Materiais nanoestruturados têm recebido destaque na comunidade científica, destacando-se, dentre eles, os nanocompósitos à base de polímeros e argila. Quando esses materiais são obtidos no estado líquido, ressalta-se também o uso de água em substituição a solventes orgânicos, devido a questões ambientais. Neste trabalho foram sintetizadas dispersões aquosas à base de poliuretanos (WPUs) e argila hidrofílica do tipo montimorilonita (MMT) de natureza sódica, com o objetivo de avaliar as propriedades de barreira a gases conferidas pela presença de argila e pela variação nas proporções entre os segmentos flexíveis poli(glicol propilênico) (PPG) e o copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG). Os monômeros empregados na síntese foram: poli(glicol propilênico) (PPG); copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 7% de EG; ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e etilenodiamina (EDA), como extensor de cadeia. Foram sintetizadas dispersões aquosas com e sem a presença de argila, fixando-se a razão entre o número de equivalentes-grama de grupos diisocianato e hidroxila (razão NCO/OH) em 1,5. Nas formulações foi variado também o teor de argila em relação à massa de prepolímero em 0,5% e 1%. Foi adicionada uma etapa de agitação adicional com dispersor Turrax em algumas formulações. A argila foi previamente deslaminada em água deionizada e incorporada à formulação na etapa da dispersão do prepolímero. As dispersões foram avaliadas, quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade aparente. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e permeabilidade ao CO2. A resistência térmica dos filmes foi determinada por termogravimetria (TG). Foram observadas modificações nas propriedades dos filmes obtidos com a inserção da argila e com a variação no teor de segmentos à base de poli(glicol etilênico). A inserção da argila promoveu uma melhoria na resistência térmica das membranas bem como uma redução na permeabilidade das mesmas. Foi observado um aumento na permeabilidade das membranas obtidas a partir das formulações com maior percentual de copolímero (EG-b-PG), com e sem argila. / Nanostructured materials have been receiving increasing attention of scientific community, especially systems of nanocomposites based on polymer and clay. These materials can be obtained in aqueous state and the use of water, replacing organic solvents, is an important line of research due to environmental issues. In this work, dispersions based on waterbone polyurethanes and sodic hydrophilic clay montmorillonite (MMT) were synthesized, in order to evaluate the possible formation of nanocomposites (NWPUs). The monomers employed in the synthesis were: poly (propylene glycol) (PPG), block copolymer based on poly (ethylene glycol) and poly (propylene glycol) (EG-b-PG), containing 7% ethylene glycol; dimethylolpropionic acid (DMPA); isophorone diisocyanate (IPDI); and ethylenediamine (EDA) as chain extender. Aqueous dispersions with and without clay were synthesized by fixing the ratio between the equivalent-grams of diisocyanate and hydroxyl groups (NCO/OH ratio) in 1.5. The clay content also varied from 0.5% to 1% related to prepolymer initial mass. An additional stirring step with Turrax disperser was made in some formulations. The clay was previously delaminated in deionized water and incorporated at prepolymer dispersion in water-addition step. The dispersions were then evaluated in terms of solids content, particle size and apparent viscosity. The films cast from dispersions were characterized by infrared spectrometry (FTIR), thermogravimetry (TG) and permeability to CO2. Cast films were obtained and the gas barrier properties imparted by the clay were analyzed as well as the influence of poly (ethylene glycol) segments content. The insertion of clay imparted an improvement in thermal resistance properties and a decrease in membrane permeability. It was also observed an increase in permeability to CO2 of membranes obtained from formulations containing the higher amount of copolymer (EG-b-PG), independent of clay content.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-19T16:27:31Z No. of bitstreams: 1 THIANNE SILVA BATISTA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2177027 bytes, checksum: 65931e0e786c26d61bb005c1fd18e0f7 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-19T16:27:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 THIANNE SILVA BATISTA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2177027 bytes, checksum: 65931e0e786c26d61bb005c1fd18e0f7 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / Capes / O processo de separação por adsorção destaca-se como uma alternativa para minimizar os problemas de contaminação em recursos hídricos e revela uma abrangente aplicabilidade, devido principalmente à utilização de argilas como adsorventes. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a capacidade de adsorção da argila atapulgita in natura e modificada com o sal quaternário de amônio, como adsorvente de efluentes oleosos sintéticos. Foram realizados planejamentos experimentais fatoriais 22, em que, tiveram como variáveis independentes, a concentração inicial do óleo presente no efluente e tempo de agitação do processo, e como variável resposta o percentual de remoção de óleo. Em seguida, o ensaio de remoção foi avaliado realizando um estudo de viabilidade do processo de adsorção, com a obtenção do mecanismo de adsorção por meio da cinética, como também, com a definição do modelo que descreve o processo de adsorção através da isoterma. Diante as caracterizações realizadas na argila atapulgita foi possível identificar com a Difratometria de raios X (DRX) que sua estrutura não favorece a um deslocamento na intensidade dos picos após o processo de organofilização, porém, com a Espectroscopia na região do infravermelho (FTIR) fica evidenciada a presença dos grupos orgânicos comprovando, assim, a inserção do sal na estrutura da atapulgita; com a Microscopia eletrônica de varredura (MEV) observou-se uma morfologia fibrosa da argila e a Fisissorção de N2 (Método de BET) indicou a presença de estrutura mesoporosa da atapulgita in natura e macroporosa da argila organofílica. Os ensaios de adsorção demonstrou que o processo de organofilização aplicada à atapulgita favoreceu o processo de adsorção, pois desempenhou 67,57% de remoção de óleo e uma capacidade de adsorção de 7,23 mg de óleo por grama de argila, na concentração inicial de 100 mg.L-1 de óleo e no tempo de agitação de 1 hora. Com a aplicação dos modelos teóricos observou-se um coeficiente de determinação R² = 0,98, indicando uma forte correlação da equação de segunda ordem na cinética de adsorção. Para isoterma de adsorção, verificou-se que a equação de Freundlich, Langmuir e da Sigmoide BiDR, ajustaram-se aos dados experimentais. / The process of adsorptive separation stands out as an alternative to minimize contamination problems in water and shows a broad applicability, mainly due to the use of clays as adsorbent. This study aimed to evaluate the adsorption capacity of natural and modified attapulgite clay, using this material as an adsorbent of synthetic oily wastewater. 22 factorial experimental designs were conducted, wherein, the initial concentration of oil present in the effluent and the stirring time were independent variables and the response variable was the oil removal percentage. Then, the removing test was evaluated by performing a feasibility study of the adsorption process, obtaining the adsorption mechanism through kinetics, as well as with the definition of the model which best describes the experimental data through the adsorption isotherm. From the characterizations performed with the attapulgite clay, it was identified with x-ray diffraction (XRD) that its structure does not favor a shift in the intensity of the peaks after the organophilization process, however, the spectroscopy in the infrared (FTIR) demonstrated the presence of the organic groups confirming the insertion of the salt in the attapulgite structure; furthermore, through scanning electron microscopy (SEM), it was observed a fibrous morphology of the clay and N2 physisorption (BET method) indicated the presence of mesoporous structure of natural attapulgite and macroporous of organoclay. Adsorption tests showed that the organophilization applied to attapulgite favored the adsorption process because a 67.57% removal of oil and an adsorption capacity of 7.23 mg of oil per gram of clay were obtained, with the initial concentration of 100 mg.L-1 oil and a stirring time of 1 hour. With the application of theoretical models, a coefficient of determination of R² = 0.98 was reached, indicating a strong correlation of the second-order equation in the adsorption kinetics. For adsorption isotherm, it was found that Freundlich, Langmuir and Sigmoid BIDR equations fitted the experimental data.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-15T23:53:48Z No. of bitstreams: 1 ADNA DE ALCÂNTARA E SOUZA BANDEIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2010..pdf: 10337833 bytes, checksum: 8e5aa72a95f83ae8223a787549af0b73 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-15T23:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADNA DE ALCÂNTARA E SOUZA BANDEIRA - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2010..pdf: 10337833 bytes, checksum: 8e5aa72a95f83ae8223a787549af0b73 (MD5) Previous issue date: 2010-11-30 / A indústria petrolífera tem se desenvolvido muito rapidamente nos últimos anos devido aos avanços na descoberta e perfuração de poços cada vez mais profundos. Os resíduos dessas indústrias são classificados pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT (2004) como perigosos (Classe I). A Estabilização por Solidificação tem se mostrado uma tecnologia eficiente e bastante utilizada para atenuar e tratar resíduos perigosos além realizar o pré-tratamento dos resíduos antes da disposição em aterro industrial. O objetivo principal desse trabalho foi atenuar Hidrocarbonetos Totais de Petróleo e Óleos e Graxas presentes na borra oleosa de petróleo usando Estabilização por Solidificação. Este trabalho foi realizado no Laboratório de Gestão Ambiental e Tratamento de Resíduos que pertence à Unidade Acadêmica de Engenharia Química da Universidade Federal de Campina Grande. Foi dividido em quatro etapas. Na primeira etapa foi realizado o planejamento experimental. Foi utilizado o fatorial 22 com três pontos centrais. Os fatores adotados foram percentual de borra (10, 15 e 20%) e temperatura de cura (0, 20 e 40°C). Na segunda etapa foi feita a caracterização e classificação da borra de petróleo. Na terceira etapa foi realizada a avaliação dos materiais submetidos à estabilização por solidificação, utilizando uma mistura de cimento Portland simples e argila organofílica como aglomerantes, usando critérios de integridade/durabilidade e imobilização dos contaminantes. Na quarta etapa foi realizada a análise estatística e o balanço de massa do processo. Com esse trabalho, foi possível verificar que a capacidade de absorção de água nos corpos de prova influencia na sua resistência à compressão e, posteriormente, na lixiviação. O teor de óleos e graxas na borra de petróleo é um indicativo de contaminação. Com o tratamento, conseguiu-se uma redução de 86,7% no teor de óleos e graxas, mostrando que a Estabilização por Solidificação pode ser aplicada como pré-tratamento de resíduos perigosos antes de serem dispostos adequadamente em aterros sanitários industriais e/ou como forma de efetuar a atenuação dos contaminantes. Observou-se também que a temperatura não influenciou no processo e que apenas a percentagem de borra pode influenciar nos resultados de óleos e graxas. / The oil industry has developed very rapidly in recent years due to advances in the discovery and drilling wells deeper and deeper. Waste is classified by the Brazilian Association of Technical Standards (ABNT, 2004) as hazardous (Class I). The stabilization by solidification technology has proved an effective and widely used to alleviate and treat hazardous waste in addition carry out pre-treat waste before disposal in landfill. The main objective of this study was to soften Total Petroleum Hydrocarbons and oils/greases present in oily sludge using oil stabilization by solidification. This work was performed at the Laboratory of Environmental Management and Waste belonging to the Academic Department of Chemical Engineering, Federal University of Campina Grande. It was divided into four stages. In the first stage we carried out the experimental design. We used the 2 factorial with three central points. The factors used were the percentage of sludge (10, 15 and 20%) and curing temperature (0, 20 and 40 0 C). The second step was the characterization and classification of oil sludge. The third step was performed to evaluate the materials submitted to the stabilization by solidification using a simple mixture of Portland cement and organoclay as binders, using criteria of integrity/durability and immobilization of contaminants. The fourth stage was performed statistical analysis and mass balance of the process. With this work, we observed that the capacity of water absorption in the specimens influences the compressive strength and the later leaching. The content of oils and greases in the oil sludge is an indicator of contamination. With treatment, achieved a reduction of 86.7% in the concentration of oils and greases, showing that the stabilization by solidification can be applied as a pretreatment of hazardous waste before being appropriately disposed of in landfills and industrial and/or as how to make the attenuation of contaminants. We also observed that the temperature did not influence the process and that only the percentage of sludge can influence the results of oils and greases.

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-28T20:35:34Z No. of bitstreams: 1 JONEUSO TÉRCIO CAVALCANTI DA COSTA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2015.pdf: 1493605 bytes, checksum: 64e995b963519b1073063638b52caeac (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-28T20:35:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JONEUSO TÉRCIO CAVALCANTI DA COSTA – DISSERTAÇÃO (UAEMa) 2015.pdf: 1493605 bytes, checksum: 64e995b963519b1073063638b52caeac (MD5) Previous issue date: 2015-08-27 / As radiações não ionizantes (UV-A; UV-B e UV-C) do espectro eletromagnético do sol causam doenças aos seres humanos e precisam ser evitadas. O uso adequado do protetor solar minimiza tal risco. Atualmente, a tendência é introduzir materiais naturais, orgânicos ou inorgânicos, na composição dos protetores solares (fotoprotetores), no afã de neutralizar possíveis efeitos colaterais dos materiais sintéticos. Estudos mostraram que argilas (silicatos em camadas) incorporadas aos protetores solares podem bloquear radiação ultravioleta no comprimento de onda entre 250 a 400 nm dependendo da composição da argila. Acompanhando essa linha norteadora é que se baseou a elaboração deste trabalho onde duas argilas foram empregadas na preparação de fotoprotetores e aferida a eficácia em laboratório da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) através da avaliação in vitro por espectrofotometria. As argilas testadas foram a montmorilonita sódica comercial (Cloisite® Na + ) e a bentonítica Argel 35. As formulações foram preparadas em três farmácias de manipulação, em três cidades diferentes, Guarabira, João Pessoa e Campina Grande, no Estado da Paraíba. O método escolhido para avaliação do Fator de Proteção Solar (FPS) foi o método in vitro desenvolvido por Mansur em virtude da ótima correlação com método in vivo, além de apresentar outras vantagens a exemplo do baixo custo e o de se evitar exposição do ser humano a experimentos que possam causar danos à saúde. Antes de avaliar o FPS das formulações preparadas com as argilas foi feita a avaliação do FPS de protetores solares comerciais e foi confirmado que o método in vitro utilizado foi adequado na determinação do FPS de protetores solares. A introdução de argilas na composição dos protetores solares, como materiais naturais, em substituição ao material sintético TiO2 foi eficaz, especialmente para a argila bentonita Argel. A legitimidade em se estudar o efeito fotoprotetor dos materiais argilosos na composição dos protetores solares é justificada por grande relevância social, posto que são de baixo custo, e ainda por serem encontradas com facilidade na natureza. / Non-ionizing radiation (UV-A, UV-B and UV-C) of the sun's electromagnetic spectrum cause diseases to human and must be avoided. The proper use of sunscreen minimizes this problem. Currently, the trend is to introduce natural materials, organic or inorganic, in the composition of sunscreens, in order to neutralize possible side effects of synthetic materials. Studies have shown that clays (layered silicates) incorporated in sunscreens can block ultraviolet radiation in 250 to 400 nm wavelength range depending on the clay composition. Following this guideline, in this work, two clays were used in the preparation of sunscreen and its effectiveness was determined at Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) laboratory through in vitro evaluation by spectrophotomery. The clays tested were Cloisite® Na + sodium montmorillonite and Argel 35 bentonite. The formulations were prepared in pharmacies in three different cities, Guarabira, Joao Pessoa and Campina Grande, in Paraíba state. The method chosen to evaluate the Sun Protection Factor (SPF) was in vitro method, developed by Mansur, due to the excellent correlation with in vivo method. Besides, there are other advantages like low cost and less damage to health since the volunteer is not exposed to the experiments. Before the evaluation of SPF of prepared formulations with the clay, the SPF of commercial sunscreens was determined and it was confirmed that the in vitro method was proper to define sunscreen SPF. The introduction of clay in the sunscreens composition, as natural materials, replacing TiO2 synthetic material was effective, especially for Argel bentonite clay. The legitimacy of studying the photoprotective effect of clay materials in the composition of sunscreens is justified by great social relevance, since they are inexpensive and found easily in nature.

O Brasil é produtor de argilas e conta com grandes reservas deste recurso natural. Porém, grande parte da sua produção é comercializada seca e moída. O desenvolvimento de argilas para seu uso como reforço em nanocompósitos poliméricos constitui uma opção para os produtores desta matéria prima que teriam assim um produto com maior valor agregado. Este trabalho visa avaliar o potencial uso como nanocarga de duas argilas nacionais provenientes da Bacia de Taubaté, São Paulo, denominadas ALIGRA e SANTA FÉ. As frações de tamanho de partícula médio menor de 0,02 mm, obtidas por peneiramento á úmido da argila homogeneizada e seca, foram utilizadas no desenvolvimento do trabalho experimental. Os estudos de caracterização, envolvendo análise granulométrica, química, mineralógica, morfológica, térmica e textural, revelaram características muito semelhantes em ambas às argilas. Fração argila, maior de 70% em massa. Composição química conforme a definição química de uma argila e os teores de seus componentes mostram valores intermédios entre as apresentadas pelas bentonitas e argila caulinítica usadas com fins de comparação. Ressaltamse boas propriedades adsorventes. Área superficial específica BET ao redor de 120 m2/g, valor maior do que o apresentado por muitas bentonitas naturais (74,5 m2/g). Predominantemente mesoporosas, com poros, maiormente em forma de fenda, característicos da estrutura em camadas das argilas. Baixa capacidade de troca catiônica, 12 meq/100g. Difratogramas de raios-X revelaram a predominância do estratificado ilita/esmectita, caulinita e quartzo na argila ALIGRA, e de ilita, caulinita e quartzo na argila SANTA FÉ. Prosseguiu-se com a argila ALIGRA a preparação da argila organofílica. A argila organofílica foi obtida por troca catiônica com o sal quaternário de amônio: cloro cetril trimetil amônio, depois de homogeneizada em sódio com cloreto de sódio. Análises FTIR e TGA indicaram que houve inserção dos cátions orgânicos. Testes preliminares foram feitas, preparando misturas das argilas com matriz de polipropileno e usando como agente compatibilizante polipropileno enxertado com anidrido maleico. Resultados de ensaios de tração reportam algumas melhoras nas propriedades testadas com as composições preparadas com as argilas purificadas. Com as composições com argilas organofílicas somente foi melhorado o alongamento na rotura. Estudos ais aprofundados são recomendados. / Brazil is a producer of clay and has large reserves of this natural resource. However, most of its production is sold dried and milled." The development of clays for use as reinforcement in polymer nanocomposites is an option for these raw material producers, who would thus have a product with higher added value. This study aims to evaluate the potential use as nanofiller of two national clays from Taubaté basin, São Paulo, called ALIGRA and SANTA FE. In this experiment, the fractions of particles with average size of less than 0.02 obtained through wet sieving were used. The characterization studies involving granulometric, chemical, mineralogical, morphological, thermal and textural analysis, revealed very similar characteristics in both the clays. Clay fraction (< 2&#956;m) is higher 70%. Chemical composition as the definition of clay and its components show intermediate values between those present by bentonite and kaolinitic clays used here for purposes of comparison. It should be underlined good adsorptive properties. Specific surface area BET (aBET) around of 120 m2/g, this value is higher than showed by many bentonites (74.5 m2/g). They are predominantly mesoporous, the pores predominantly in slit-shape in accordance to the characteristic layered structure of the clays. Low cationic exchange capacities (CEC), 12 meq/100 g. XRD results for samples saturated with ethylene glycol and heated revealed the predominance of illite/smectite, kaolinite and quartz in ALIGRA clay, and illite, kaolinite and quartz in the clay SANTA FE. Work continued with the clay ALIGRA the preparation of organoclay. The organoclay was obtained by ion exchange with the quaternary ammonium salt: cetril trimethyl ammonium chloride, after homogenized in sodium with sodium chloride. FTIR and TGA analyzes indicated that there was integration of organic cations Preliminary tests were performed by preparing mixtures of clays with a polypropylene matrix, and using polypropylene grafted with maleic anhydride as a compatibilizer. Results of tensile tests made in the polypropilene- purified clay compositions have reported some improvements in some tested properties. With polipropilene-organofilized compositions only improved elongation on break. More detailed studies are which would be required.

Foi realizado na Região Metropolitana do Recife nos municípios de Abreu e lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho, Camaragibe, Igarassu, Ipojuca, Itamaracá, Itapissuma, Moreno, Olinda, Recife, Jaboatão dos Guararapes e São Lourenço da Mata a coleta de materiais que servem como Saibro, em jazidas já exploradas comercialmente, com o objetivo de avaliar a melhor característica desse Saibro e a aplicação em argamassas na construção civil, bem como o seu uso de modo não mais empírico. Para isso se fez jus os ensaios de caracterização física através da análise granulométrica com sedimentação de acordo com a ABNT-NBR 7181/1984, a consistência (limite de liquidez conforme ABNT-NBR 6459/1984 e limite de plasticidade conforme ABNT-NBR 7180/1984). A determinação da massa específica dos grãos do solo de acordo com a ABNT-NBR 6508/1984, limite de contração de acordo com a ABNT-NBR 7183/1982. Os resultados obtidos indicam que existe influência significativa na quantidade de argila e no grau de contração. / It was accomplished in the Metropolitan Area of Recife in the municipal districts of Abreu e Lima, Araçoiaba, Cabo de Santo Agostinho, Camaragibe, Igarassu, Ipojuca, Itamaracá, Itapissuma, Moreno, Olinda, Recife, Jaboatão dos Guararapes and São Lourenço da Mata the collection of materials that they serve as Clay-Shale, in lied explored already commercially, with the objective of evaluating the best characteristic of that Clay-Shale and the application in mortars in the building site, as well as his/her way use no more empiric. For that it was made right the rehearsals of physical characterization through the analysis granulométrica with sedimentation in agreement with ABNT-NBR 7181/1984, the consistence (liquidity limit according to ABNT-NBR 6459/1984 and plasticity limit according to ABNT-NBR 7180/1984). The determination of the specific mass of the grains of the soil in agreement with ABNT-NBR 6508/1984, contraction limit in agreement with ABNT-NBR 7183/1982. The obtained results indicate that significant influence exists in the amount of clay and in the contraction degree.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoseCCSJ.pdf: 1343903 bytes, checksum: aa2a5fbffd13b95d16ec1f429e355eb5 (MD5) Previous issue date: 2008-08-20 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / The industries of structural ceramics are among the most important production chains in the state of Rio Grande do Norte. The industry and other interest groups to target the replacement of firewood by natural gas. Studies accordingly concluded that simple change does not guarantee products of superior quality, and that the increase in spending on fuel can economically cripple the use of gas for burning the majority of products manufactured by that action. However some proposals of innovations in terms of process and product are being studied in an attempt to justify the use of natural gas in industry, structural ceramics. One of the aspects investigated is the development of ceramic products differentiated, with new designs and greater value added. Inserted in that context, this paper aims to investigate the potential use of clay-firing clear fabrication of the "bricks of apparent joins drought", a new ceramic product with an innovative way. The development of the work was done in three stages. In the initial stage was held the characterization of raw materials, sought information on physical, chemical, mineralogical and mechanical samples. In the second stage five bodies were made using two of the nine ceramic clay characterized the first step. The masses were analyzed and compared with respect to the size distribution, plasticity and technological properties. In the last part of this work was carried out tests on massive bricks manufactured on an industrial scale. The results show that the nine clays can be used in the manufacture of new ceramic products, is the only constituent of mass ceramic or by mixing with other(s) clay(s / As ind?strias de cer?mica estrutural figuram entre as cadeias produtivas mais importantes do estado do Rio Grande do Norte. O setor e outros grupos de interesse almejam a substitui??o da lenha pelo g?s natural. Estudos realizados nesse sentido conclu?ram que a simples mudan?a n?o garante produtos de qualidade superior, e que o aumento no gasto com combust?vel pode inviabilizar economicamente o uso do g?s para queima da maioria dos produtos fabricados por esse seguimento. Entretanto algumas propostas de inova??es em termos de processo e produto v?m sendo estudadas na tentativa de justificar o uso do g?s natural na ind?stria de cer?mica estrutural. Uma das vertentes pesquisadas ? o desenvolvimento de produtos cer?micos diferenciados, com novos designs e maior valor agregado. Inserido nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo investigar a potencialidade do uso de argilas de queima clara para fabrica??o dos tijolos de junta seca , um novo produto cer?mico com forma inovadora. O desenvolvimento do trabalho foi efetuado em tr?s etapas. Na etapa inicial foi realizada a caracteriza??o das mat?rias-primas, buscando obter informa??es em rela??o ?s propriedades f?sicas, qu?micas, mineral?gicas e mec?nicas das amostras. Na segunda etapa foram formuladas cinco massas cer?micas utilizando duas das nove argilas caracterizadas na primeira etapa. As massas foram analisadas e comparadas em rela??o ? distribui??o granulometria, plasticidade e propriedades tecnol?gicas. Na ?ltima parte desse trabalho foi realizado testes em tijolos maci?os fabricados em escala industrial. Os resultados mostram que as nove argilas podem ser utilizadas na fabrica??o dos novos produtos cer?micos, seja como ?nica constituinte da massa cer?mica ou pela mistura com outra(s) argila(s)

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:57:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EdilbertoVB_TESE.pdf: 8017732 bytes, checksum: 5be77df6bb358232ee29ccf11e397f58 (MD5) Previous issue date: 2011-02-10 / The search for alternative materials with lower density, reduction in heat transfer and propagation of noise associated with the ease of handling and application in concrete structures, represents an enormous challenge in the formulation and knowledge of the performance of self-compacting lightweight concrete, which has technology little known nationally, and appears on the international scene as an innovative material and alternative to conventional concrete. Based on these, this study set out to study self-compacting lightweight concrete made with two distinct grades of expanded clay associated with the addition of plasticizing/superplasticizers additives and mineral additions of metakaolin and bagasse ash of sugar cane. There is also an object of study, evaluation of pozzolanic activity of mineral admixtures and their influence on the durability characteristics of concrete. The rheological, physical, mechanical and microstructural analysis in this study served as basis in the classification of concretes autoadens?veis, targeting the national technical requirements for their classification in the category autoadens?vel and lightweight structural. The inclusion of mineral admixtures (metakaolin and bagasse ash of sugar cane), partial replacement of cement, pozzolanic activity and demonstrated maintenance of mechanical properties through the filler effect, a reduction of up to 76% of the nitrogen gas permeability in blend with 20% bagasse ash. All concretes had rheology (cohesion and consistency) suitable for self-adensability as well as strength and density inherent structural lightweight concrete without presenting phenomena of segregation and exudation / A busca por materiais alternativos de menor massa espec?fica, redu??o na transfer?ncia de calor e propaga??o do barulho, associado ? facilidade de manuseio e aplica??o em estruturas de concreto armado, representa grande desafio na formula??o e conhecimento do desempenho de concretos estruturais leves autoadens?veis, que tem tecnologia pouco difundida em n?vel nacional, e surge no cen?rio internacional como um material inovador e alternativo ao concreto convencional. Frente ao exposto, este trabalho se prop?s a estudar concretos estruturais leves autoadens?veis elaborados com duas gradua??es distintas de argila expandida associados ? inclus?o de aditivos plastificantes/superplastificantes e adi??es minerais de metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-a??car. Tem-se ainda como objeto do estudo, a avalia??o da atividade pozol?nica das adi??es minerais e sua influ?ncia nas caracter?sticas de durabilidade dos concretos. As propriedades reol?gicas, f?sicas, mec?nicas e microestruturais, analisadas neste estudo, serviram como fundamenta??o na qualifica??o dos concretos leves autoadens?veis, visando ?s exig?ncias t?cnicas nacionais para sua classifica??o no quesito autoadens?vel e estrutural leve. A inclus?o das adi??es minerais (metacaulim e cinza de biomassa de cana-de-a??car), em substitui??o parcial do cimento, demonstrou atividade pozol?nica e manuten??o das propriedades mec?nicas atrav?s do efeito filler, apresentando redu??o de at? 76% da permeabilidade a g?s nitrog?nio na mistura com 20% de cinza de biomassa. Todos os concretos dosados apresentaram reologia (coes?o e consist?ncia) adequada para autoadensabilidade, bem como resist?ncia e massa espec?fica inerentes aos concretos estruturais leves, sem apresentar fen?menos de segrega??o e exsuda??o

Materiais nanoestruturados têm recebido destaque na comunidade científica, destacando-se, dentre eles, os nanocompósitos à base de polímeros e argila. Quando esses materiais são obtidos no estado líquido, ressalta-se também o uso de água em substituição a solventes orgânicos, devido a questões ambientais. Neste trabalho foram sintetizadas dispersões aquosas à base de poliuretanos (WPUs) e argila hidrofílica do tipo montimorilonita (MMT) de natureza sódica, com o objetivo de avaliar as propriedades de barreira a gases conferidas pela presença de argila e pela variação nas proporções entre os segmentos flexíveis poli(glicol propilênico) (PPG) e o copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG). Os monômeros empregados na síntese foram: poli(glicol propilênico) (PPG); copolímero em bloco à base de poli(glicol etilênico) e poli(glicol propilênico) (EG-b-PG), com teor de 7% de EG; ácido dimetilolpropiônico (DMPA), diisocianato de isoforona (IPDI) e etilenodiamina (EDA), como extensor de cadeia. Foram sintetizadas dispersões aquosas com e sem a presença de argila, fixando-se a razão entre o número de equivalentes-grama de grupos diisocianato e hidroxila (razão NCO/OH) em 1,5. Nas formulações foi variado também o teor de argila em relação à massa de prepolímero em 0,5% e 1%. Foi adicionada uma etapa de agitação adicional com dispersor Turrax em algumas formulações. A argila foi previamente deslaminada em água deionizada e incorporada à formulação na etapa da dispersão do prepolímero. As dispersões foram avaliadas, quanto ao teor de sólidos totais, tamanho médio de partícula e viscosidade aparente. Os filmes vazados a partir das dispersões foram caracterizados por espectrometria na região do infravermelho (FTIR) e permeabilidade ao CO2. A resistência térmica dos filmes foi determinada por termogravimetria (TG). Foram observadas modificações nas propriedades dos filmes obtidos com a inserção da argila e com a variação no teor de segmentos à base de poli(glicol etilênico). A inserção da argila promoveu uma melhoria na resistência térmica das membranas bem como uma redução na permeabilidade das mesmas. Foi observado um aumento na permeabilidade das membranas obtidas a partir das formulações com maior percentual de copolímero (EG-b-PG), com e sem argila. / Nanostructured materials have been receiving increasing attention of scientific community, especially systems of nanocomposites based on polymer and clay. These materials can be obtained in aqueous state and the use of water, replacing organic solvents, is an important line of research due to environmental issues. In this work, dispersions based on waterbone polyurethanes and sodic hydrophilic clay montmorillonite (MMT) were synthesized, in order to evaluate the possible formation of nanocomposites (NWPUs). The monomers employed in the synthesis were: poly (propylene glycol) (PPG), block copolymer based on poly (ethylene glycol) and poly (propylene glycol) (EG-b-PG), containing 7% ethylene glycol; dimethylolpropionic acid (DMPA); isophorone diisocyanate (IPDI); and ethylenediamine (EDA) as chain extender. Aqueous dispersions with and without clay were synthesized by fixing the ratio between the equivalent-grams of diisocyanate and hydroxyl groups (NCO/OH ratio) in 1.5. The clay content also varied from 0.5% to 1% related to prepolymer initial mass. An additional stirring step with Turrax disperser was made in some formulations. The clay was previously delaminated in deionized water and incorporated at prepolymer dispersion in water-addition step. The dispersions were then evaluated in terms of solids content, particle size and apparent viscosity. The films cast from dispersions were characterized by infrared spectrometry (FTIR), thermogravimetry (TG) and permeability to CO2. Cast films were obtained and the gas barrier properties imparted by the clay were analyzed as well as the influence of poly (ethylene glycol) segments content. The insertion of clay imparted an improvement in thermal resistance properties and a decrease in membrane permeability. It was also observed an increase in permeability to CO2 of membranes obtained from formulations containing the higher amount of copolymer (EG-b-PG), independent of clay content.

O Brasil é produtor de argilas e conta com grandes reservas deste recurso natural. Porém, grande parte da sua produção é comercializada seca e moída. O desenvolvimento de argilas para seu uso como reforço em nanocompósitos poliméricos constitui uma opção para os produtores desta matéria prima que teriam assim um produto com maior valor agregado. Este trabalho visa avaliar o potencial uso como nanocarga de duas argilas nacionais provenientes da Bacia de Taubaté, São Paulo, denominadas ALIGRA e SANTA FÉ. As frações de tamanho de partícula médio menor de 0,02 mm, obtidas por peneiramento á úmido da argila homogeneizada e seca, foram utilizadas no desenvolvimento do trabalho experimental. Os estudos de caracterização, envolvendo análise granulométrica, química, mineralógica, morfológica, térmica e textural, revelaram características muito semelhantes em ambas às argilas. Fração argila, maior de 70% em massa. Composição química conforme a definição química de uma argila e os teores de seus componentes mostram valores intermédios entre as apresentadas pelas bentonitas e argila caulinítica usadas com fins de comparação. Ressaltamse boas propriedades adsorventes. Área superficial específica BET ao redor de 120 m2/g, valor maior do que o apresentado por muitas bentonitas naturais (74,5 m2/g). Predominantemente mesoporosas, com poros, maiormente em forma de fenda, característicos da estrutura em camadas das argilas. Baixa capacidade de troca catiônica, 12 meq/100g. Difratogramas de raios-X revelaram a predominância do estratificado ilita/esmectita, caulinita e quartzo na argila ALIGRA, e de ilita, caulinita e quartzo na argila SANTA FÉ. Prosseguiu-se com a argila ALIGRA a preparação da argila organofílica. A argila organofílica foi obtida por troca catiônica com o sal quaternário de amônio: cloro cetril trimetil amônio, depois de homogeneizada em sódio com cloreto de sódio. Análises FTIR e TGA indicaram que houve inserção dos cátions orgânicos. Testes preliminares foram feitas, preparando misturas das argilas com matriz de polipropileno e usando como agente compatibilizante polipropileno enxertado com anidrido maleico. Resultados de ensaios de tração reportam algumas melhoras nas propriedades testadas com as composições preparadas com as argilas purificadas. Com as composições com argilas organofílicas somente foi melhorado o alongamento na rotura. Estudos ais aprofundados são recomendados. / Brazil is a producer of clay and has large reserves of this natural resource. However, most of its production is sold dried and milled." The development of clays for use as reinforcement in polymer nanocomposites is an option for these raw material producers, who would thus have a product with higher added value. This study aims to evaluate the potential use as nanofiller of two national clays from Taubaté basin, São Paulo, called ALIGRA and SANTA FE. In this experiment, the fractions of particles with average size of less than 0.02 obtained through wet sieving were used. The characterization studies involving granulometric, chemical, mineralogical, morphological, thermal and textural analysis, revealed very similar characteristics in both the clays. Clay fraction (< 2&#956;m) is higher 70%. Chemical composition as the definition of clay and its components show intermediate values between those present by bentonite and kaolinitic clays used here for purposes of comparison. It should be underlined good adsorptive properties. Specific surface area BET (aBET) around of 120 m2/g, this value is higher than showed by many bentonites (74.5 m2/g). They are predominantly mesoporous, the pores predominantly in slit-shape in accordance to the characteristic layered structure of the clays. Low cationic exchange capacities (CEC), 12 meq/100 g. XRD results for samples saturated with ethylene glycol and heated revealed the predominance of illite/smectite, kaolinite and quartz in ALIGRA clay, and illite, kaolinite and quartz in the clay SANTA FE. Work continued with the clay ALIGRA the preparation of organoclay. The organoclay was obtained by ion exchange with the quaternary ammonium salt: cetril trimethyl ammonium chloride, after homogenized in sodium with sodium chloride. FTIR and TGA analyzes indicated that there was integration of organic cations Preliminary tests were performed by preparing mixtures of clays with a polypropylene matrix, and using polypropylene grafted with maleic anhydride as a compatibilizer. Results of tensile tests made in the polypropilene- purified clay compositions have reported some improvements in some tested properties. With polipropilene-organofilized compositions only improved elongation on break. More detailed studies are which would be required.