O emprego de resíduos da indústria como materiais alternativos na Engenharia vem sendo tópico recorrente em pesquisas de desenvolvimento de novos materiais, devido a uma maior consciência da opinião pública quanto ao impacto ambiental oriundo da produção industrial. Buscando colaborar com esta discussão, esta pesquisa procurou inserir dois resíduos (cinza volante e cal de carbureto), gerados na região metropolitana de Porto Alegre, como alternativa de solução em Engenharia. Analisando-se a microestrutura da cinza volante, observa-se que ela é formada por esferas ocas e plerosferas (esferas ocas preenchidas por esferas menores). Foi estudado o ganho de resistência da mistura promovido pela moagem da cinza volante em um moinho de bolas cerâmicas, visando uma potencialização da reatividade do material. A fim de possibilitar a utilização destes resíduos, é necessário um estudo do seu comportamento mecânico decorrente da cimentação proporcionada pela mistura e compactação destes materiais. A presente pesquisa busca fornecer subsídios para que seja possível determinar o seu comportamento, através do uso da relação porosidade (η)/teor volumétrico de cal (LV) obtidas a partir da identificação e quantificação das variáveis mais importantes no controle da resistência da mistura dos dois resíduos, com e sem o processo de moagem da cinza, levando a formulação de equações para previsão da resistência à compressão simples do material cimentado para cinza volante com diferentes tempos de moagem e cura acelerada. Para isso, foram realizados ensaios de compressão simples em corpos de prova com 5, 10 e 15% de cal, com peso específico aparente seco de 11, 12 e 13 kN/m3, curados por 7 dias, com umidade de 18% para os tempos de moagem 0, 2 e 6h nas temperaturas 23 e 40°C, e 0 e 6h a 60°C. Os resultados apontam que o aumento do teor de cal gerou ganhos de resistência para as maiores temperaturas de cura; a diminuição da porosidade proporcionou um ganho de resistência para todas as combinações; o aumento da temperatura foi importante no ganho de resistência entre 23oC e 40oC; a moagem da cinza por 2h promoveu ganhos significativos de resistência em relação à não moída, porém, para 6h de moagem os ganhos não foram significativos para as temperaturas de cura de 23oC e 60oC. A relação η/LV, ajustada por um expoente [η/(Lv)0,07], mostrou-se adequada na formulação de equações na previsão da resistência do material cimentado para todas as temperaturas e tempos de moagem estudados. Além disso, a existência de relações únicas e distintas no controle da resistência à compressão simples em função da porosidade, teor volumétrico de cal, temperatura de cura e tempo de moagem, mostraram-se úteis para formulações de dosagem. Os resultados foram submetidos à análise de variância que comprovou que todos os fatores controláveis escolhidos para o experimento são significativos, assim como todas suas interações. / The use of industry by-products as alternative materials in Engineering has been a recurring topic of research in development of new materials, mainly, due to a larger public conscience regarding the environmental impact of industrial production of waste. Aiming to contribute on this discussion, this research sought to introduce two by-products (fly ash and carbide lime), produced on the metropolitan area of Porto Alegre, as an alternative Engineering solution. Analyzing the microstructure of the fly ash, it is observed that it is composed by void spheres and plerospheres (void spheres filed with smaller ones). Having that in mind, it was studied the admix strength gain promoted by the grinding of de fly ash on a ceramic ball mill, aiming an enhancement of the reactivity of the material. In order to enable the use of these byproducts, it is necessary the study of its mechanical behavior due to the cementation provided by the mixture and compaction of these materials. The current research seeks to provide subsides in order to determine its behavior, through the use of the ratio porosity (η)/ volumetric lime content (LV), obtained from the identification and quantification of the most important variables on the control of the strength of the admixes of both by-products, with or without the process of fly ash grinding. This means, the formulation of equations for the simple compressive strength forecast of the cemented material for the fly ash with different grinding times and accelerated curing temperature. In order to do so, it were realized simple compression tests with 5, 10 and 15% of lime, with a specific dry unit weight of 11, 12 and 13 kN/m3, cured for 7 days, with water content of 18% for the grinding times of 0, 2 and 6h to the curing temperatures of 23 and 40oC, and 0 and 6h to 60oC. The results show that, the increase of lime content provided strength gains for the higher temperatures; the decrease of porosity generated strength gain to all the combinations; the increase in curing temperature was important on the strength gain between 23oC and 40oC; the grinding of fly ash for 2h promoted significant strength gains when compared to the not ground samples, however, for 6h of grinding the strength gain wasn’t significant for the 23oC and 60oC curing temperatures. The η/LV ratio, adjusted by an exponent [η/(LV)0,07], presented itself adequate for the formulation of the equations for the forecast of the strength gain of the cemented material to all the studied temperatures and grinding times. Besides that, the existence of unique and distinct relationships on the control of the simple compression strength depending on the porosity, volumetric lime content, curing temperature and grinding time, have been shown useful for the dosage formulation. The results were submitted to variance analysis, which demonstrated that all the factors chosen on the experiment were significant, as all their interactions.

Métodos de produção eficientes que economizam tempo e energia são sempre exigidos e novos processos de sinterização de baixo custo têm sido desenvolvidos para materiais cerâmicos e implementados por empresas e pesquisadores em todo o mundo. Com este objetivo, uma nova abordagem conhecida como Flash Sintering está atraindo grande interesse. Esta nova técnica de sinterização envolve a aplicação de campo elétrico através de uma amostra durante o aquecimento, gerando assim aceleração abrupta da cinética de densificação, diminuindo o tempo de sinterização de horas para segundos e diminuindo o aquecimento do forno em até centenas de graus Celsius. Frequentemente descritas para cerâmicas policristalinas e compósitos de cerâmica e vidro, a sinterização auxiliada por campo elétrico com apenas vidro não foi encontrado na literatura. A sinterização assistida por campo elétrico foi controlada com sucesso, sem que ocorresse o escoamento da amostra, obtendo uma elevada densidade relativa do vidro comercial. Um vidro de janela soda-cal-sílica não estequiométrica foi usado na pesquisa devido à sua importância comercial, por ser um material de partida de baixo custo, por apresentar condução iônica e haver na literatura dados de propriedades físicas e de cinética de sinterização convencional. O campo elétrico também influencia fortemente a cinética de sinterização do vidro soda-cal-sílica. Os resultados experimentais foram comparados com cálculos analíticos realizados a partir do modelo de Clusters não-isotérmico de sinterização de vidro por fluxo viscoso com cristalização concorrente. O aumento de temperatura nos compactos de pó de vidro durante o aquecimento do forno e aplicação de campo elétrico foi estimado usando um modelo de radiação de corpo negro. Preliminarmente, o aumento da temperatura devido ao efeito Joule pode explicar a diminuição da temperatura de amolecimento em comparação com a temperatura do forno e a sinterização rápida do vidro estudado. / Efficient production methods saving time and energy are always demanded and novel reduced-cost sintering processes have being developed for ceramic materials and implemented by companies and researchers of all over the world. With this aim, a new sintering approach generally known as flash sintering is attracting great interest. This new sintering technique involves the application of electric field through a sample while heating, thereby generating abrupt acceleration of the densification kinetics, decreasing the sintering time from hours to seconds and decreasing the oven heating in up to hundreds of degrees Celsius. Well described for polycrystalline ceramics and ceramic-and-glass composites, the sintering of pure glass aided by electric field is still lacking in the literature. The sintering assisted by electric field, was successfully controlled, without sample flow, achieved a high relative density of a commercial glass. A non-stoichiometric soda-lime-silica window glass was used due to its commercial importance, low cost starting material, ionic conduction, and literature on physical properties and conventional sintering kinetics. Electric field was observed to also strongly influence window glass sintering kinetics. The experimental results were compared with analytical calculations obtained from the non-isothermal Clusters model of glass sintering by viscous flow with concurrent crystallization. The temperature increase in the glass powder compacts during oven heating and electric field application was estimated by using a black-body radiation model. Preliminary, the temperature increase due to Joule effect can explain the softening temperature decrease compared with the oven temperature, and the fast sintering of the studied glass.

Orientador: Ricardo Andrade Reis / Banca: Antônio Ricardo Evangelista / Banca: Luiz Gustavo Nussio / Resumo: Foram realizados dois experimentos, objetivando-se avaliar a composição química antes e após a abertura das silagens, as perdas ocorridas durante a fermentação e a estabilidade aeróbia de silagens de cana-de-açúcar. No primeiro experimento as avaliações foram realizadas em silagens de cana-deaçúcar ensilada em diferentes tempos após a queima do canavial, nos dias 1, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 após a queima a forragem foi colhida. Observou-se que com o decorrer do tempo após a queima houve redução no teor de sacarose (16,42% para 13,44%), ocorrendo a sua inversão com conseqüente aumento nos teores de açúcares redutores (0,57% para 1,06%). A população de leveduras na cana-deaçúcar antes da ensilagem aumentou com o decorrer do tempo após a queima de 4,76 para 6,59 log UFC/g de forragem. Avaliadas as variáveis matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) na forragem fresca, observou-se maiores perdas após 21 dias da queima. Avaliando os parâmetros fermentativos, perdas por gás (PG), recuperação de matéria seca (RMS), variação da matéria seca (VMS) e fibra em detergente neutro (VFDN), a máxima RMS, as menores VMS e VFDN e PG pode ser observada no 15° dia após a queima. No pós-abertura, observou-se que quando ensilada forragem de melhor qualidade, menor foi à estabilidade aeróbia, indicando maior susceptibilidade da massa após a abertura a degradação microbiana. Concluí-se que o tempo máximo para ensilar um canavial queimado, seria de 15 dias após sua queima, para que não ocorram maiores perdas. No segundo experimento as avaliações foram realizadas em silagens de cana-de-açúcar in natura e queimadas com adição de doses crescentes (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0% na matéria natural) de cal virgem micropulverizada. Observou-se elevação nos teores de matéria mineral (2,29% para 10,74%) e redução... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Two experiments were conducted to determine the chemical composition of the sugar cane, silage, as well as the losses occurring during the fermentation and aerobic stability. In the first experiment the evaluations were performed in nature sugar cane after different times of burning (1, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days after burning). It was observed during the time after burning, reduction in sucrose content (16.42% to 13.44%), resulting in highest levels of reducing sugars (0.57% to 1, ,6%) , due to the inversion reaction. yeast population of the sugar cane before ensiling increased during the time after the burning (4.76 to 6.59 log CFU / g of forage). Dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), and acid detergent fiber (ADF) parameters evaluated in fresh cane, showing greater losses after 21 days of burning. Evaluations of the fermentative parameters, losses by gas (GP), dry matter recovery (DMR), dry matter (DMV) and neutral detergent fiber (NDFV) content variations, showed maximum DMR, and lowest DMV, NDFV and GP in sugar cane silage harvested until 15 days after burning. In the evaluations made in the post-opening silos, it was observed that ensilage of the better quality forage resulted in lowest aerobic stability, indicating greater susceptibility of the silage to air exposition and microbial degradation. Therefore, the maximum time to ensile burned sugar cane would be 15 days after firing. So, its possible reduces losses during the fermentation and exposure to air phases. In the second experiment the evaluations were conducted in crude or burned sugar cane ensiled with different calcium oxide doses (0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0% in the matter). It was observed increase in minerals levels (2.29% to 10.74%), and reduction in the NDF (50.72% to 43.40%) of the in nature and burned sugar cane silage in responses to calcium oxide addition. Sugar cane burning resulted in a reduction... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:28:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-02-19Bitstream added on 2014-06-13T20:57:59Z : No. of bitstreams: 1 roth_aptp_me_jabo.pdf: 334714 bytes, checksum: 484bb9607d657483483cdd5fa68039df (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Foram realizados dois experimentos, objetivando-se avaliar a composição química antes e após a abertura das silagens, as perdas ocorridas durante a fermentação e a estabilidade aeróbia de silagens de cana-de-açúcar. No primeiro experimento as avaliações foram realizadas em silagens de cana-deaçúcar ensilada em diferentes tempos após a queima do canavial, nos dias 1, 5, 10, 15, 20, 25 e 30 após a queima a forragem foi colhida. Observou-se que com o decorrer do tempo após a queima houve redução no teor de sacarose (16,42% para 13,44%), ocorrendo a sua inversão com conseqüente aumento nos teores de açúcares redutores (0,57% para 1,06%). A população de leveduras na cana-deaçúcar antes da ensilagem aumentou com o decorrer do tempo após a queima de 4,76 para 6,59 log UFC/g de forragem. Avaliadas as variáveis matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN) e fibra em detergente ácido (FDA) na forragem fresca, observou-se maiores perdas após 21 dias da queima. Avaliando os parâmetros fermentativos, perdas por gás (PG), recuperação de matéria seca (RMS), variação da matéria seca (VMS) e fibra em detergente neutro (VFDN), a máxima RMS, as menores VMS e VFDN e PG pode ser observada no 15° dia após a queima. No pós-abertura, observou-se que quando ensilada forragem de melhor qualidade, menor foi à estabilidade aeróbia, indicando maior susceptibilidade da massa após a abertura a degradação microbiana. Concluí-se que o tempo máximo para ensilar um canavial queimado, seria de 15 dias após sua queima, para que não ocorram maiores perdas. No segundo experimento as avaliações foram realizadas em silagens de cana-de-açúcar in natura e queimadas com adição de doses crescentes (0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0% na matéria natural) de cal virgem micropulverizada. Observou-se elevação nos teores de matéria mineral (2,29% para 10,74%) e redução... / Two experiments were conducted to determine the chemical composition of the sugar cane, silage, as well as the losses occurring during the fermentation and aerobic stability. In the first experiment the evaluations were performed in nature sugar cane after different times of burning (1, 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days after burning). It was observed during the time after burning, reduction in sucrose content (16.42% to 13.44%), resulting in highest levels of reducing sugars (0.57% to 1, ,6%) , due to the inversion reaction. yeast population of the sugar cane before ensiling increased during the time after the burning (4.76 to 6.59 log CFU / g of forage). Dry matter (DM), neutral detergent fiber (NDF), and acid detergent fiber (ADF) parameters evaluated in fresh cane, showing greater losses after 21 days of burning. Evaluations of the fermentative parameters, losses by gas (GP), dry matter recovery (DMR), dry matter (DMV) and neutral detergent fiber (NDFV) content variations, showed maximum DMR, and lowest DMV, NDFV and GP in sugar cane silage harvested until 15 days after burning. In the evaluations made in the post-opening silos, it was observed that ensilage of the better quality forage resulted in lowest aerobic stability, indicating greater susceptibility of the silage to air exposition and microbial degradation. Therefore, the maximum time to ensile burned sugar cane would be 15 days after firing. So, its possible reduces losses during the fermentation and exposure to air phases. In the second experiment the evaluations were conducted in crude or burned sugar cane ensiled with different calcium oxide doses (0, 0.5, 1.0, 1.5 and 2.0% in the matter). It was observed increase in minerals levels (2.29% to 10.74%), and reduction in the NDF (50.72% to 43.40%) of the in nature and burned sugar cane silage in responses to calcium oxide addition. Sugar cane burning resulted in a reduction... (Complete abstract click electronic access below)

In the history of the concrete structures there was a time in which the mechanical resistance was the most important property for the designers. However due to amount of pathologies in the concrete structures and your respective worn-out amounts in recovery, other feature is being prioritized: the durability. And for environmental reasons as global heating, pollution and the raw materials decrease, the sustentability is prioritized. Aiming at collaborate to these factors these paper has as objective analyzes the microstructure of the covercrete with substitution in mass of 90% of cement for mineral additions. Were researched three types of concretes reference concrete (100%CPV-ARI), concrete with 70%Slag+20%FlyAsh and other similar mixture with addition of 20% of hydrated lime with the intention of partially restoring the hydroxide of calcium consumed by the pozzolanics reactions - named respectively of R, EV and EVC. Aims at, more specifically, to establish the differences microstructures of the covercrete of the prototypes(beams-70x20x15cm), through the tests of combined water, x-ray diffraction and scanning electron microscopy. For comparison effect, compressive strength test were also accomplished in molded cylinders(10x20cm) and cured in humid camera and in the cylinders(10x20cm) extracted of the cured prototypes in environmental conditions after 7 days of humid cure. Were studied three relationships a/ag: 0.40, 0.60 and 0.80 for the concrete R and 0.30, 0.40 and 0.50 for the concretes with additions, obtaining resistance between 20 and 70MPa. The tests of the microstructure were accomplished in the 91 and 300 days, with samples starting from the surface of the prototypes, in layers, in the depths of: 0-1.0cm(C1), 2.0-3.0cm(C2) and 4.5-5.5cm(C3). Evolution of the strength was accompanied in the ages of 28, 91, 182 and 300 days. Results were analyzed in equality of a/ag and compressive strength. For a/ag 0.40 and 0.50, to 28 days of age, in relation to reference concrete, the strength of the concrete EV was 54.0% on average of this, and the concrete EVC it was 68.5%. In the final age of 300 days, the percentile are of 72.5% and 76%. In both tests ages, with the increase of the depth of the layer occurs: decrease in the intruded volume total mercury, decrease in the tenor of combined water for the reference concrete and increment in the concretes with additions, decrease in the intensity of pick of the hydroxide of calcium in the three mixtures, decrease in the intensity of pick of the hydrated silicate for the reference concrete and increment in the concretes with mineral additions. Analysis on scanning electron microscopy showed refinement in the size of the grains, larger compact and uniformity in the mixtures with additions / Na história das estruturas de concreto houve período no qual a resistência mecânica foi a propriedade mais importante para os projetistas. Porém, devido ao surgimento de manifestações patológicas nas estruturas de concreto e seus respectivos montantes gastos em recuperação, outro aspecto também está sendo considerado: a durabilidade. Por motivos ambientais como aquecimento global, poluição e diminuição das matérias-primas, prioriza-se também a sustentabilidade. Visando colaborar com estes fatores o presente trabalho tem como objetivo analisar a microestrutura da camada de cobrimento de concretos com substituição em massa de 90% de cimento Portland por adições minerais. Foram pesquisadas três misturas: concreto de referência (100%CPV-ARI), concreto com 70%Escória+20%CinzaVolante e outra mistura similar com adição de 20% de cal hidratada com o intuito de repor parcialmente o hidróxido de cálcio consumido pelas reações pozolânicas as quais foram nomeadas respectivamente de R, EV e EVC. Objetiva, mais especificamente, estabelecer as diferenças microestruturais da camada de cobrimento de protótipos (vigas 70x20x15cm), através dos ensaios de porosimetria por intrusão de mercúrio, água combinada, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Para efeito de comparação, também foram realizados ensaios de resistência à compressão em corpos-de-prova (10x20cm) moldados e curados em câmara úmida e em testemunhos (10x20cm) extraídos dos protótipos curados em condições ambientais após 7 dias de cura úmida. Foram estudadas três relações a/ag: 0.40, 0.60 e 0.80 para o concreto R e 0.30, 0.40 e 0.50 para os concretos com adições, obtendo resistências entre 20 e 70MPa. Os ensaios da microestrutura foram realizados aos 91 e 300 dias, com amostras a partir da face dos protótipos, em três camadas, nas profundidades: 0-1cm(C1), 2- 3cm(C2) e 4.5-5.5cm(C3). A evolução da resistência foi acompanhada nas idades de 28, 91, 182 e 300 dias. Os resultados foram analisados em igualdade de relação a/ag e resistência à compressão. Para as relações a/ag 0.40 e 0.50, aos 28 dias de idade, em relação ao concreto de referência, a resistência do concreto EV foi em média 54.0% deste, e o concreto EVC foi 68.5%. E na idade final de 300 dias, os percentuais são de 72.5% e 76%. Em ambas as idades de ensaio, com o aumento da profundidade da camada ocorreu: decréscimo no volume total intrudido de mercúrio, decréscimo no teor de água combinada para o concreto de referência e acréscimo nos concretos com adições, decréscimo na intensidade de pico do hidróxido de cálcio nas três misturas, decréscimo na intensidade de pico do silicato de cálcio hidratado para o concreto de referência e acréscimo nos concretos com adições minerais. A análise das micrografias mostrou refinamento no tamanho dos grãos, maior densificação e uniformidade nas misturas com adições

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:24:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGCA12MA105.pdf: 858249 bytes, checksum: 72004378f59a4f1ac9176d09bd0051e8 (MD5) Previous issue date: 2012-07-29 / The objective of this study was to quantify the presence of Alphitobius diaperinus (darkling beetle) and evaluate the growth performance of broiler chickens reared in different types of floor shed and methods of reusing litter. We used 20 broiler poultry farms, 10 poultry houses, concrete floor and 10 poultry houses, dirt floor of an agribusiness SC. Of the 10 avian concrete floor, five avian use of lime used as a treatment for bed and five aviaries used anerobically fermented litter in between batches. The same procedure was used in poultry houses, dirt floor. Counting the mealworm proceeded through the bed samples collected one day before the departure of the birds for slaughter at 14 different sites of the avian (located flush against the wall, ceiling and bottom of the feeders) and collected samples of bed moisture analysis. The samples were sieved then quantified and the insects in each of the 14 sampling points. Performance was evaluated in live weight (g) at seven, 14, 21, 28, 35 and 42 days, feed conversion (kg / kg), total condemnation (%) and viability (%) of each batch of birds. Statistical analyzes were conducted based on data from all experimental units included in the studied treatments, according to the experimental design and sampling protocol used. Have been implemented by adopting a mixed linear model analysis of variance with repeated measures. Comparisons between the mean values of each of the variables in the different treatments in each plot were performed using the Tukey test. Linear regressions were adjusted for the purpose batch in each of the treatments. All analyzes were performed using the MIXED procedure of SAS ® computer software (Statistical Analysis System). For all tests performed was considered the minimum level of significance of 5%. The results showed that none of the methods evaluated was effective in reducing the number of catfishes during the four consecutive batches, but avian concrete floor combined with the method anerobically fermented litter promoted the maintenance of the number of insects (P >0.05). It was observed that the highest number of insects concentrated below the troughs. Independent of the floor of the aviary and method of treatment of reused litter, humidity remained between 22% and 31% (P <0.05). The performance of birds did not differ between control methods evaluated (P >0.05) / Objetivou-se com este trabalho quantificar a presença de Alphitobius diaperinus (cascudinho) e avaliar o desempenho zootécnico de frangos de corte criados em diferentes tipos de piso de galpão e métodos de reutilização de cama de aviário. Foram utilizados 20 aviários de frangos de corte, sendo 10 aviários de piso de concreto e 10 aviários de piso de chão batido de uma agroindústria de SC. Dos 10 aviários de piso de concreto, cinco aviários utilizaram aplicação de cal como tratamento da cama e cinco aviários utilizaram o enlonamento de toda a cama no intervalo entre lotes. O mesmo procedimento foi utilizado nos aviários de piso de chão batido. A contagem do cascudinho procedeu-se através de amostras de cama coletadas um dia antes da saída das aves para o abate em 14 pontos distintos do aviário (localizados rente a mureta, pé-direito e embaixo dos comedouros) bem como coletada amostras de cama para análise de umidade. As amostras foram peneiradas e os insetos então quantificados em cada um dos 14 pontos coletados. No desempenho avaliou-se o peso vivo (g) aos sete, 14, 21, 28, 35 e 42 dias, conversão alimentar (kg/kg), condenação total (%) e viabilidade (%) de cada lote de aves. As análises estatísticas foram conduzidas a partir dos dados de todas as unidades experimentais incluídas nos tratamentos estudados, de acordo com o delineamento experimental e protocolo de amostragem utilizado. Foram implementadas adotando-se um modelo linear misto de análise de variância com medidas repetidas no tempo. As comparações entre os valores médios de cada uma das variáveis analisadas nos diferentes tratamentos em cada lote foram efetuadas por meio do teste de Tukey. Também foram ajustadas regressões lineares para o efeito de lote em cada um dos tratamentos estudados. Todas as análises foram procedidas usando-se o procedimento MIXED do software computacional estatístico SAS® (Statistical Analysis System). Para todos os testes efetuados foi considerado o nível mínimo de significância de 5%. Os resultados apresentaram que nenhum dos 7 métodos avaliados foi eficiente em reduzir o número de cascudinhos no decorrer dos quatro lotes consecutivos, porém aviários de piso de concreto aliados ao método de enlonamento promoveu a manutenção do número de insetos (P>0,05). Observou-se que o maior número de insetos concentrou-se embaixo dos comedouros. Independente do tipo de piso do aviário e método de tratamento da cama reutilizada, a umidade se manteve entre 22% e 31% (P<0,05). O desempenho zootécnico das aves não diferiu entre os métodos de controle avaliados (P>0,05)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The increasing CO2 concentration in the atmosphere after Industrial Revolution mainly due to the increasing consumption of fossil fuels is considered the major role in global warming and greenhouse effect. Thereafter, alternatives have been sought to decrease this gas emission. CO2 capture is an appropriate option to achieve that reduction. It consists of separation of CO2 from flue gas and storage in a safe place. An economical way to separate it is through cycles of carbonation - calcination reactions, based on the carbonation reaction of CaO to capture CO2 and the subsequent calcination of CaCO3 to regenerate the sorbent. However, it has been found that the conversion of CaO to CaCO3 in the carbonation step decreases with increasing cycles because of the sintering phenomena. Hence, it is reasonable include a step of hydration of calcium oxide to keep the reactivity along many cycles. In this work, it was aimed to evaluate the use of a high limestone content waste from Vale Fertilizantes produced in apatite process to produce lime and capture CO2 over five calcination/hydration/carbonation reaction cycles. Firstly, it was studied the characteristics of the waste and it was determined its mean diameter, crystalline phases, specific surface area and the temperature which it starts calcining. Then, it was set a Central Composite Planning with the variables calcination temperature and time and it was used a thermogravimetric analysis to monitor the capture capacity of CO2 and the ASTM-C-110-76 to evaluate lime reactivity. The results indicate that, to all cycles, as calcination time and temperature increase the reactivity also increases until reach the best region, and then begins to decrease due to sintering. Furthermore, for the first cycle, those samples conducted at higher calcination temperatures showed better ability to capture, but over the cycles the ability to capture for all conditions tends to the same value. Therefore, it appears that temperature and time calcination do influence on CO2 uptake in initial cycles, but a large number of cycles, the effect becomes insignificant. Furthermore, the reactivity and the capture capacity showed similar behavior and were strongly influenced by the calcination temperature and time at the first cycle and become more independent of these conditions as cycle number increases. The maximum capacity declines over the cycles and drops from about 0,42 at the first cycle to about 0,23 at the fifth cycle and it is due to sintering phenomena which becomes more noticeable. / O aumento da concentração de CO2 na atmosfera após a Revolução Industrial, devido principalmente à queima de combustíveis fósseis, é apontado como um possível responsável pela intensificação do efeito estufa e consequente aumento da temperatura da Terra. Diante disto, tem-se buscado alternativas para diminuir as emissões deste gás. A captura de CO2 é uma técnica satisfatória para alcançar esta diminuição e consiste em separar o CO2 do gás efluente e armazená-lo em local seguro. Uma forma econômica de separá-lo é através de ciclos de reações calcinação-carbonatação, porém com o passar dos ciclos o óxido de cálcio produzido torna-se menos reativo devido à sinterização. Desta forma, é interessante incluir uma etapa intermediária de hidratação do óxido a fim de evitar o fechamento dos poros e manter a capacidade de captura ao longo de um número maior de ciclos. Diante disso, este trabalho visou aproveitar um resíduo em pó rico em calcário, produzido no processamento da apatita da Vale Fertilizantes, para produção de cal e captura de CO2 ao longo de cinco ciclos de reações calcinação-hidratação-carbonatação. Inicialmente, caracterizou-se o resíduo determinando o diâmetro médio de Sauter, as fases cristalinas, a área superficial específica e a faixa de temperatura em que ocorre a decomposição. Posteriormente, elaborou-se um Planejamento Composto Central com as variáveis temperatura e tempo de calcinação e foram utilizadas a análise termogravimétrica para monitorar a capacidade de captura de CO2 e a Norma ASTM-C-110-76 para avaliar a reatividade da cal. Os resultados indicam que, para todos os ciclos, conforme o tempo e a temperatura aumentam, a reatividade também aumenta até atingir um valor máximo e então começa a diminuir, devido à sinterização. Observou-se ainda que para o primeiro ciclo de reações, os experimentos conduzidos a temperaturas mais altas de calcinação proporcionaram maior reatividade e capacidade de captura. Porém, ao longo dos ciclos a diferença entre os resultados alcançados pelas amostras submetidas a diferentes condições de calcinação se torna cada vez menor, e as reatividades e capacidades de captura das amostras tendem para um mesmo valor, independente da temperatura e do tempo de calcinação. Desta forma, a reatividade e a capacidade de captura apresentaram comportamento análogos, sendo fortemente influenciadas pela temperatura e tempo de residência da calcinação no primeiro ciclo e se tornando cada vez mais independentes dessas condições. Observa-se ainda que a máxima capacidade de captura de CO2 diminui com o passar dos ciclos, passando de cerca de 0,42 no primeiro ciclo para cerca de 0,23 no quinto, indicando que a sinterização se torna mais acentuada. / Mestre em Engenharia Química

A técnica de estabilização de solos através da incorporação de agentes cimentantes é uma opção eficaz e amplamente utilizada em obras de engenharia geotécnica. Portanto, são relevantes os estudos que contemplam aspectos ainda não bem compreendidos relativos aos efeitos causados pela adição de agentes cimentantes na porosidade dos materiais obtidos e, por consequência, nas propriedades de desempenho destas misturas. Neste sentido, o presente trabalho pretende contribuir no que tange ao conhecimento da estrutura de poros de solos compactados tratados com cal e cimento e sua relação com o comportamento hidráulico destes materiais. Os solos utilizados têm granulometria arenosa e areno-siltosa. As variáveis de controle envolvidas nas análises são os teores dos agentes de cimentação empregados (cal e cimento), densidades de compactação e tempos de cura (para amostras com cal). Para a caracterização dos sistemas de poros empregou-se porosimetria por intrusão de Mercúrio e, de forma complementar, na quantificação das porosidades globais, microtomografia computadorizada de raios x. Um permeâmetro de parede flexível foi utilizado para as determinações das condutividades hidráulicas das amostras estudadas através de ensaios de carga constante. Para as amostras de matriz arenosa pura, os volumes de intrusão indicaram maior refinamento da rede porosa, sob efeito da cimentação, para as condições mais densas de moldagem. Para as amostras de matriz areno-siltosa, ao se variarem as condições de cimentação, e fixando-se o peso específico aparente seco, os volumes intrudidos indicaram o refinamento dos poros quando da adição de cal ou cimento em comparação à condição não cimentada. Com respeito à análise da influência do tempo de cura para as amostras moldadas com cal, os resultados sugeriram que a adição de cal (aos 7 dias de cura) não causou variação da porosidade, comparada à condição sem cimentação, mas aos 28 dias foi possível perceber o aumento da porosidade global e, com o passar do tempo (180 dias) verificou-se a redução da porosidade. O refinamento dos poros se tornou cada vez mais pronunciado conforme a evolução do tempo. Para a matriz arenosa, foi identificado que a adição de cimento e a variação da porosidade de moldagem não implicaram em mudanças mensuráveis no valor da condutividade hidráulica, quando comparadas às condições com e sem cimento. Para as amostras da matriz areno-siltosa, sob diferentes condições analisadas (adição de cal aos diferentes tempos investigados e adição de cimento), foi evidenciado que o peso específico aparente seco de moldagem causou influência significativa sobre a condutividade hidráulica. Foram obtidos bons ajustes para as correlações condutividade hidráulica versus relação porosidade/teor volumétrico do agente cimentante ao se aplicar a potência de 0,032 sobre o parâmetro teor volumétrico do agente cimentante. As curvas obtidas apresentaram relações distintas e sinalizaram aspectos do comportamento do material: aumento da condutividade hidráulica para 28 dias de cura da cal, em relação a 7 dias; para 180 dias e amostras nas condições menos densas, não ocorreu modificação em relação à idade de 28 dias, mas na condição mais densa o parâmetro investigado tornou-se sensível às modificações promovidas por efeitos do tempo de cura; ainda, para as amostras moldadas com cimento, ocorreu redução mais pronunciada da condutividade hidráulica relacionada às condições mais densas de moldagem. / The soil stabilization technique which incorporates cementing agents is an effective alternative and widely used in geotechnical engineering works. Therefore, research on the aspects not well understood related to the effects caused by the addition of cementing agents on the porosity of the obtained materials and, consequently, on the performance properties of cemented blends, are relevant. In this sense, this study aims to contribute improving the knowledge on the pore structure of compacted soils treated with lime and cement, as well as to the relationship between pore structure and the hydraulic behavior of these materials. The used soils have a sandy and sandy-silty grain size distribution. The studied variables involved in the analysis are: the cement and lime contents; compaction density; and curing time (for samples with lime). To characterize the pore systems it was employed the Mercury intrusion porosimetry test and, additionally, in order to quantify the global porosities, it was used x-ray computed microtomography tests. A flexible wall permeameter was used to determinate the hydraulic conductivity of the samples through constant head tests. For sandy samples, the intrusion volumes indicated a more significant reduction of the porous media, under the effect of the cementation, when compacted in denser conditions. For the sandy-silt samples, it was observed that by maintaining the specific dry unit weight constant and by varying the cementation conditions, the intruded volumes indicated a reduction of the pores after the addition of lime or cement compared to the uncemented samples. With regards to the influence of the curing time for samples treated with lime, the results suggested that the addition of lime after 7 days of curing did not cause variation in porosity, compared to condition without cementing additions; however, after 28 days of curing it was observed a slight increase on the overall porosity and, after 180 days of curing, it was observed a reduction of the porosity. The reduction of the pores became more significant with the curing time. Related to the sandy soil, the results indicated that addition of cement to the soil and variations on the molding porosity did not result in measurable changes in the hydraulic conductivity, when compared the conditions with and without cement. For the sandy-silt samples, which were analyzed under different conditions (addition of lime and different curing times, and addition of cement), it was shown that the specific dry unit weight caused significant influence on the hydraulic conductivity. It was observed a satisfactory correlation between hydraulic conductivity and porosity/cementing agent ratio when the volumetric cementing agent content is to the power of 0,032. The obtained curves showed distinct relationships and indicated the following aspects of the material behaviour: the increasing of the hydraulic conductivity after 28 days of curing of the sample with lime, compared to 7 days of curing; after 180 days of curing and under low compaction conditions, it was observed no changes when compared to the samples tested after 28 days of curing; however, in the densest condition the investigated parameter became dependent on the curing time; moreover, for the samples molded with cement, it was observed a more significant reduction of the hydraulic conductivity related to denser molded conditions.

O objetivo dessa dissertação é analisar o comportamento de um pavimento com base em solo estabilizado com cal e cinza volante (base pozolânica). O pavimento foi construído em 1985, aproveitando solos próximos à rodovia. Os materiais pozolânicos utilizados foram cinzas volantes originadas na queima do carvão mineral na petroquímica de Triunfo – Rio Grande do Sul - RS, misturadas com cales dolomíticas produzidas à época no Rio Grande do Sul. Na fase inicial da pesquisa a seguir relatada, analisaram-se informações sobre os materiais, estudos das misturas, métodos de dimensionamento bem como das especificações construtivas. O projeto do pavimento foi elaborado e supervisionado pela Fundação de Ciência e Tecnologia – CIENTEC - RS, utilizando um método de dimensionamento baseado na teoria da elasticidade e um método de elementos finitos. Na parte experimental do trabalho, analisaram-se a condição superficial e estrutural do pavimento submetido ao tráfego e as condições ambientais durante 27 anos, através de levantamentos de campo (defeitos superficiais, com cálculo do IGG, e deflexões) e de retiradas de amostras para ensaios laboratoriais de módulo de resiliência e resistência à tração na compressão diametral. Também se realizaram ensaios de difração de raios-X de amostras coletadas no pavimento, visando identificar a formação de produtos cimentantes. De posse dos módulos de resiliência das amostras de campo, calcularam-se as respostas estruturais do pavimento (tensões, deformações e deslocamentos) com as quais se realizaram análises de fadiga da camada estabilizada e de capacidade estrutural do pavimento (resistência a elevadas tensões de tração). Complementarmente, elaboraram-se traços de outras misturas com solo semelhante e cinza volante, empregando cales disponíveis atualmente no mercado, sem obter-se, contudo, as elevadas resistências e módulos das amostras de campo. Globalmente, conclui-se que a estabilização alcalina, com utilização dos solos locais e o aproveitamento de cinza volante e acréscimo de cal hidratada, é uma técnica apropriada dos pontos de vista técnico (pavimento de longa durabilidade), econômico (redução de custos de conservação e de custo com transporte de materiais) e ambiental (preservação de jazidas de agregados, aproveitamento de materiais locais e, especialmente, de resíduos abundantes). / This dissertation analyzes the behavior of a pavement with soil-lime-fly ash stabilized base course (pozzolanic base). The pavement was built in Rio Grande do Sul state (RS), southern Brazil, in 1985, with use of local soils. Fly ashes resulting from coal burning in a petrochemical unit were used as pozzolanic materials, mixed to dolomitic limes produced at that time in the state. In the initial stage of the research here reported, data related to materials, stabilized mixes, design methods and construction specifications were analyzed. The pavement was designed and supervised by the State Science and Technology Foundation (CIENTEC – RS), using a design method based on the elasticity theory and the finite element method. In the experimental part of the research, the pavement structural and functional conditions were analyzed, taking into account that it had been loaded by traffic and submitted to environmental changes along 27 years. Field surveys were carried out; surface distresses survey to allow computing a Brazilian Distress Gravity Index (IGG), and surface deflections to evaluate the pavement bearing capacity. Samples were cored from the asphalt mixture wearing course and form the soil-lime-fly ash base course to measure resilient modulus and split tensile strength in laboratory. Besides, X-ray diffraction tests were carried out aiming at identifying new stabilizing compounds in samples of the stabilized base. Using the measured resilient moduli, the pavement structural answers (stresses, strains and deflections) were computed. Both the fatigue life of the pozzolanic base and the pavement bearing capacity (capacity of resisting high tensile stresses) were analyzed. In addition, new soil-lime-fly ash mixtures were designed using limes presently available in the state and elsewhere; however the achieved strength and modulus values were quite lower than those measured in field samples. All in all it is concluded that the alkaline stabilization, using local soils and fly ashes and hydrated lime , is a satisfactory technique form technical (long-lasting pavement), economical (reducing both the costs of material transportation and pavement maintenance) and environmental (use of local materials, especially abundant wastes and preservation of non-renewable aggregates sources) points-of-view.

O emprego de resíduos da indústria como materiais alternativos na Engenharia vem sendo tópico recorrente em pesquisas de desenvolvimento de novos materiais, devido a uma maior consciência da opinião pública quanto ao impacto ambiental oriundo da produção industrial. Buscando colaborar com esta discussão, esta pesquisa procurou inserir dois resíduos (cinza volante e cal de carbureto), gerados na região metropolitana de Porto Alegre, como alternativa de solução em Engenharia. Analisando-se a microestrutura da cinza volante, observa-se que ela é formada por esferas ocas e plerosferas (esferas ocas preenchidas por esferas menores). Foi estudado o ganho de resistência da mistura promovido pela moagem da cinza volante em um moinho de bolas cerâmicas, visando uma potencialização da reatividade do material. A fim de possibilitar a utilização destes resíduos, é necessário um estudo do seu comportamento mecânico decorrente da cimentação proporcionada pela mistura e compactação destes materiais. A presente pesquisa busca fornecer subsídios para que seja possível determinar o seu comportamento, através do uso da relação porosidade (η)/teor volumétrico de cal (LV) obtidas a partir da identificação e quantificação das variáveis mais importantes no controle da resistência da mistura dos dois resíduos, com e sem o processo de moagem da cinza, levando a formulação de equações para previsão da resistência à compressão simples do material cimentado para cinza volante com diferentes tempos de moagem e cura acelerada. Para isso, foram realizados ensaios de compressão simples em corpos de prova com 5, 10 e 15% de cal, com peso específico aparente seco de 11, 12 e 13 kN/m3, curados por 7 dias, com umidade de 18% para os tempos de moagem 0, 2 e 6h nas temperaturas 23 e 40°C, e 0 e 6h a 60°C. Os resultados apontam que o aumento do teor de cal gerou ganhos de resistência para as maiores temperaturas de cura; a diminuição da porosidade proporcionou um ganho de resistência para todas as combinações; o aumento da temperatura foi importante no ganho de resistência entre 23oC e 40oC; a moagem da cinza por 2h promoveu ganhos significativos de resistência em relação à não moída, porém, para 6h de moagem os ganhos não foram significativos para as temperaturas de cura de 23oC e 60oC. A relação η/LV, ajustada por um expoente [η/(Lv)0,07], mostrou-se adequada na formulação de equações na previsão da resistência do material cimentado para todas as temperaturas e tempos de moagem estudados. Além disso, a existência de relações únicas e distintas no controle da resistência à compressão simples em função da porosidade, teor volumétrico de cal, temperatura de cura e tempo de moagem, mostraram-se úteis para formulações de dosagem. Os resultados foram submetidos à análise de variância que comprovou que todos os fatores controláveis escolhidos para o experimento são significativos, assim como todas suas interações. / The use of industry by-products as alternative materials in Engineering has been a recurring topic of research in development of new materials, mainly, due to a larger public conscience regarding the environmental impact of industrial production of waste. Aiming to contribute on this discussion, this research sought to introduce two by-products (fly ash and carbide lime), produced on the metropolitan area of Porto Alegre, as an alternative Engineering solution. Analyzing the microstructure of the fly ash, it is observed that it is composed by void spheres and plerospheres (void spheres filed with smaller ones). Having that in mind, it was studied the admix strength gain promoted by the grinding of de fly ash on a ceramic ball mill, aiming an enhancement of the reactivity of the material. In order to enable the use of these byproducts, it is necessary the study of its mechanical behavior due to the cementation provided by the mixture and compaction of these materials. The current research seeks to provide subsides in order to determine its behavior, through the use of the ratio porosity (η)/ volumetric lime content (LV), obtained from the identification and quantification of the most important variables on the control of the strength of the admixes of both by-products, with or without the process of fly ash grinding. This means, the formulation of equations for the simple compressive strength forecast of the cemented material for the fly ash with different grinding times and accelerated curing temperature. In order to do so, it were realized simple compression tests with 5, 10 and 15% of lime, with a specific dry unit weight of 11, 12 and 13 kN/m3, cured for 7 days, with water content of 18% for the grinding times of 0, 2 and 6h to the curing temperatures of 23 and 40oC, and 0 and 6h to 60oC. The results show that, the increase of lime content provided strength gains for the higher temperatures; the decrease of porosity generated strength gain to all the combinations; the increase in curing temperature was important on the strength gain between 23oC and 40oC; the grinding of fly ash for 2h promoted significant strength gains when compared to the not ground samples, however, for 6h of grinding the strength gain wasn’t significant for the 23oC and 60oC curing temperatures. The η/LV ratio, adjusted by an exponent [η/(LV)0,07], presented itself adequate for the formulation of the equations for the forecast of the strength gain of the cemented material to all the studied temperatures and grinding times. Besides that, the existence of unique and distinct relationships on the control of the simple compression strength depending on the porosity, volumetric lime content, curing temperature and grinding time, have been shown useful for the dosage formulation. The results were submitted to variance analysis, which demonstrated that all the factors chosen on the experiment were significant, as all their interactions.