaturado, sendo um dos principais ácidos graxos da massa cinzenta do cérebro. Estudos têm correlacionado mutações de SOD1 com a formação de agregados que poderiam ser induzidos por ácidos graxos insaturados. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos e mecanismos do DHA e de seus hidroperóxidos (DHAOOH) na agregação de SOD1 in vitro. As análises de dicroísmo circular (CD) mostraram mudanças na estrutura secundária de ambas as proteínas apo-SOD1WT e G93A promovidas pelo DHA, resultando em aumento de superfície hidrofóbica e formação de estruturas do tipo beta-amilóide, como mostrado pelos ensaios do bis- ANS e Tioflavina, respectivamente. Estas mudanças resultam na formação de agregados amorfos como observado por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Espécies de alto peso molecular foram observadas nas incubações do DHA com as formas apo da SOD1 por SDS-PAGE sob condições não redutoras e também por cromatografia de exclusão por tamanho. A formação dos agregados mostrou-se dependente de resíduos de Cys na sua forma desprotonada, visto que agregados não foram observados na presença de beta-mercaptoetanol e sua formação foi inibida na presença de bloqueador de tióis e em pH ácido. Além disso, análises por cromatografia de exclusão mostraram que a agregação é dependente da insaturação e conformação cis dos ácidos graxos. Comparativamente ao DHA, os hidroperóxidos do DHA tiveram um efeito menor na agregação de SOD1, porém revelaram a propriedade de induzir a dimerização covalente de SOD1. No geral, os dados mostram que o DHA induz a agregação de SOD1, através de um processo envolvendo a exposição de superfícies hidrofóbicas, formação de pontes dissulfeto e também de possíveis cross-links envolvendo reações do tipo \"ene-tiol\". / ALS is a progressive and fatal disease caused by selective degeneration of motor neurons in the brain and spinal cord. Twenty percent of familial ALS (fALS) cases are caused mainly by point mutations in the sod1 gene. Docosahexaenoic acid (C22:6, n-3, DHA) is a highly unsaturated fatty acid, wich is one of the main fatty acids in the cerebral gray matter. Studies have linked SOD1 mutations to the formation of aggregates that could be induced by unsaturated fatty acids. The aim of this study was to evaluate the effect of DHA on aggregation of SOD1 fALS mutants in vitro and its mechanisms. CD analysis shows changes in the secondary structure of both apo-SOD1WT and G93A promoted by DHA resulting in an increase in the surface hydrophobicity and formation of structures such as beta amyloid, which was also confirmed by bis-ANS assay and Thioflavin, respectively. These changes enhance the interaction of SOD1 and DHA, leading to amorphous aggregates as revealed by FESEM. Incubation of DHA with apo-SOD1 forms results in high-molecular weight species as detected by SDS-PAGE analyses under non-reducing conditions and also by size exclusion chromatography. This appears to require Cys residues in their thiolate forms because high aggregates are not observed under reducing conditions and also by size exclusion chromatography or at acidic pH. Also, size-exclusion chromatography indicates that the mutant apo-SOD1 aggregation is dependent on the unsaturation and cis-conformation of fatty acids. Compared to the DHA, DHAOOH had a minor effect on SOD1 aggregation, however revealed the ability to induce covalent dimerization of SOD1. Overall, the data suggest a mechanism of DHA aggregation, by a process involving exposure to hydrophobic surfaces, formation of disulfide bonds and also for possible cross-links involving reactions such \"thiol-ene\".