Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Arquitetura e Urbanismo, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-25T15:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295177.pdf: 8852643 bytes, checksum: aa8db0c81476631a87d65de5ed59216a (MD5) / O museu é responsável pela preservação de suas coleções, pressupondo a guarda, a segurança e a disponibilização para apreciação estética por meio de exposições e em condições adequadas. Na busca pela conservação dos acervos museológicos com valor artístico, histórico e cultural, é essencial o estudo e a pesquisa sistemática dos aspectos históricos, constitutivos e das principais causas de degradação para entendimento, garantindo, assim, o acesso a futuras gerações. Dessa forma, esta pesquisa visa a estudar os vários aspectos para melhor conservar as esculturas em argila policromada do artista Franklin Joaquim Cascaes, pertencente à Coleção Professora Elisabeth Pavan Cascaes, que faz parte do acervo do Museu Universitário Professor Oswaldo Rodrigues Cabral da Universidade Federal de Santa Catarina. Os métodos aplicados abordam o levantamento bibliográfico e documental do acervo de esculturas e manuscritos do artista, além de entrevistas concedidas pelo artista, análise físico-química por meio de exames pontuais para identificação da composição da argila que constitui o suporte das esculturas, camada intermediária de cor escura presente em algumas esculturas e da policromia. Dos resultados obtidos, destacam-se o conhecimento aprofundado sobre a vida, a obra escultórica do artista, seu processo construtivo, sua participação na arte dita moderna em Florianópolis, a identificação dos componentes da argila das esculturas, alguns elementos químicos presentes na policromia e camada intermediária. A pesquisa, de forma geral, possibilitou a compreensão dos processos de deterioração que envolve a preservação de coleção com características tão específicas. Não foi possível confirmar o local onde o artista coletava a argila para elaboração das esculturas. Consequentemente não foram realizados ensaios que pudessem definir índices mais precisos para a umidade relativa a ser estabelecida para o ambiente de armazenagem.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T02:31:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 292998.pdf: 1887880 bytes, checksum: 9d45ab90a86fe2bb05209ae7fd5021d5 (MD5) / Os processos produtivos de fabricação de revestimentos cerâmicos por via úmida requerem o emprego de suspensões aquosas de argila com elevada concentração de sólidos e viscosidade baixa. Apesar dos mecanismos de defloculação serem bem conhecidos, a falta de quantificação do equilíbrio químico estabelecido entre a superfície dos argilominerais e a solução dificulta o entendimento mais aprimorado do sistema. Neste trabalho estudou-se o consumo de defloculante e o comportamento reológico de suspensões argilosas em função das propriedades das argilas, do tipo de defloculante e da avaliação do equilíbrio químico estabelecido na troca catiônica. Para tal, cinco argilas, sendo três cauliníticas e duas ilíticas, procedentes de diversas regiões do Brasil, foram caracterizadas e defloculadas com defloculantes a base de lítio, sódio e potássio. Essas argilas foram caracterizadas de composição química e mineralógica, análise termogravimétrica, distribuição de tamanho de partículas, potencial zeta, teor de carbono orgânico e área de superfície específica. As curvas de defloculação foram determinadas medindo-se a viscosidade e o tempo de escoamento para suspensões com fração mássica de sólidos de 0,5. Os extratos líquidos das suspensões foram extraídos para determinação do teor de cátions em solução. As argilas apresentaram diversidade em termos de propriedades quanto à composição química, mineralógica e distribuição de tamanho de partículas. Através de matriz de correlação foi identificado que as propriedades mais relevantes para avaliar o consumo de defloculante são: a composição mineralógica da fração argilosa e a área de superfície específica (medidas pelo método BET). Os valores de BET ficaram entre 25 e 78 m2/g, apresentando maior valor quanto maior a fração de argilomineral na mistura. O consumo de defloculante, expresso em termos de número de moles dos cátions monovalentes presentes do sistema (K+, Na+, Li+) por área de superfície específica, variou entre 0,08.10-5 a 0,37.10-5 mol/m2, sendo maior para o caso das argilas cauliníticas e menor para as argilas ilíticas. É muito provável que a maior capacidade de troca catiônica, sobretudo devido ao teor de Ca2+ trocável, tenha contribuído para este resultado. Na comparação do consumo de defloculante entre os diferentes cátions (K+, Na+, e Li+) identificaram-se comportamentos diversos, entretanto, sem um padrão de comportamento geral. A presença de matéria orgânica nas argilas aparentemente aumentou o consumo específico de defloculante, mas os resultados indicam que seu efeito é pequeno. Para o caulim, a concentração dos cátions adsorvidos na superfície das argilas, revela que, em geral, é estabelecida uma adsorção de 1,0.10-6 mol/m2, independente do tipo de cátion (K+, Na+, Li+) e do tipo de ânion (silicato e poliacrilato) presente no sistema.

Tese (doutorado) - Universidade Federal do Rio de Janeiro, Coordenação dos Programas de Pós-Graduação de Engenharia / Made available in DSpace on 2012-10-22T16:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos. / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267108.pdf: 3546776 bytes, checksum: 41eb89ec180d914e92c4fd26387aa68c (MD5) / Os materiais obtidos de polímeros biodegradáveis podem ser uma alternativa para a redução do impacto ambiental provocado pelos polímeros derivados do petróleo. Amidos de diferentes origens têm sido considerados como uma matéria-prima com viabilidade técnica e econômica para o desenvolvimento de filmes biodegradáveis. Além disso, trata-se de material de fonte renovável, que permite a aplicação de políticas ambientais de manejo do ciclo de carbono. Filmes a base de amido não resistem aos esforços mecânicos associados às manipulações realizadas com a maioria das embalagens comerciais e possuem alta permeabilidade ao vapor de água. A incorporação de nanoargilas e fibras de celulose têm sido apresentadas como alternativa de reforço e melhoria das propriedades desses filmes. O objetivo deste trabalho foi investigar a influência da incorporação de nanoargila hidrofílica e de fibras de celulose nas propriedades de filmes de amido e glicerol. O trabalho foi realizado em duas etapas Na primeira estudaram-se diferentes formulações e processos de incorporação de nanoargilas em filmes de amido, e avaliação das propriedades mecânicas e da permeabilidade ao vapor de água dos mesmos. Na segunda etapa avaliou-se a influência da adição de fibras de celulose e nanoargilas aos filmes de amido. Assim, foram preparados filmes de amido, filmes-compósitos amido-nanoargila e filmes-compósitos amido-nanoargila-fibras. Foram obtidos filmes-compósitos amido-nanoargila com permeabilidade ao vapor de água 50% inferiores aos valores encontrados para filmes de amido. Além disso, esses filmes-compósitos foram cerca de 7 vezes mais rígidos que os filmes de amido. O valor característico da tensão de ruptura dos compósitos não diferiu do valor encontrado para os filmes de amido. A adição de fibras e nanoargila elevou a tensão de ruptura dos filmes em 8,5 vezes e o módulo de Young (rigidez) em 24 vezes, mas reduziu a capacidade de alongamento dos mesmos em 14 vezes. Os difratogramas dos compósitos indicaram que ocorreu intercalação das lamelas de argila na matriz polimérica. As propriedades de barreira ao vapor de água dos filmes foram menores que os valores determinados para filmes de amido e aumentaram com umidade relativa do ar. Os resultados encontrados indicam que a adição de fibras e nanoargilas a filmes de amido é uma alternativa viável para reforçar mecanicamente esses filmes e reduzir a permeabilidade ao vapor de água através dos mesmos. Materials prepared from biodegradable polymers can be an alternative for reducing the environmental problems provoked by petroleum derived polymers used to produce packages. Starches from different sources have been considered as a technically viable raw material for producing biodegradable films at low cost. Moreover, starches are from renewable sources, which allow applying environmental politics for controlling the carbon cycle. Starch based films dot not resist to the mechanical stress they are submitted when used in commercial packages, and have high water vapor permeability (WVP). Incorporation of nanoclay and cellulose fibers have been reported as a viable alternative for reinforcing these films. The objective of this work was to investigate the influence of the incorporation of nanoclay and cellulose fibers on the properties of starch bases films. The work was performed in two steps. In the first step, films were prepared with different formulations and different processes of nanoclays incorporation their mechanical properties and WVP were determined. In the second step, the addition of nanoclay and cellulose fibers was investigated. For that, starch films, starch-nanoclay films and starch-nanoclay-cellulose fibers composites-films were prepared. The starch-nanoclay composites-films showed WVP one-fold lower that the values found for starch films. These composites were seven-fold more rigid than starch films, but with the same tensile strength of starch films, indicating that the added nanoclay did not reinforce the starch films. On the other hand, the incorporation of fibers and nanoclay increased the films tensile strength in 8.5 times and their rigidity (Young modulus) in 14 times. The composites diffractograms indicated intercalation between the clay lamellas and the starch chains. The WVP of composites-films were lower than the values found for starch films, and increased with the air relative humidity. The results reported in this work indicate that the incorporation of nanoclay and fibers to starch films is a viable alternative for reinforcing mechanically these films, and for reducing their WVP.

BEZERRA, C. H. de A. Análise comparativa das propriedades físicas e mineralógicas dos depósitos de argila dos municípios de Crato e Jucás-CE. 96 f. 2012. Dissertação (Mestrado em Geologia) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Aline Nascimento (vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-05-22T19:08:58Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_chabezerra.pdf: 2666194 bytes, checksum: 4c3c133363735ba03d4393ba5a226f44 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Nascimento(vieiraaline@yahoo.com.br) on 2013-05-22T20:16:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_chabezerra.pdf: 2666194 bytes, checksum: 4c3c133363735ba03d4393ba5a226f44 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-22T20:16:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_chabezerra.pdf: 2666194 bytes, checksum: 4c3c133363735ba03d4393ba5a226f44 (MD5) Previous issue date: 2012 / This work report a comparative physical and chemical analysis of clays properties between two areas with different environmental characteristics. For determination of the Physical properties of the specimens granulometric assays were performed with the use of five (5) weight granulometric sieves previously known in the meshes 140, 200, 325, 400, 500 and ground, yielding six (6) granulometric classes were identified limits of plasticity, liquidity and plasticity indexes, as well as the levels were set temperature firing ideal for both areas of study based on the test results obtained from mass loss to fire, and linear shrinkage water absorption. To complete the physical tests were defined compression resistance of the materials of the areas in this study. Chemical analysis of samples was performed based on the results of the analysis of X-ray diffraction (XRD) and X-ray fluorescence (XRF) that indicated the presence of illite, montmorillonite and kaolinite in sample B2 and B1 in the sample located in the municipality of Crato . In samples A1 and A2 located in the municipality of Jucás kaolinite and illite were identified in both samples. Analyzing the results of physical and chemical properties can be stated that for the production of ceramic tiles the material that best suits the requirements of the market is coming from the area 2 (Crato), as well as material from one area of the municipality is more Jucás suitable for production of bricks sealing without structural function. / O trabalho consiste em fazer uma análise comparativa das propriedades físicas e químicas entre argilas de duas áreas com características ambientais distintas. Para determinação das propriedades físicas dos corpos de prova foram realizados ensaios granulométricos com a utilização de 5 (cinco) peneiras granulométricas com peso previamente conhecido nas malhas 140, 200, 325, 400, 500 e fundo, obtendo-se 6 (seis) classes granulométricas, foram identificados os limítes de plasticidade, de liquidez e os índices de plasticidade, bem como foram definidas os patamares de temperatura de queima ideal para as duas áreas do estudo com base nos resultados obtidos nos ensaios de perda de massa ao fogo, retração linear e absorção de água. Para completar os ensaios físicos foram definidos a resistência à compressão dos materiais das áreas deste estudo. A análise química das amostras foi realizada a partir dos resultados das análises de difração de raio X (DRX) e fluorescência de raio X (FRX) que apontaram a presença de ilita e montmorilonita na amostra B2 e caolinita na amostra B1 localizadas no município do Crato. Nas amostras A1 e A2 localizadas no município de Jucás foram identificadas caolinita e ilita nas duas amostras. Analisando os resultados físicos e químicos pode-se afirmar que para a produção de telhas cerâmicas o material que melhor se adequa as exigências de mercado é o oriundo da área 2 (Crato), bem como o material da área 1 no município de Jucás é mais adequado para a produção de tijolos de vedação sem função estrutural.

NUNES, F. R. G. Caracterização mecânica de misturas asfálticas confeccionadas com agregados sintéticos de argila calcinada quanto a deformação permanente. 2006. 189 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Transportes) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Zacarias Barbosa Matias Junior (zaca@det.ufc.br) on 2013-05-21T19:25:57Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_frgnunes.pdf: 8731854 bytes, checksum: 69c852ec5174a4bad20af348498f0266 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2013-05-27T14:12:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_frgnunes.pdf: 8731854 bytes, checksum: 69c852ec5174a4bad20af348498f0266 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-27T14:12:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_frgnunes.pdf: 8731854 bytes, checksum: 69c852ec5174a4bad20af348498f0266 (MD5) Previous issue date: 2006 / This dissertation is focused in obtaining parameters to describe the process of permanent deformation in asphalt mixtures, specifically asphalt mixtures containing some synthetic clay aggregate (SCA's). An existing viscoplastic continuum damage model was used. The model takes into account several factors that influence the process of permanent deformation at high temperatures in these materials. Among them, the load or displacement rate dependency, confining pressure dependency, dilation, aggregate friction, aggregate interlockingand damage. The model is based on Perzyna’s theory of viscoplasticity with Drucker-Prager yield function modified to account the effect of damage. The model was used to describe the mechanical behavior of four asphalt mixtures made with SCA obtained from three different places from the state of Amazonas. The experiment was performed to systematically determine the model parameters and the evolution laws that describe asphalt mixes hardening and softening. The experimet consisted of a set of compressive triaxial strength tests conducted at three displacement rates and three confining pressures. Two displacement rates were used for obtaining the model parameters while a thirdrate was used to verify the obtained parameters. The existing model has shown potential to, satisfactorily capture the experimental results. / Esta dissertação é centrada na obtenção de parâmetros que governam o processo de deformação permanente em misturas asfálticas, especificamente misturas asfálticas confeccionadas com agregados sintéticos de argila calcinada (ASAC’s). Para tanto foi utilizado um modelo viscoplástico de dano contínuo, queleva em conta diversos fatores que influenciam o processo de deformação permanente a altas temperaturas nestes materiais. Dentre eles a dependência da taxa de carregamento ou deslocamento, dependência da pressão confinante, da dilatação, da fricção entre os agregados, do intertravamento entre os agregados e do dano. O modelo é baseado na teoria de viscoplasticidade de Perzyna com uma função de fluência deDrucker-Prager modificada para levar em conta o efeito do dano. O modelo foi utilizado para descrever o comportamento mecânico de quatro misturas asfálticas confeccionadas com ASAC obtido a partir de três localidades distintas do estado do Amazonas. Os ensaios foram realizados de forma a se obter sistematicamente os parâmetros do modelo e as leis de evolução de endurecimento e amolecimento que governam o comportamento das misturas. Os ensaios consistiram em uma série de ensaios triaxiais de compressão a três taxas de deslocamento e três pressões confinantes. Duas taxas de deslocamento foram utilizadas na obtenção dos parâmetros do modelo,enquanto a terceira foi utilizada para se verificar os parâmetros obtidos. O modelo existente testado mostrou potencial de capturar os resultados experimentais de forma satisfatória.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2015-02-05T21:09:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 329162.pdf: 5788774 bytes, checksum: f68c196e38607bb59a9ce205ed4a29e3 (MD5) Previous issue date: 2014 / Um dos desafios da indústria de fabricação de moldes para injeção de plásticos é obter produtos, com redução no tempo de desenvolvimento aliado ao baixo custo. As técnicas de prototipagem rápida e de fabricação rápida contemplam esses requisitos permitindo a inserção deste produto mais rapidamente no mercado. Nesse sentido, novas tecnologias associada a tendência de aumentar a fabricação de produtos customizados têm impulsionado o mercado que é cada vez mais exigente. Este trabalho explorou o uso de um molde híbrido (inserto fêmea em aço e inserto macho intercambiável em resina epóxi/fibras curtas de aço obtido pelo vazamento em vácuo de resina em um molde de silicone) e a adição de nanoargila na injeção de polipropileno isotático (iPP), sob diferentes condições de processamento. Foram injetados corpos de prova variando a temperatura do molde, a velocidade de injeção e quantidades de nanoargila oriundas da diluição do masterbatch comercial na matriz de iPP, pelo método de intercalação por fusão. A definição das condições de processamento foram estabelecidas baseada no planejamento experimental utilizando um delineamento central composto para os três fatores, totalizando quinze experimentos, através do software Statgraphics Centurion. Os corpos de prova foram caracterizados a partir de análises de microscopia ótica com luz polarizada (MOLP), difração de raios X (DRX), calorimetria diferencial de varredura (DSC), reologia e análise dinâmico-mecânica (DMA). Os resultados mostraram que o módulo de flexão associado à rigidez do material apresentou um aumento significativo para a amostra PN 533, aproximadamente de 65%, quando comparado ao iPP puro (PP 331). Isso se deve principalmente ao efeito reforçante da nanoargila que foi comprovado pelo aumento do módulo de armazenamento (EÂ ) além da forte interação interfacial PP-nanoargila observada pela redução da altura do pico da tangente de perda (tan d), ambos via análise de DMA. Resultados de MOLP mostraram uma redução do tamanho e maior densidade dos esferulitos quando comparado ao iPP puro. A partir da técnica de DSC observou-se o efeito nucleante da nanoargila na matriz de iPP que foi acompanhado pelo aumento da temperatura de cristalização. O maior grau de cristalinidade foi observado exatamente para a amostra PN 533 que obteve elevado módulo de flexão, evidenciando uma relação de proporcionalidade entre ambos. A análise de DRX revelou o aparecimento de fase ? somente para determinadas condições específicas, em especial para a amostra PN 533. Assim, o maior módulo de flexão obtido para a amostra PN 533 pode estar associado ao efeito de reforço da nanoargila, elevada interação interfacial e maior cristalinidade além do surgimento da fase ?.<br> / Abstract : One of the challenges of manufacturing moulds for the plastics injection industry is to get them with reduction of the development time in addition to low cost. The techniques of rapid prototyping and rapid manufacturing may contribute to achieve those requirements allowing the faster insertion of the product in service. In this sense, the integration of new technologies in the mouldmaking chain tends to widen the availability of customized products in the market by satisfying the increasing demand of the customers. This work explored the use of a hybrid mould (cavity made in steel and interchangeable core in epoxy resin/short steel fiber composite obtained by vacuum casting of the resin composite into a silicone mould) and a compound of isotactic polypropylene (iPP) with nanoclay injection moulded using variable processing conditions. The specimen mouldings were produced by varying the temperature of the mould, the injection velocity and the amount of nanoclay coming from the dilution of the commercial masterbatch of iPP matrix by melt intercalation method. The definition of the processing conditions was established by experimental design using a central composite design for three factors accounting for a total of fifteen experiments. The specimens were characterized by optical microscopy with polarized light (MOLP), X-ray diffraction (XRD), differential scanning calorimetry (DSC), rheology and dynamic mechanical analysis (DMA). The results showed that the flexural modulus associated with rigidity of the material increased significantly to sample PN 533, approximately by 65%, when compared to pure iPP (PP 331). This improvement was mainly due to the reinforcing effect of the nanoclay which was also evidenced in the DMA analyses by the increase in the storage modulus (E') in addition to the strong PP-nanoclay interfacial interaction highlighted by the reduction of the peak height of the loss tangent (tan d) . MOLP results showed a reduction in size and an increased density of the spherulites compared to pure iPP. The DSC analyses showed that the nucleating effect of the nanoclay in the iPP matrix was accompanied by an increase in the crystallization temperature. The highest degree of crystallinity was observed in the ample PN 533 with higher flexural modulus, showing the direct relationship of proportionality between these two properties. The XRD analyses showed the appearance of only ? phase specific conditions particularly for the sample PN 533. Thus, the higher modulus obtained for the sample PN 533 may be associated with nanoclay enhancing effect, and high interfacial adhesion and crystallinity besides the appearance of the ? phase.

As exigências de desempenho para produtos cerâmicos, bem como a escassez de argilas plásticas em áreas de baixo impacto ambiental e a preocupação com a destinação de resíduos urbanos e industriais, vêm promovendo esforços no sentido de introduzir novas matérias-primas às composições de massas utilizadas pela indústria cerâmica. Neste trabalho foram avaliadas composições de argila com três diferentes rochas em pó da formação Serra Geral – dacito, andesito e basalto – para o desenvolvimento de produtos cerâmicos. Os pós de rocha são subproduto do processo de britagem para produção de agregados para a construção civil. Composições de argila com diferentes teores em dacito foram processadas por extrusão e queimadas em temperaturas entre 900 e 1100 °C para avaliar a aplicabilidade das rochas em processo semelhante ao industrial. Foi possível introduzir até 75 %m. de dacito nas composições sem comprometer a moldabilidade. Aumentos expressivos nas propriedades físico-mecânicas foram detectados nas composições com até 20 %m. de dacito devido ao aumento da densidade aparente da massa. Para as composições com teores acima de 40 %m. os ganhos em propriedades foram detectados após queima em temperaturas superiores a 1000 °C devido à formação de fase líquida provocada pelo dacito. Composições de argila com dacito, andesito e basalto foram preparadas e moldadas por prensagem para ampliar a avaliação de rochas no desenvolvimento de produtos cerâmicos. O teor em líquido formado pelas rochas se mostrou dependente de toda a composição química e da temperatura. Os resultados demostram que as três rochas têm potencial para serem utilizadas como matérias-primas na indústria cerâmica e que podem desempenhar tanto a função de inertes como a de fundentes. Dois métodos foram utilizados para a interpretação dos resultados das composições extrudadas e para o calculo das composições prensadas: diagrama de fases de equilíbrio e modelamento termodinâmico do equilíbrio de fases em sistemas magmáticos. O método modelamento termodinâmico se mostrou adequado para o cálculo de composições e para a definição da temperatura de queima quando se trabalha com matérias-primas rochosas, pois considera toda a composição química simultaneamente, o que permitiu a obtenção de ganhos proporcionais nas propriedades físico-mecânicas entre as diferentes composições. / Performance requirements for ceramic products, as well as the scarcity of plastic clays in areas of low environmental impact and the concern with the destination of urban and industrial waste, have been promoting efforts to introduce new raw materials in the ceramic industry compositions. In this work, clay compositions with three different powdered rocks from the Serra Geral Formation – dacite, andesite, and basalt – were evaluated aiming the development of ceramic products. Rock powders are a byproduct of the crushing process to produce construction aggregates. Clay compositions with different dacite contents were prepared and extruded closely following the industrial practice, and fired from 900 to 1100 ° C, to evaluate the applicability of rock powders in an industrial-like process. Up to 75 %m. of dacite was added without compromising moldability. Expressive increases in the physical-mechanical properties were observed in compositions with up to 20 %m. of dacite due to increased bulk density. Compositions with dacite contents above 40% m. show improved properties after firing at temperatures above 1000 °C due to the formation of a liquid phase. Clay compositions with dacite, andesite, and basalt were prepared and molded by pressing to expand the evaluation of rocks in the development of ceramic products. The amount of liquid phase formed on firing was shown to be dependent on chemical composition and temperature. The results demonstrate that the three rocks have the potential to be used as raw materials in the ceramic industry and can play both inert and fluxing roles. Two methods were used to interpret the results obtained for extruded compositions and to calculate the pressed compositions: equilibrium phase diagram and thermodynamic modeling of phase equilibrium in magmatic systems. The thermodynamic modeling method was shown to be adequate for the calculation of compositions and the definition of firing temperature when using rock raw materials since it fully takes into account the sample´s chemical composition, which allowed the development of compositions with proportional improvements on physical-mechanical properties with the three different rocks.

Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto. / Submitted by Oliveira Flávia (flavia@sisbin.ufop.br) on 2015-05-27T17:06:29Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 21174 bytes, checksum: b98541e59f955f816d2d78f2222e44c8 (MD5) TESE_EstudoViabilidadeUso.pdf: 8920403 bytes, checksum: 4900922da83e776c974b6a2eb846125b (MD5) / Approved for entry into archive by Gracilene Carvalho (gracilene@sisbin.ufop.br) on 2015-05-27T18:00:28Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 21174 bytes, checksum: b98541e59f955f816d2d78f2222e44c8 (MD5) TESE_EstudoViabilidadeUso.pdf: 8920403 bytes, checksum: 4900922da83e776c974b6a2eb846125b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-27T18:00:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 21174 bytes, checksum: b98541e59f955f816d2d78f2222e44c8 (MD5) TESE_EstudoViabilidadeUso.pdf: 8920403 bytes, checksum: 4900922da83e776c974b6a2eb846125b (MD5) Previous issue date: 2015 / Estudos prévios sobre a gênese dos depósitos argilosos cenozóicos do Quadrilátero Ferrífero foram fundamentais para a seleção das fácies mais argilosas em três ocorrências dessa região e para o estudo da viabilidade da sua aplicação tecnológica em cerâmica vermelha, tal como na fabricação de tijolos comuns obtidos a altas temperaturas, visando sua utilização como material de construção, e na fabricação de geopolímeros obtidos a baixa temperatura, também para sua utilização como material de construção e como material filtrante de águas poluídas. As matérias-primas empregadas nessa pesquisa foram as argilas cauliníticas das fácies arenito coesivo maciço (ACM), diamictito branco (DB) e diamictito vermelho (DV), do depósito de Padre Domingos, localizado no sinclinal Moeda; das fácies argilosa friável (FS) e argilosa maciça (AM), do depósito Morro do Caxambu, localizado no sinclinal Dom Bosco e; das fácies R1 e R5, localizadas em cortes da rodovia BR-356. Como aditivos foram usados filito (F), que é o embasamento dos depósitos argilosos, e quartzito (Q), proveniente de rejeitos da fabricação de placas de revestimento, localizados na cidade de Ouro Preto. Adicionalmente na elaboração de geopolímeros foi também utilizada lama vermelha (LMV) proveniente de resíduos da indústria de alumínio, da região de Poços de Caldas, Minas Gerais. Foram coletados 10 kg de amostra em cada uma das fácies selecionadas. As amostras foram secadas, destorroadas, homogeneizadas, quarteadas, moídas e peneiradas a 35 mesh (0,425 mm). Seguidamente, análises granulométricas, difração de raios-X (DRX), fluorescência de raios-X (FRX), análises termodiferenciais (ATD) e termogravimétricas (ATG), plasticidade, densidade, superfície especifica, porosidade, microscopia eletrônica de varredura (MEV) permitiram confirmar a predominância da caulinita e, secundariamente, quartzo, hematita, feldspato, muscovita e goethita, além de conhecer detalhadamente outras características físicas, química e texturais das argilas. As cores apresentadas pelas amostras estão diretamente relacionadas ao conteúdo em Fe2O3. Após ajustar a umidade à 8,5 % corpos de prova foram confeccionados e queimados a 900 e a 1.100 °C. Os corpos cerâmicos obtidos com as amostras DV e R1 resultaram com superfícies homogêneas e sem fraturas, atingindo valores apropriados de absorção de água, retração linear e de resistência à compressão às normas técnicas para tijolos para alvenaria. As cinco amostras restantes (ACM, DB, FS, AM e R5) foram testadas com o aditivo filito (F), em diferentes proporções. Somente as misturas ACM+15F, DB+5F, FS+5F, AM+5F e, R5+5F após queimadas a 900 ºC resultaram em corpos com características físicas e mecânicas adequadas à indústria de cerâmica vermelha. Ensaios adicionais com uma solução alcalina (12 mol/L NaOH) resultaram no aumento da resistência mecânica e na redução da absorção de água dos corpos. Para a obtenção de geopolímeros, rejeitos de quartzito (Q), três amostras das argilas cauliníticas (DB, R1 e R5) e lama vermelha (LMV), foram misturados adequadamente nas proporções: 34%Q_66%R5; 33%Q_67%DB; 49%R1_51%R5; 48%R1_52%DB; 34%Q_56%DB_10%LMV e 34%Q_46%DB_20% LMV. Adicionalmente, geopolímeros também foram obtidos com as amostras R1 e ACM misturadas com lama vermelha (LMV) na proporção de 50%R1_40%ACM_10%LMV. Todos os geopolímeros obtidos mostraram superfícies homogêneas e sem fraturas, com valores de resistência mecânica superiores aos estipulados para sua utilização como tijolo para alvenaria. A mineralogia dos produtos obtidos indicou a formação de sodalita e zeólita, que são espécies comuns nos geopolímeros. Finalmente, pesquisando novas aplicações, ensaios de filtragem utilizando os geopolímeros como filtros de águas ácidas contendo metais pesados mostraram a viabilidade do seu uso na obtenção de águas alcalinas e/ou ligeiramente ácidas e com uma importante redução do conteúdo de metais pesados. Os resultados desta pesquisa permitiram valorizar matérias-primas para o seu uso na indústria de cerâmica vermelha, além de oferecer um destino final ambientamente correto tanto para o quartzito quanto para a lama vermelha, que atualmente são fontes geradoras de poluentes ambientais. ________________________________________________________________________________________ / ABSTRACT: Previous studies on Cenozoic clay deposits of the Quadrilátero Ferrífero were essential to the selection of the most clayey facies in three occurrences of this region and to study the feasibility of technological application in red ceramic, such as in the fabrication of common bricks obtained at high temperatures, for their use as construction material, and in the fabrication of geopolymers obtained at low temperature, for their use as construction material and as filter material for polluted water. The raw materials used in this research were the kaolinitic clay of massive cohesive sandstone (ACM), white diamictite (DB) and red diamictite (DV) facies, of the Padre Domingos deposit, located in the Moeda syncline; of friable clayey (FS) and massive clayey (AM) facies of Morro do Caxambu deposit, located in the syncline Dom Bosco and; the R1 and R5 facies, located in BR-356 highway cuts. As additives were used phyllite (F), which is the basement of clay deposits, and quartzite (Q), from wastes of fabrication of coating plates, located in Ouro Preto city. Additionally in the fabrication of geopolymers was also used red mud (LMV) from waste of the aluminum industry, from Poços de Caldas region, Minas Gerais. Was collected 10 kg sample of each one of the selected facies. The samples were dried, disaggregated, homogenized, reduced, milling and sieved to 35 mesh (0.425 mm). Next, granulometric analyses, X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), thermodifferential (DTA) and thermogravimetric (TGA) analysis, plasticity, density, surface area, porosity, scanning electron microscopy (SEM) allowed to confirm the predominance of kaolinite and secondarily, quartz, hematite, feldspar, muscovite and goethite, as well as know in detail other physical, chemical and textural characteristics of clays. The colors in the samples are directly associated to the content of Fe2O3. After adjusted the humidity to 8.5% the samples were prepared and fired at 900 and 1,100 °C. The ceramic samples with DV and R1 resulted with homogeneous surfaces and without fractures, reaching appropriate values of water absorption, linear shrinkage and compressive resistance to technical standards for brick masonry. The remaining five samples (ACM, DB, FS, AM and R5) were tested with the additive phyllite (F), in different proportions. Only the blends ACM + 15F, DB + 5F, FS + 5F, AM + 5F and R5 + 5F after burning at 900 °C resulted in bodies with physical and mechanical properties appropriated to the ceramic industry. Additional tests with an alkaline solution (12 mol / L NaOH) resulted in a increase of the mechanical strength and reduction of water absorption from the bodies. To obtain geopolymers, quartzite tailings (Q) of three samples of kaolinitic clay (DB, R1 and R5) and red mud (LMV) were adequately mixed in the proportions: 34%Q_66%R5; 33%Q_67%DB; 49%R1_51%R5; 48%R1_52%DB; 34%Q_56%DB_10%LMV and 34%Q_46%DB_20%LMV. Additionally, geopolymers were also obtained samples with the R1 and ACM mixed with red mud (LMV) in the proportion of 50%R1_40%ACM_10% LMV. All geopolymers showed homogeneous surfaces and without fractures, with strength values higher than those required for use as brick masonry. The mineralogy of the products obtained indicated the formation of sodalite and zeolite species which are common in geopolymers. Finally, searching for new applications, filtration assays using the geopolymers as a filter for acidic water containing heavy metals shown the feasibility of their use in obtaining alkaline and/or slightly acidic water, with a significant reduction in heavy metal content. The results of these research allowed evaluate raw materials for use in the ceramic industry and offer a final destination environmentally correctly for both quartzite and the red mud, which are currently sources of environmental pollutants.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:12:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 308802.pdf: 1849302 bytes, checksum: 74e6df6fe2a7cd1a6dedd3e34f96d5c8 (MD5) / Materiais poliméricos podem ter a sua resistência ao impacto modificada pela adição de partículas poliméricas com estrutura casca-núcleo, onde o núcleo é composto por uma fase elastomérica e a casca por uma fase vítrea. Para que isto ocorra, é necessário que a casca da partícula com núcleo elastomérico tenha compatibilidade pela matriz em que será adicionada. Neste trabalho, foi investigada a obtenção de partículas casca-núcleo (fase rica em poliestireno/ fase rica em polibutadieno) através da técnica de polimerização em emulsão visando à sua utilização como modificadores de impacto em poliestireno, PS. Esta reação foi acompanhada por análises de gravimetria e espalhamento dinâmico de luz e a morfologia das partículas foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão, que comprovou a formação do casca-núcleo. Este látex, seco, foi incorporado a matriz de PS cristal em uma extrusora mono-rosca. Foram avaliadas as propriedades de resistência ao impacto em função da adição do látex seco e do número de passagens pela extrusora. Posteriormente, foi incorporado um composto retardante de chamas não-halogenado, Charmax NH2000®. Esses agentes retardantes de chamas podem ser incorporados em matriz polimérica através de várias técnicas de incorporação. No presente estudo, foram desenvolvidos compósitos e nanocompósitos através da técnica de incorporação no estado fundido (extrusão) com a incorporação de argila Na+ e o agente retardante de chama. Foram analisadas propriedades de flamabilidade, propriedades de resistência ao impacto e a morfologia. A investigação através do ensaio de flamabilidade permitiu obter resultados dos compósitos e nanocompósitos onde, apresentaram resultados satisfatórios de flamabilidade. No entanto verificou-se que apesar das boas propriedades de flamabilidade, o aumento da quantidade de retardante de chama e a adição de argila tornam os materiais menos resistentes ao impacto em comparação ao polímero virgem. / The resistance to impact of Polymeric materials can be modified by the addition of polymer particles with core shell structure, in which the core consists of a rubber phase and the Shell a glassy phase. To obtain this material, the Shell of the rubbery core-shell particle needs to be compatible with the matrix in which it will be added. In this work, the obtention\production of core-shell particles (phase rich in polystyrene / polybutadiene-rich phase) by emulsion polymerization and their use as impact modifiers in polystyrene was investigated. The reactions were followed by gravimetric and dynamic light scattering analysis. The particle morphology was analyzed by transmission electron microscopy and the observed results proved the formation of core-shell. This latex, after dried, was incorporated into the PS crystal matrix in a single screw extruder. the properties of impact resistance were evaluated as a function of addition of the dried latex and the number of passages through the extruder. After this step, a non-halogenated flame retardant compound (Charmax NH2000). The flame retardants may be incorporated by various tech-niques for incorporation into a polymeric matrix. In this work, have been developed composites, and nanocomposites through the technique of embedding in the molten state (extrusion) with the incorporation of clay Na+ and flame retardant. The flammability, impact resistance properties and morphology were analyzed. The investigation by the flamability testing of vertical UL-94 the re-sults allowed to obtain results of the composites and nanocomposites where showed satisfactory results for flammabil-ity. However it was found that despite the good properties of flammability, the increased amount of flame retardant and the addition of clay materials become less resistant to impact against the virgin polymer.