Com a tecnologia altamente especializada na produção de insumos, utilização de recursos naturais em produtos cosméticos tem sido crescente. Recentemente, a Cosmetologia retoma o interesse pelas máscaras faciais baseadas na diversidade de matérias-primas argilosas. Embora muitas propriedades dispersões argilosas tenham sido estudadas, existem poucos estudos científicos relacionados aos aspectos de estabilidade físico-química de formulações baseadas em argilas. Esta pesquisa teve como objetivo o desenvolvimento de máscaras faciais argilosas, avaliando seu perfil de estabilidade física e físico-química. Inicialmente, composição química e mineralógica, tamanho de partículas, propriedades térmicas, índice de intumescimento e valor de pH das matérias-primas argilosas foram determinados. Também foram avaliadas as propriedades reológicas de dispersões argilosas contendo 1,0; 3,0 e 5,0% p/p de silicato de alumínio e magnésio (SAM) associado ou não com 0,5; 1,0 e 5,0% p/p de goma xantana ou hidroxipropilguar. A influência das variáveis de preparo (temperatura, velocidade e tempo de agitação) na viscosidade aparente da pré-formulação, armazenada a 22,0 ± 2,0 °C durante 28 dias, foi avaliada por meio do planejamento estatístico fatorial 23. Foram desenvolvidas nove formulações em veículo aquoso gelificado, variando o tipo concentração de gomas e de umectantes; e cinco em veículo emulsionado partículas sólidas associadas ou não a um tensoativo não iônico, contendo proporções variadas de fase oleosa. As formulações foram submetidas à Avaliação Preliminar de Estabilidade e aos Testes de Estabilidade Acelerada e Normal. Homogeneidade, . cor e odor, valor de pH e parâmetros reológicos foram determinados em cada dia de análise durante os testes de estabilidade. Formulações em veículo aquoso contendo 5,0% p/p de SAM associado a 0,5% de goma xantana ou 5,0% de hidroxipropilguar contendo a mistura de glicerina propilenoglicol (4,0% p/p de cada componente) foram estáveis em todas condições estudadas. Além disto, a formulação emulsionada contendo 5,0% de SAM como emulsificante primário e 4,0% de fase oleosa também permaneceu estável todas as condições avaliadas. O armazenamento a 5,0 ± 0,5 °C é recomendado para as formulações de máscaras faciais baseadas em materiais argilosos. / Due to highly specialized technology in supplies production, the use natural compounds has been growing. Recently, Cosmetology retakes the interest facial masks based on diversity of clay raw-materials. Although most of properties clay dispersions have been studied, specific aspects concerning physicochemical stability of clay mask products remain unclear. This work aimed at developing and investigating the physicochemical stability of clay facial masks. Firstly, clay raw-materials were evaluated according to chemical and mineralogical composition, particle size distribution, thermal properties, swelling index and pH value. Rheological properties of clay dispersions, containing 1.0, 3.0 and 5.0% w/w of aluminum and magnesium silicate (AMS) associated or not with 0.5, 1.0 and 5.0% of xanthan gum or hydroxypropyl guar, was also determined. A factorial experimental design 23 was used to evaluate the influence of mixing conditions (temperature, rotation and time) on apparent viscosity of pre-formulation stored at 22.0 ± 2.0 °C for 28 days. It was developed nine formulations in aqueous vehicle, differentiated by type and concentration of gums and humectants; and five formulations in emulsified vehicle solids particles associated or not with a non-ionic surfactant and containing different oil phase proportions. Formulations were subjected to Preliminary, Accelerated and Normal Stability Assays. Homogeneity, color and odor, pH value and rheological parameters were determined in each day of analysis during stability assays. Aqueous formulations containing 5,0% w/w of AMS associated to 0.5% w/w xanthan gum or 5.0% w/w of hydroxypropyl guar and glycerin and propylene glycol (4.0% w/w each one) were stable at all studied conditions. Moreover, the emulsified formulation added by 5.0% w/w AMS as primary emulsifying and 4.0% of oil phase kept stable at all conditions. The storage at 5.0 ± 0.5 °C is recommended for physical stability of clay-based formulations.

Nanocompósitos híbridos a base de resinas epoxídicas e argilas organofílicas têm sido desenvolvidos resultando em materiais com características mecânicas e térmicas melhoradas em relação aos compósitos convencionais. Entretanto, a incorporação de argila modificada altera as características reocinéticas de cura do polímero epoxídico ao mesmo tempo em que influencia nas características microestruturais responsáveis pelas propriedades mecânicas finais do compósito. Na literatura poucos estudos foram feitos sobre o efeito da carga nanoestruturada sobre as características reocinéticas de cura e também a aplicação de técnicas analíticas dielétricas que permitam o monitoramento do processo de cura nas condições atuais de trabalho. O estudo das características reocinéticas, dinâmico-mecânicas e dielétricas de compósitos de matriz epoxídica reforçado com argila do tipo montmorilonita organofílica foi realizado neste trabalho. Foram usados três tipos de argilas montmoriloníticas organofílicas comerciais Cloisite, com diferentes agentes modificadores e capacidade de troca iônica. Foi determinado pela análise por calorimetria exploratória diferencial (DSC) que a cinética de cura do sistema epóxi-anidrido, constituído por resina éter diglicidílico de bisfenolA (DGEBA), agente endurecedor anidrido hexahidroftálico (HHPA) e acelerador benzildimetilamina (BDMA), curado em dois estágios de temperatura, a 85 e 150oC, obedece ao modelo cinético de Sourour-Kamal no estágio de 85oC e ao modelo cinético de ordem n no estágio de 150oC. A análise cinética mostrou o efeito de aceleração da cura pelos diferentes tipos e composições de argilas. A análise dinâmico-mecânica (DMA) revelou dois picos nas curvas da tangente de perda, tan d, relacionados com as etapas de reação autocatalítica e de ordem n no estágio de cura a 85oC. Entretanto, os resultados do DMA não evidenciaram o efeito de aceleração da argila sobre a cura dos compósitos. Por outro lado, a análise dielétrica (DEA) apresentou resultados equivalentes aos da análise por DSC, evidenciando o papel de acelerador da cinética de cura da argila organofílica. A difração de raios X mostrou que as argilas sofreram intercalação no processo de cura. Como conclusão, o trabalho mostrou que as técnicas de análise cinética por DSC e DEA podem determinar a influência dos diferentes tipos e composições de argilas organofílicas. Não se determinou a influência específica que um tipo de argila teve sobre as características cinéticas e mecânicas dos compósitos nas composições estudadas. / Hybrid nanocomposites based upon epoxy resin and organophylic clay mixes have been intensively studied because of their better mechanical and thermal properties as compared to conventional composites. Nevertheless when the organoclay is added to the epoxy reactive medium it does affect the thermoset polymer chemorheological behavior. Such interaction can define the composite ultimate mechanical properties. In the literature few works were done concerning the influence of nanostructured filler on the reactive medium chemorheology. Also the use of dielectric analysis as a tool for monitoring and evaluating the curing process of nanostructured composite will be of practical interest because this analytical technique can be used to study the curing process under actual processing condition. The aim of this work is the study of chemorheological, dynamic mechanical, and dielectric analysis of epoxyorganoclay composites. Composites prepared with epoxy-anhydride resin and three different modified organoclays were analysed through differential scanning calorimetry (DSC), dynamic mechanical analysis (DMA), dielectric analysis (DEA), and X-ray diffraction. The epoxy system is a diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) resin, a hexahydrophtalic anhydride as curing agent, and benzyldimethylamine (BDMA) as accelerator mechanically mixed with commercial organoclay Cloisite and heat treated in two stages: one, at 85oC where the chemical reaction occurs; and a second higher temperature stage, at 150oC, where the full cure is attained. The kinetics analysis revealed that the lower temperature cure obeys the Sourour-Kamal model, whereas the higher temperature post cure stage follows the order n model kinetics. The kinetics analysis also revealed the effect of clay as accelerator. The DMA tan d presented two distinct peaks related to the autocatalytic and n-order kinetics steps. However, the DMA results did not showed any evidence of the accelerating effect of clay. On the other side the DEA analysis presented equivalent results of DSC. The X-ray difractograms showed clay intercalation on composites studied. As conclusion the DSC and DEA techniques can be used as analytical tool to determine the influence of incorporation of organoclay on reactive polymer medium.

Neste trabalho foi estudada a degradação anaeróbia do alquilbenzeno linear sulfonado (LAS), um surfactante largamente utilizado na fabricação de detergentes e presente em águas residuárias domésticas e industriais. Para isso, foram utilizados dois reatores anaeróbios horizontais de leito fixo (RAHLF) preenchidos com diferentes materiais suporte para imobilização da biomassa: carvão vegetal (RAHLF1) e leito misto de argila expandida e espuma de poliuretano (RAHLF2). O inóculo usado foi lodo proveniente de reator anaeróbio de fluxo ascendente e manta de lodo (UASB) utilizado no tratamento de águas residuárias de suinocultura. Os reatores foram alimentados, numa primeira etapa, com esgoto sintético e, posteriormente, suplementados com 14 mg/L de LAS. O tempo de detenção hidráulica (TDH) utilizado foi de 12 horas. Foi possível constatar que a presença do surfactante na alimentação não afetou a remoção de matéria orgânica (DQO), próxima a 90% em ambos os reatores para afluente com DQO de 550 mg/L. Com o balanço de massa constatou-se que os reatores foram aptos a remover LAS em 30% no RAHLF1 e 35% no RAHLF2. Desse total, 28% e 27%, respectivamente, foram degradados biologicamente, após 343 dias de operação. O restante manteve-se adsorvido nos materiais suportes. O pH no efluente dos RAHLFs manteve-se constante e próximo a 7,0. Alcalinidade foi gerada, assim como ácidos voláteis, apresentando concentrações médias de 342 e 353 mgCaCO3/L e 27 e 24 mgHAc/L no RAHLF1 e RAHLF2, respectivamente, durante operação com 14 mg/L de LAS no afluente. Ácidos acético e propiônico foram observados nos reatores em concentrações de até 50 e 12 mg/L, respectivamente. Em ambos os reatores estiveram presentes microrganismos com morfologias semelhantes a Methanosarcina sp., Methanosaeta sp., bacilos, cocos e filamentos, entre outros. Utilizando-se técnicas de Biologia Molecular (PCR/DGGE) verificou-se, em ambos os reatores, ampla variedade populacional de microrganismos pertencentes aos Domínios Bacteria, Archaea e ao Grupo BRS. Os materiais suportes selecionaram o crescimento de diferentes populações microbianas. No entanto, para o RAHLF2, praticamente não ocorreu estratificação populacional para os dois suportes. No RAHLF1, algumas populações foram semelhantes às observadas no reator de leito misto e outras cresceram mais favoravelmente / The aim of this work was to study the anaerobic degradation of LAS (linear alquilbenzene sulphonate), which is a surfactant widely used in manufacture of detergents and commonly found in domestic and industrial wastewaters. For the experimental purpose it was used two horizontal anaerobic immobilized biomass (HAIB) reactors filled with different support materials for biomass immobilization, such as: vegetal coal (HAIB1) and a mix of expanded clay and polyurethane foam (HAIB2). The biological material used as inoculum was obtained with the sludge of an upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB) treating suine wastewater. The reactors were fed, in a first stage, with synthetic sewage and, in a second, with a synthetic sewage supplemented with 14 mg/L of LAS. The applied hydraulic detention time was of 12 hours. With the chemical routine analyses it was possible to ascertain the evidence that the presence of surfactant in the feeding influent did not affect organic matter removal efficiencies (COD), which were close to 90% for both reactors treating 550 mg/L COD. The mass balance results suggested that the reactors removal efficiency of LAS were of 30% in RAHLF1 and 35% in RAHLF2. Of the total concentration of used LAS in the experiments, 28% and 27% were degraded biologically after 343 days of operating regime. The remaining LAS concentrations were adsorbed on the support materials. The pH values in the systems remained unaltered and close to 7.0. Alkalinity was generated (342 and 353 mgCaCO3/L, respectively), and volatile acids were recorded at concentrations of 24 and 27 mgHAc/L in RAHLF1 and RAHLF2, respectively, both treating effluent containing 14 mg/L of LAS. Acetic and propionic acids were detected in the reactors at concentrations up to 50 and 12 mg/L, for reactors 1 and 2, respectively. In both reactors it was observed microorganisms with morphologies resembling Methanosarcina sp., Methanosaeta sp., rods, cocus, filaments and others. Techniques of Molecular Biology (PCR/DGGE) showed high diversity of Bacteria, Archaea and BRS Group in both reactors. The support material selected different microbial populations. For RAHLF2, however, microbial stratification when using the distinct support material was not observed. In RAHLF1, it was observed that some populations were similar within the reactor of mixing bed where others grew more favorably

Esta tese aborda as influências do agregado leve na dosagem, características físicas e mecânicas de concreto autoadensável (CAA) quando na fração de graúdo da mistura, substitui-se parte do volume absoluto da brita de basalto (máx 19 mm) pelo volume equivalente de argila expandida brasileira (máx 12,7 mm). O fato de conhecer as implicações na reologia do CAA, provocadas pelo uso conjunto de agregados com características físicas distintas e, apresentar este tipo de concreto como uma alternativa promissora para uso na indústria da pré-fabricação em concreto, justificam esta pesquisa. A substituição da brita de basalto pela argila expandida (AE-1506), em teores de volume absoluto, foi de 20%, 40%, 60%, 80% e 100%. Como resultados, produziram-se concretos autoadensáveis com consumo de aglomerantes (cimento Portland CP V-ARI e sílica ativa) da ordem de 510 kg/m³, que atenderam aos limites de autoadensabilidade propostos pela norma NBR 15823-1 (2010). Na condição endurecida, apresentaram massa específica seca de 2.358,3 a 1.720,7 kg/m³, resistência à compressão (fc28) de 60 a 43 MPa, módulo de elasticidade (Esc) de 23 a 34 GPa e eficiência estrutural (FEE) de 22 a 29 MPa.dm³.kg-1, sem sinais visíveis de frente de carbonatação. Obteve-se concreto leve autoadensável (CLAA) a partir de misturas com fração de graúdo foi composta por 60% de argila expandida e 40% de brita de basalto, que atingiram massa específica seca de 1.986 kg/m³, resistência a compressão (fc28) de 51,3 MPa e condutividade térmica () de 1,07 a 1,53 W/m.K. Constatou-se que a argila expandida interfere significativamente nas características dos concretos exigindo, na comparação com CAA confeccionado com 100% de brita de basalto, maior teor de argamassa e relação volume de água/volume de finos mais elevado. / This thesis discusses aspects related to the influence of lightweight aggregate in the mix design, physical and mechanical properties of the self-compacting concrete (SCC) when replacing part of the absolute volume of basalt crushed stone (máx19 mm) with a lightweight aggregate equivalent absolute volume Brazilian expanded clay (máx 12,7 mm). Understanding interference on the rheology of the SCC caused by the use of aggregates with different physical properties and recommend this type of concrete as a promising alternative for the pre-fabricated concrete industry, justify this research. The replacement of basalt crushed stone for lightweight aggregate (AE-1506), in equivalent absolute volume, was 20%, 40%, 60%, 80% and 100%. As a result, self-compacting concrete was produced with consumption of binders (cement Portland CP V-ARI and silica fume) of about 510 kg / m³, appropriate for self- compactibility limits established by the ABNT NBR 15823-1 (2010) standard. In the hardened condition, the dry density value ranged from 2.358,3 to 1.720,7 kg/m³, compressive strength (fc28) ranged from 60 to 43 MPa, elasticity modulus (Esc) ranged from 23 to 34 GPa, and efficiency structural (FES) ranged from 22 to 29 MPa.dm³.kg-1, with no visible signs of carbonation. The self-compacting lightweight expanded clay concrete (SCLC) was obtained from mixtures which its absolute volume fraction of aggregate coarse was composed by 60% of expanded clay and 40% of basalt crushed stone, with dry density of 1986 kg/m³, compressive strength (fc28) of 51.3 MPa and thermal conductivity () varied from 1,07 to 1,53 W/m.K. It was found that the expanded clay significantly interferes in the properties of concretes demanding in comparison with SCC made with 100% basalt crushed stone, mortar content and ratio higher volume of water/volume of higher fines.

The polyaniline (PAni) is a conjugated polymer that had attracted attention in the last years, due to its easy to prepare, good environmental stability and high conductivity. Their applications include the use in recharged batteries, sensors, semipermeable membranes, anticorrosive coatings and electronic devices. Besides these characteristics, PAni cannot be easily obtained as a thickness fi lms and also with good mechanical properties, because this, its practical use is limited. Then the modification on its structure with the aim of to optimize the processability and the thermal properties, maintaining the conductivity inherent of the polymer, is of fundamental importance. This work has the objective of improve the electrical properties and the thermal resistance of hybrid materials based on a conjugated polymer (PAni), a biopolymer with filmogenic property (chitosan) and a clay (Nanomer I-24). The preparation of these hybrid materials was performed by in situ chemical polymerization in presence of p-toluene sulphonic acid as dopant. The samples obtained were characterizaed by Thermogravimetric Analysis (TGA) and Differential Scanning Calorimeter (DSC), to evaluate the thermal properties of the samples, confirming that this way of preparation permits that the temperature of processing be optimized to these hybrid materials. The Infrared (FTIR - Fourier transform infrared) and Raman spectroscopy were used to assign t he kind of interaction between the polymers, suggesting that a copolymerization between PAni and chitosan occurred. Conductivity and spectroelectrochemical measurements of the samples showed that the hybrid materials maintained their electrical and electrochromic properties. / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A Polianilina (PAni) é um polímero conjugado que tem atraído bastante atenção nos últimos anos devido à sua facilidade de preparação, boa estabilidade ambiental e alta condutividade. Suas aplicações incluem o uso em baterias recarregáveis, sensores, membranas semipermeáveis, revestimentos anticorrosivos, e dispositivos eletrônicos. Apesar destas características, a PAni não pode ser obtida facilmente na forma de fi lmes finos com boas propriedades mecânicas e, por isso, seu uso prático é limitado. Sendo assim, é de fundamental importância a busca por modificações na sua estrutura que venham a otimizar a processabilidade e as suas propriedades térmicas, mas que retenham a condutividade inerente do polímero conjugado. Este trabalho tem como objetivo aperfeiçoar as propriedades elétricas e a resistência térmica de materiais híbridos a base de polímero condutor (PAni - Polianilina), biopolímero com propriedade filmogênica (Quitosana) e nanocargas minerais (argila Nanomer-I 24). A preparação dos materiais híbridos foi realizada através da polimerização química in situ na presença do ácido dopante p-tolueno sulfônico (p-TSA). As amostras obtidas foram caracterizadas por análise termogravimétrica (TGA) e calorimetria diferencial de varredura (DSC) para avaliar suas propriedades térmicas, confirmando que esta forma de preparação possibilita temperaturas de processamento otimizadas para os materiais híbridos e a Difração de Raio – X (DRX) mostrou uma possível esfoliação da argila na matriz polimérica, caracterizando um nanocompósito. Os espectro de Infravermelho (FTIR) e Raman foi utilizada para atribuir o tipo de interação entre os polímeros, sugerindo que houve um processo de copolimerização entre a PAni e a Quitosana. As medidas de condutividade e a caracterização espectroeletroquimica das amostras obtidas mostraram que os materiais híbridos mantiveram as propriedades elétricas e eletrocrômicas inerentes a PAni.

Orientadores: Rosa Cristina Cecche Lintz, Luísa Andréia Gachet Barbosa / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Tecnologia / Made available in DSpace on 2018-08-28T13:32:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Verzegnassi_Emerson_M.pdf: 3873734 bytes, checksum: 73682762affd1136f183e9120a07a536 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Com a descoberta de aditivos químicos e adições minerais muitos tipos diferentes de concreto surgiram ao longo das últimas décadas. Porém o peso próprio do concreto convencional é considerado a sua maior desvantagem. Com isso abre-se campo para um material que apesar de ser conhecido pelos romanos, era pouco utilizado, o concreto com agregados leves. Muitas pesquisas surgem e em aproximadamente duas décadas aparece o concreto autoadensável e mais recentemente o concreto leve autoadensável. Este trabalho propõe o estudo deste material ainda pouco explorado o concreto leve autoadensável. Para isso são produzidos concretos com argila expandida em duas granulometrias diferentes: uma graúda em substituição total ao agregado graúdo de massa normal e uma miúda em substituição parcial ao agregado miúdo. São elaboradas três famílias de traços de concreto com consumos diferentes de cimento, 320, 360 e 440 kg/m³ de concreto, e realizados ensaios no estado fresco (anel J, funil V e caixa L) e endurecido (resistências à compressão e à tração, determinação do módulo de elasticidade, absorção e densidade). Os concretos leves foram classificados como auto adensáveis e apresentaram bons resultados quanto ao fator de eficiência e resistência sendo possível estabelecer equações de correlação para seu módulo de elasticidade. Para os ensaios de densidade observaram-se concretos leves com massas mínimas de até 1550 kg/m³ e resistências à compressão superiores aos valores estipulados pela norma NBR NM 35 para as densidades apresentadas em todas as misturas / Abstract: With the discovery of admixtures and mineral additions many different types of concrete emerged over the last decades. But the own weight of conventional concrete is considered their biggest disadvantage. With this opens up the field for a material that despite being known to the Romans, it was little used, the concrete with lightweight aggregates. Much research and come in about two decades appears the self compacting concrete and more recently the lightweight concrete self compacting. This work proposes the study of this material still little explored concrete lightweight self compacting. For this are produced concrete with expanded clay in two different particle sizes: one coarse in total replacement of coarse aggregate of normal mass and a fine partially substituting fine aggregate. Are designed three families of concrete mixtures with different cement consumption, 320, 360 and 440 kg / m³ of concrete, and the tests carried out in the fresh state (ring J, V funnel and L box) and hardened (resistance to compression and traction , determining the modulus of elasticity, absorption, and density). The concretes were classified as self compacting and showed good results as to efficiency and resistance factor being possible to establish a correlation equations for its modulus of elasticity. For the density tests were observed concretes with minimum masses of up to 1550 kg / m³ and compressive strengths greater than those stipulated by NBR NM 35 standard for the densities presented in all mixtures / Mestrado / Tecnologia e Inovação / Mestre em Tecnologia

Made available in DSpace on 2017-06-01T17:57:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 pre-textuais.pdf: 5777516 bytes, checksum: 35995ebd7e6e4cb8d83e00e62aa66616 (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / The mortars used in many parts of Brazil to set blocks or to cover masonry are normally prepared with cement and sand with clay minerais additions, called "saibro" or "arenoso" (a clayey sand). These additions provide workability, water retention and plasticity to the mortars, similarly as in the mixed mortars (cement, sand and lime). The properties of "saibro" are poorly known, in spite of its large use. Therefore, the choice of "saibro" to use in mortars has been empirical, and the mortars quality is not guaranteed, what may cause some pathology in the masonry covers. The objective of this work was to analyze "saibro" samples to be used in cement and "saibro"mortars (CSM). Sixty two samples of "saibro" were collected from 24 ofthe most commercially explored fields in the Recife's Metropolitan Area. Chemical "saibro" characterization tests, with 21 determinations, were applied to ali samples. A quality index of "saibro" for mortars (QISM) was proposed and nine samples of "saibro" were selected to be used in mortars. Chemical analysis for fresh mortars and mechanical tests for the hardened ones were provided for two different compositions. The results were statistically analyzed by principal components analysis (PCA). The chemical characterization tests showed that the best "saibros" for masonry mortars were collected in the northern part of the studied region. The "saibro" maio chemical characteristics that influenced positively the quality of the CSM were: pH, Cations Exchange Capacity (CEC < 27 cmoic kg-1), Surface Area (SA < 102 m2g-1), Silicon Oxide Percentage and Water Percentage in the Saturation Extract. The physical and chemical indicators are fundamental to qualify the mortars performance. / As argamassas para assentamento e revestimento de alvenarias, empregadas nas regiões metropolitanas de vários estados do Brasil, são tradicionalmente constituídas de cimento e areia com adições de argilominerais, denominados de saibro ou arenoso. Essas adições fornecem à argamassa trabalhabilidade, retenção de água e plasticidade semelhantes às da argamassa mista (cimento e cal). Apesar 40 uso, pouco se conhece quanto às características do saibro para seu emprego em argamassas. A escolha do saibro para uso em argamassa é realizada de forma empírica, ocasionando muitas vezes, patologias nos revestimentos. O objetivo deste trabalho foi analisar amostras de saibro para utilização em argamassas de cimento e saibro (ACS). Foram coletadas 62 amostras de saibros em 24 jazidas, em suas maiorias exploradas comercialmente na Região Metropolitana do Recife (RMR). Foram realizados 21 ensaios de caracterização química na totalidade das amostras de saibros. Foi proposto um índice de qualidade de saibro para argamassa (IQSA) e selecionadas 9 amostras de saibro para utilização em argamassas. Foram realizadas análises em argamassas frescas e ensaios mecânicos em argamassas endurecidas com dois traços. Os resultados foram analisados estatisticamente pela análise de componentes principais (PCA). Os resultados da caracterização química mostraram que os Saibros da RMR de melhor qualidade para argamassas de alvenaria foram coletados na área Norte. As principais características químicas dos Saibros que influenciaram positivamente a qualidade das ACS foram: pH, Capacidade de Troca de Cátions (CTC < 27 cmolc kg-l), Superfície específica (SE < 10 m2g-I), Percentagem de óxido de silício e Percentagem de água no extrato de saturação. Os indicadores que envolvem características químicas e físicas são fundamentais para qualificar o desempenho de argamassas.

[pt] A constante expansão ocupacional de terrenos resulta na eventual construção sobre camadas de argila mole, o que requer a utilização de fundações em estacas e, com isso, maior conhecimento sobre o material do subsolo e a interação entre as estruturas. Em um projeto de fundações, a consideração das cargas transversais atuantes na superfície nem sempre é suficiente, é necessário adicionar as solicitações também impostas ao longo do seu comprimento. Este trabalho relata o caso de um edifício em Ubatuba/SP, que entrou em colapso devido a solicitações laterais no fuste das estacas próximas ao fundo do terreno, local com maior espessura de argila mole. Este movimento foi analisado por meio de quatro métodos convencionais (Tschebotarioff, De Beer e Wallays, Stewart e Goh), além do método numérico utilizando o software Plaxis em modelagens 2D e 3D. Os métodos convencionais apresentaram momentos fletores bastante divergentes entre si, porém todos apresentaram resultados cuja ordem de grandeza foi muito maior que os obtidos por meio da análise numérica. A modelagem bidimensional mostrou que o espaçamento entre estacas no eixo fora do plano é um fator com bastante influência e interfere nos valores resultantes do modelo 2D, outra constatação foi a redução de até 50 por cento dos momentos fletores atuantes quando considerado o efeito de grupo. Os resultados da modelagem 3D mostraram-se concordantes com os da modelagem 2D, chegando a apresentar uma divergência de 2 por cento entre os resultados. Em termos gerais, foi confirmada a maior solicitação nas estacas mais próximas ao limite posterior do terreno, onde se encontra a camada mais espessa de argila, o que gerou momentos maiores do que aqueles gerados pela carga transversal da superestrutura. / [en] The constant expansion of land occupation leads to the eventual construction over soft clay layers, requiring the use of foundation piles and thus, greater understanding of the subsurface material and the interaction between the structures, especially in regards to the induced loads and displacements. Naturally, the loads from the overhead structure are transmitted to the foundation, causing it to suffer from the action of axial and transverse loads. In a foundation design, the consideration of transverse loads acting on the surface is not always sufficient, making it necessary to include the loads imposed along its length as well. This study depicts the case of a building in Ubatuba/SP that collapsed due to lateral stresses along the middle section of the piles, located close to the farthest site boundary where a thicker layer of soft clay can be found. This movement was analysed using four conventional methods (Tschebotarioff, De Beer and Wallays, Stewart and Goh), as well as a numerical method for 2D and 3D modelling on the Plaxis software. The conventional methods presented diverging results relative to each other, of which. However, all four methods produced results with orders of magnitude much greater than those obtained through numerical analysis. The bidimensional model showed that the spacing between piles in the out-of-plane axis is a factor of great influence and interferes in the simplifications of the 2D model. Another finding was a reduction of up to 50 percent of the acting bending moments when considering the group effect. The results from the 3D model were in agreement with those from the 2D model, exhibiting only a 2 percent difference. In general, a greater load on the piles closest to the farthest limit of the site was confirmed, located on the thickest clay layer that generated bending moments greater than those generated from the transverse load of the structure.

Materiais nanocompósitos híbridos polímero-argila nos quais lamelas nanométricas de argila montmorilonita são encapsuladas e dispersas em matriz polimérica são em geral mais rígidas, tenazes e resistentes do que os materiais poliméricos convencionais e tem o potencial de aplicações em revestimentos e filmes com propriedades de barreira. Dentre as várias técnicas de preparação de nanocompósitos poliméricos, as técnicas de polimerização \"in-situ\" em emulsão e mini-emulsão vem sendo empregada na síntese de látices híbridos com lamelas de argilas encapsuladas pelo polímero. Neste trabalho foram preparados látices híbridos de poliestireno e argila montmorilonita esfoliada através de dois métodos: no primeiro, a polimerização em emulsão e miniemulsão convencional na presença de argila modificada com sal quaternário de amônio é realizada com surfatante catiônico; no segundo método, um surfatante aniônico reativo foi usado para modificar uma argila natural sódica e empregada na polimerização em emulsão. Os resultados obtidos tanto para a polimerização em emulsão como em miniemulsão empregando idênticos reagentes (argila organofílica modificada e surfatante catiônico) mostraram boa conversão, aumento na velocidade de polimerização com aumento da concentração de surfatante e de argila, aumento na temperatura de pico na máxima velocidade de decomposição (TG), aumento no módulo de armazenamento no patamar vítreo e no patamar borrachoso (DMTA) com aumento da concentração de argila, encontrando um valor mínimo em ambos a 5% de argila. Apesar dessas características positivas, não foi obtida a encapsulação das lamelas da argila que era o objetivo principal do trabalho. Por outro lado, o método de polimerização em emulsão não convencional com surfatante reativo mostrou baixa eficiência na conversão mas que se mostrou eficaz na encapsulação das lamelas da argila para os látices com baixa conversão e elevado diâmetro de partícula. / Polymer-clay nanocomposite materials, in which nanometer-thick layers of clay dispersed in polymers, are generally stiffer, stronger, and tougher than normal polymeric materials and can be potentially useful in a variety of applications. These polymer-clay nanocomposites can be prepared in several ways, namely by emulsion \"in-situ\" polymerisation where polymer chains are coagulated on silicate layers producing capped silicate layers are more or less uniformly dispersed in aqueous medium. The objective of this work is to prepare polymer-clay hybrid latexes with exfoliated clay platelets encapsulated inside latex particles in order to improve the exfoliation of the clay platelets in the final polymeric film. To achieve this objective two separate approaches have been investigated, first by conventional emulsion polymerization and miniemulsion polymerization in the presence of montmorillonite clay modified by cationic surfactant and in the other approach a reactive anionic surfactant was used to modify the natural montmorillonite clay layers by emulsion polymerization. The results for both the emulsion polymerization as in miniemulsion using identical reagents (organoclay modified and cationic surfactant) showed good conversion, polymerization rate increased with increasing concentration of surfactant and clay, increased peak temperature at maximum speed decomposition (TG), an increase in storage modulus in the glassy plateau and the rubbery plateau (DMTA) with increasing concentration of clay, finding a minimum value in both the 5% clay. Despite these positive characteristics, encapsulation was not obtained from lamellar clay that was the main objective. Moreover, the method of emulsion polymerization with non-conventional reactive surfactant showed low conversion efficiency but has proved effective in the encapsulation of the lamellae of the clay for the lattices with low conversion and high particle diameter.

O desenvolvimento econômico brasileiro depende da crescente produção agropecuária, aliada ao conservacionismo. O sistema de plantio direto é o manejo de solo que reúne o mais amplo conjunto de preceitos da agricultura conservacionista. As áreas agrícolas cultivadas sob plantio direto, entretanto, têm apresentado duas camadas de solo distintas: uma entre, aproximadamente, 0 e 7 cm de profundidade, com condições físicas e químicas favoráveis ao desenvolvimento radicular; e uma entre, aproximadamente, 7 e 20 cm de profundidade, com menor permeabilidade do solo ao ar e a água, elevada resistência à penetração e baixa fertilidade química do solo. Estas condições promovem a concentração do sistema radicular das plantas agrícolas cultivadas na camada mais superficial do solo (0 a 7 cm), motivando perdas de produtividade por estresse hídrico. A magnitude desse problema se estende a mais de 30 milhões de hectares de lavoura cultivada sob plantio direto no Brasil, colocando em risco as projeções de exuberância da agricultura no país. Assim, o desenvolvimento desta tese teve o objetivo de estudar fatores que, além do processo de compactação mecânica do solo, possam estar promovendo a estratificação física e química de solos altamente intemperizados cultivados sob sistema de plantio direto. Dentre os possíveis fatores causadores deste tipo de degradação, foram avaliados: i) a aplicação excessiva de calcário, exclusivamente em superfície, ocasionando, na camada de 0 a 7 cm, a elevação do pH do solo para além do ponto de carga zero do solo, elevando o potencial eletronegativo do solo e por consequência, promovendo a dispersão de argila; ii) a migração da argila dispersa no perfil do solo, pela água de percolação, como um fator promotor de degradação física em subsuperfície; iii) o aporte de fitomassa ao solo em quantidade e qualidade para manter a estabilidade estrutural dos solos cultivados. Os resultados obtidos mostraram que o movimento de calcário no perfil dos solos estudados é muito lento, limitando o efeito deste produto a poucos centímetros abaixo do local onde ele é depositado ou incorporado (2,5 cm em 130 semanas), independentemente da dose aplicada (até 33,2 Mg ha-1). Assim, a calagem superficial promove e intensifica a estratificação dos atributos químicos no perfil do solo, aumentando, demasiadamente, o pH próximo à superfície e sendo ineficiente em mitigar a acidez na subsuperficie destes solos. A concentração de calcário na camada mais superficial dos solos altamente intemperizados aumenta a eletronegatividade do solo, resultando na dispersão de argila. A migração dos argilominerais dispersos no perfil do solo, pela água de percolação, promove uma série de alterações estruturais, incluindo a diminuição da porosidade total e da continuidade dos poros e o aumento da densidade e da resistência do solo à penetração na camada subsuperficial. A diminuição da estabilidade estrutural dos Latossolos sob cultivo também está ligada ao aporte de material orgânico ao solo em quantidade e qualidade inferiores à que ocorre no solo sob sistema nativo. Os Latossolos cauliníticos são mais propensos a diminuição da estabilidade estrutural quando submetidos ao cultivo. Portanto, a recomendação de calagem em solos altamente intemperizados cultivados sob plantio direto, precisa considerar a mineralogia do solo e a possível degradação estrutural promovida pela calagem em excesso. / The economic development of Brazil depends upon the increasing agricultural production associated with conservation practices. The no-tillage system is the soil management practice that brings together the broadest set of principles for conservation agriculture. Areas under no-till system, however, generally have two completely different soils layers: a surface layer, around 0 to 7 cm, with physical and chemical conditions favorable for root development; and a sub-surface layer, around 7 to 20 cm, with lower permeability to air and water, high soil penetration resistance, and low soil fertility. The existence of these stratified layers dramatically restricts the development of the root system into the sub-surface soil layer, which may result in reducing plant productivity by water deficit. This problem exists on more than 30 million hectares cultivated under no-tillage system in Brazil, and can compromise the optimistic projections of agricultural growth in the country. Therefore, more research is necessary to explore challenges that come with no-tillage. The aim of this thesis was to study the factors that can promote the physical and chemical stratification of highly weathered soils cultivated under no-till system. Among the factors that could cause this degradation, the following were studied: i) the application of excessive lime only on surface soil, or into the uppermost soil layer, which can increase its pH to levels beyond of the zero point of charge of soil, raising its electronegative potential and promoting, as a consequence, the clay dispersion; ii) the dispersed clay migration thtough the soil profile, by the percolation water, as a factor of physical degradation of sub-surface of soil cultiveted under no-tillage; and iii) the aplication of phytomass to the soil in insufficient amount and quality to maintain the soil structural stability of the soil. The results of this study showed that lime movement into the deeper soil profile, is very slow, as its impacts are limited to just a few centimeters below of where it is applied or incorporated (2.5 cm after 130 weeks), independent of the applied amount of lime. Thus, the surface lime application intensifies the chemical stratification of the clayey soils under no-tillage, increasing to much the soil pH of the uppermost soil layer, and being inefficient to decrease the soil acidity in the subsurface soil layer. The concentration of lime into the uppermost soil layer can significantly increase the electronegativity of the soil system and result in clay dispersion in the topsoil layer (0 to 5 cm). The resulting clay migration into the soil profile led to a series of structural alterations in subsurface layers, including: decrease of both soil porosity and pore continuity; and increase of both soil bulk density and soil penetration resistance in the sub-superficial layer. The structural stability decreasing of Oxisols under no-till system also is linked with the low addition of organic matter to the cultivated soil, in relation to the non-cultivated soils. The kaolinitic Oxisols are more susceptible to degradation than the gibbsitic Oxisols. Thus, it could be conclude that liming practices (rate and application methods of lime), mainly under no-till systems, need to consider both type and mineralogy of soil, as well as considering soil structure degradation promoted by over-liming in the uppermost soil layer.