A utilização de materiais compósitos poliméricos em elementos estruturais requer o conhecimento do comportamento durante a vida em serviço. A garantia da integridade destes elementos estruturais de compósitos demanda um estudo do comportamento dependente do tempo, por causa da sua resposta viscoelástica e das inúmeras possibilidades de configurações de fabricação. No presente estudo, foram realizados ensaios de fluência e ruptura por fluência em tração em compósitos unidirecionais fabricados com resina epoxídica e fibra de carbono de alta resistência, com os ângulo das fibras a 60º e 90º em relação à direção do carregamento, nas temperaturas de 25 e 70 ºC. A caracterização viscoelástica do compósito foi realizada por meio das curvas de fluência a vários níveis de carregamento constante em períodos de 1000 h, obtenção do envelope de ruptura por fluência pelas curvas de ruptura por fluência, a determinação da transição do comportamento linear para não linear pelos gráficos isócronos e ainda a comparação das curvas de flexibilidade à fluência com um modelo de predição de comportamento viscoelástico fundamentado na equação de Schapery. Pelos ensaios foi constatada uma modificação no comportamento do material, com relação à resistência, rigidez e deformação, demonstrando que estas propriedades foram afetadas pelo tempo e nível de tensão, especialmente em temperatura de trabalho acima da ambiente. O modelo de predição foi capaz de representar o comportamento à fluência, entretanto deve ser considerada a determinação dos termos das equações, além da variação destes com a tensão aplicada e o tempo decorrido de ensaio. / One of the main requirements for the use of fiber-reinforced polymer matrix composites in structural applications is the evaluation of their behavior during service life. The warranties of the integrity of these structural components demand a study of the time dependent behavior of these materials due to viscoelastic response of the polymeric matrix and of the countless possibilities of design configurations. In the present study, creep and creep rupture test in stress were performed in specimens of unidirectional carbon fiber-reinforced epoxy composites with fibers orientations of 60º and 90º, at temperatures of 25 and 70 ºC. The aim is the viscoelastic characterization of the material through the creep curves to some levels of constant tension during periods of 1000 h, the attainment of the creep rupture envelope by the creep rupture curves and the determination of the transition of the linear for non-linear behavior through isochronous curves. In addition, comparisons of creep compliance curves with a viscoelastic behavior prediction model based on Schapery equation were also performed. For the test, a modification was verified in the behavior of the material, regarding the resistance, stiffness and deformation, demonstrating that these properties were affected for the time and tension level, especially in work temperature above the ambient. The prediction model was capable to represent the creep behavior, however the determination of the equations terms should be considered, besides the variation of these with the applied tension and the elapsed time of test.

O principal papel dos rios no ciclo global biogeoquímico do carbono tem sido considerado como o de exportador fluvial de carbono orgânico total (COT) e carbono inorgânico dissolvido (CID) para os oceanos. Entretanto, estudos recentes mostraram a importância dos fluxos evasivos de CO2 a partir de rios da Amazônia, sugerindo que uma parte significativa do carbono fixado pela floresta retornaria para a atmosfera por esta via. A troca gasosa entre a atmosfera e as águas supersaturadas dos rios é função do gradiente de concentração do gás através da interface ar-água. A pCO2 da água é fortemente determinada pela concentração de carbono inorgânico dissolvido e pH, que, por sua vez, são função de processos físicos, químicos e biológicos. O foco principal deste estudo foi estabelecer a importância dos fluxos evasivos de CO2 nos balanços de C, uma vez que os sistemas aquáticos são uma fonte significativa de C para a atmosfera nos ambientes tropicais úmidos. Ao mesmo tempo, avaliou-se a influência das concentrações de CID e pH na evasão de CO2. A área de estudo foi a bacia do rio Ji-Paraná, Rondônia. Vários rios desta bacia foram amostrados entre maio/99 e maio/03. Concentrações de CID, temperatura e pH foram utilizadas para calcular a pCO2 da água, baseado nas equações de equilíbrio termodinâmico. Para estimar o fluxo evasivo de CO2 utilizou-se o modelo teórico de fluxo difusivo. Os resultados mostraram que rios que drenam áreas de solos mais férteis apresentam as maiores concentrações de CID e um maior potencial de evasão. Apesar da variabilidade sazonal da pCO2, as concentrações de CO2 dissolvido indicam que as trocas de CO2 com a atmosfera são unilaterais (evasão para a atmosfera) ao longo do ano. Durante o período de cheia, mesmo com concentrações de CID menores, a diminuição do pH observado neste período foi suficiente para promover potenciais de evasão maiores; neste período a evasão é cerca de 4 vezes maior que no período de seca. Baseado no modelo de fluxo difusivo, a evasão de CO2 para a atmosfera a partir das águas superficiais dos rios da bacia do Ji-Paraná foi estimada em 128 a 318 Gg C ano-1. A descarga fluvial exporta anualmente cerca de 370 Gg C ano-1. Portanto, a evasão é da mesma ordem de magnitude da descarga fluvial, demonstrando a importância desta via no ciclo do carbono nos sistemas aquáticos da Amazônia. / The major biogeochemical role of river systems in the global carbon cycle is considered to be the fluvial export of total organic carbon (TOC) and dissolved inorganic carbon (DIC) to the ocean. However, recent studies have shown the importance of CO2 outgassing from rivers of the Amazon, suggesting that a significant part of the carbon fixed by forests returns to the atmosphere through this pathway. Gas exchange between the atmosphere and river waters supersaturated in CO2 is a function of gaseous gradients across the air-water interface. Water pCO2 is strongly influenced by concentrations of dissolved inorganic carbon (DIC) and pH, which are, in turn, a function of physical, chemical and biological processes. This study focus on the importance of CO2 outgassing in the carbon cycle of drainage basins, assuming that river systems are significant sources of atmospheric C in tropical environments, and also on the influence of DIC concentrations and the pH on CO2 evasion. The study area was the Ji-Paraná river basin, Rondônia. Several rivers of the basin were sampled between May/99 and May/03. Temperature, pH and DIC concentrations were used do calculate pCO2, based on thermodynamic equilibrium equations. A theoretical diffusive flux model was used to estimate CO2 evasion. The results show that rivers draining areas with more fertile soils present larger concentrations of DIC and of potential CO2 evasion. In spite of the pCO2 seasonality, the concentrations of dissolved CO2 suggest that this CO2 exchange with the atmosphere is unilateral (evasion to the atmosphere) throughtout the year. During high waters, even with lower DIC concentrations, decreases in pH are of a magnitude enough to promote higher potential evasions; in this period evasion is around four times higher than in the falling water. Based on a diffusion model, CO2 evasion to the atmosphere from rivers of Ji-Paraná basin was estimated to be from 128 to 318 Gg C yr-1. Since the annual export in fluvial discharge is 370 Gg C yr-1, this means that evasion is on the same order of magnitude, demonstrating the importance of this pathway in the carbon cycle of riverine systems in the Amazon.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho foi realizado com o objetivo de determinar o padrão de distribuição do carbono/biomassa das espécies arbóreo-arbustivas presentes em duas áreas de savana no município de Boa Vista em Roraima, Água Boa (AB) e Monte Cristo (MC), em função dos atributos químicos e físicos do solo. A metodologia consistiu em fazer um levantamento fitossociológico em parcelas permanentes estabelecidas nas duas áreas e, com isso, estimar a biomassa e o estoque de carbono dos indivíduos arbóreo-arbustivos pelo método indireto / The objective of this study was to determine the distribution pattern of carbon/biomass of species of trees and schrubs in two savanna areas in the municipality Boa Vista, Roraima, Água Boa (AB) and Monte Cristo (MC), according to the soils chemical and physical characteristics. Methodology consisted in a phytosociological survey in permanent plots established in the two areas, thus estimating the biomass and carbon stock of the tree and schrub specimens by indirect method

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-12-15T16:55:58Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1740569 bytes, checksum: 607aee78eae568bc5ec67ab20dcac94a (MD5) / Made available in DSpace on 2016-12-15T16:55:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1740569 bytes, checksum: 607aee78eae568bc5ec67ab20dcac94a (MD5) Previous issue date: 2016-07-07 / Mudanças no uso da terra, tais como a substituição das áreas com vegetação nativa por áreas de cultivo e pastagens sob manejos inadequados, podem levar a rápidas perdas da matéria orgânica do solo (MOS) e contribuir com o aumento na emissão dos gases de efeito estufa. O sequestro de C, processo natural de transferência do CO 2 atmosférico através da fotossíntese para a matéria orgânica do solo, passa a ser muito mais importante em razão da necessidade de recuperar solos e ecossistemas degradados. Objetivou-se avaliar as alterações nos teores e no acúmulo de carbono orgânico total, carbono lábil e nitrogênio no solo de diferentes sistemas de uso do solo na região da Zona da Mata Mineira. O solo estudado foi um Latossolo Vermelho com textura argilo-arenosa. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Foram selecionados para o estudo seis áreas com os distintos usos do solo, a saber: mata nativa (referência); sistema silvipastoril com cinco anos; lavoura de milho com manejo convencional; sistema silvipastoril com três anos; pastagem produtiva e pastagem degradada. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm para efetuar as análises de pH, granulometria e densidade, além dos teores de carbono e nitrogênio na fração particulada (MOP) e associada à fração mineral (MAM) e carbono lábil do solo. Foram calculados os estoques desses elementos e o índice de manejo do carbono no solo (IMC). Houve diferenças significativas nos teores e nos estoques de carbono e nitrogênio dos sistemas avaliados em relação à mata nativa. De modo geral, os sistemas estão desempenhando um papel de emissores de C-CO 2 , quando comparados com a mata nativa, em que o preparo constante do solo ou manejo inadequado do pastejo aceleraram o processo de oxidação e perda de carbono orgânico. O solo sob a lavoura convencional de milho e a pastagem degradada apresentaram os menores estoques de carbono lábil, assim como os menores IMC. Nos sistemas silvipastoris, foi observado um aumento no estoque de carbono desde a implantação quando comparados com áreas que tem históricos similares, demonstrando a capacidade do sistema em manter ou aumentar o estoque de carbono orgânico. / Changes in land use, such as the replacement of areas with native vegetation for croplands and pastures under inadequate managements, has led to rapid loss of soil organic matter (SOM) and contributed to the increase in the emission of greenhouse gases. The C sequestration, natural process of atmospheric CO2 transfer through photosynthesis to soil organic matter, becomes very important because of the need to recover soils and degraded ecosystems. This study aimed to evaluate changes in the levels and total organic carbon accumulation, labile carbon and nitrogen in the soil of different land use in the Zona da Mata Mineira region. The studied soil was an oxisol with clayey-sandy texture. The experiment was conducted in a completely randomized design with four replications. Six areas were selected for the study with different land uses: native forest (reference); silvopastoral system with five years; corn crops with conventional management; silvopastoral system with three years; productive grassland and degraded pasture. The samples were collected at 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and 60-100 cm to perform the pH analysis, particle size and density, in addition to carbon and nitrogen levels in particulate fractions (POM) and associated with minerals (MAM) and soil labile carbon. These variables were used to calculate the stocks of these elements in the soil and the carbon management index (CMI). There were significant differences in the levels and the carbon and nitrogen stocks of the evaluated systems in relation to native forest. In general, the systems are playing a role like C-CO2 emitters when compared to native forest, where the constant soil preparation or inappropriate grazing management accelerated the oxidation process and organic carbon loss. The soil under corn crops with conventional management and degraded pasture had the lowest labile carbon stock, as well as lower CMI. In silvopastoral systems, was observed a carbon stocks increase tendency since the implementation when compared to areas that have similar historical, demonstrating the system ability to maintain or even increase the stock of organic carbon.

Orientador: Francisco das Chagas Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin / Made available in DSpace on 2018-08-14T14:37:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OliveiraJunior_MyrianoHenriquesde_D.pdf: 13534676 bytes, checksum: 4da81eaf9a2b22721528c9804801a446 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: Neste trabalho desenvolvemos um sistema de deposição de filmes finos pela técnica de arco catódico filtrado (FCVA- Filtered Cathodic Vacuum Arc), que possibilita o desenvolvimento de ligas metálicas e, sobretudo, a deposição de filmes de carbono amorfo altamente tetraédrico. Utilizando este sistema desenvolvemos filmes de carbono amorfo (a-C) com elevada dureza (estimado em cerca de 50 a 60GPa) e alta concentração de ligações sp3 C-C em função da polarização do substrato. Estudamos as propriedades ópticas, mecânicas (stress e dureza), estruturais (Raman e RBS) e a estabilidade térmica (efusão de gases) destes filmes em função da energia de deposição. Também desenvolvemos e caracterizamos filmes de carbono crescidos por FCVA assistido por um feixe de íons secundário de Ar e Kr com diferentes energias, onde analisamos os efeitos da energia deste feixe sobre as propriedades físicas do material resultante. Além das estruturas de carbono intrínseco realizamos um estudo sobre filmes de carbono amorfo hidrogenado depositados por PECVD (plasma enhanced chemical vapor deposition) com diferentes tensões de bias (de 60 à 550V) e atmosferas mistas de CH4/Kr, onde variamos a pressão parcial deste gás nobre entre 0 e 50%. Estudamos a influência deste gás nobre sobre as propriedades estruturais do material assim como a forma como os átomos deste elemento se distribuem dentro da rede amorfa. Esta última análise foi baseada em estudos conduzidos a partir da absorção de raios-x na borda K do átomo de criptônio, onde verificamos a aglomeração destes átomos na forma de estruturas solidas. Também investigamos os processos de transformações estruturais ocorridas em estruturas a-C:H e ta-C com a temperatura baseadas na efusão de gases. Para este estudo construímos um sistema que funciona em ultra-alto vácuo, com temperatura controlada variando de ambiente até cerca de 1000 graus. Os estudos sobre as propriedades estruturais foram baseados, sobretudo, em medidas de espectroscopia de espalhamento Raman com radiação de excitação na região do visível e do ultravioleta, o que possibilita a obtenção de informações mais detalhadas sobre a forma como os átomos sp2 e sp3 distribuem-se no material. Por fim, exploramos o potencial de aplicação de três tipos de carbono amorfo; tipo polimérico (PLC), tipo diamante (DLC) e tetraédrico (ta-C) como monocamadas antirefletoras para células solares de silício cristalino e comparamos com o desempenho obtido com camadas fabricadas com materiais usualmente empregados na indústria para tal aplicação. Os resultados mostraram que filmes de carbono amorfo podem ser utilizados como camada anti-refletora. Os filmes de carbono tipo polimérico apresentaram resultados muito semelhantes aos obtidos com camadas convencionais de dióxido de estanho / Abstract: In this work we designed, manufactured and characterized a Filtered Cathodic Vacuum Arc (FCVA) deposition system. This technique is usually applied in the preparation of metallic alloys and highly sp3 - hybridized amorphous carbon thin films. By using this system we prepared a series of amorphous carbon films (a-C) with high hardness (up to ~60GPa) and high concentration of sp3 C-C bonds varying the deposition energy of the C+ ions. Mechanical (hardness and intrinsic stress) and structural (Raman, RBS and gas effusion) were investigated. Another series of a-C was developed by FCVA, but using an assisted beam of Ar or Kr as a function of the ion energy. The main purpose of this work is to understand of the effects of the bombardment of an energetic ion beam on the physical properties of the films. Another study performed on hydrogenated amorphous carbon films (a-C:H) were carried out on samples deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). The films were prepared with different self-bias, varying from 60 up to 550V, and different mixed atmospheres of methane and krypton gases, varying the partial pressure of krypton from 0 to 50%. Films prepared at low bias are polymeric-like (PLC), while films prepared at high bias are diamond-like (DLC). We had performed investigations on the influence of this noble gas on the structural properties of the a-C:H films and how the Kr atoms are arranged within the amorphous matrix. The distribution of Kr atoms was studied mainly by x-ray absorption on the krypton absorption K-edge. Due to the absence of EXAFS oscillations the spectra were interpreted using the XANES region, which gave us evidences of clustering of Kr atoms. The processes involved in the a-C:H nd ta-C structural transformations during the thermal annealing were analyzed by means of thermal gas effusion measurements (using a quadrupole spectrometer) in a system developed in our laboratory. Raman scattering spectroscopy measurements were carried out with excitation radiation in the visible and ultraviolet ranges. This choice is justified due to the more detailed information obtained by multiwavelength Raman spectroscopy on the distribution of sp2and sp3sites within the amorphous carbon matrix. Finally, we had evaluated the possibility of the application of three types of amorphous carbon structures, the diamond-like and polymeric-like carbon, and the ta-C as antireflective coating on crystalline silicon solar cells. We observed that all amorphous carbon structures (DLC, PLC and ta-C) increase the short-circuit current of the solar cells. In the case of PLC films, the result is comparable to that obtained with conventional antireflective coating such as tin dioxide (SnO2) / Doutorado / Física da Matéria Condensada / Doutor em Ciências

Submitted by Tatiana Lima (tatianasl@ufba.br) on 2016-10-11T21:09:46Z No. of bitstreams: 1 Santana, Augusta Coelho.pdf: 2413318 bytes, checksum: 2268f89859f58a34fcf14e4106f86ac9 (MD5) / Approved for entry into archive by Tatiana Lima (tatianasl@ufba.br) on 2017-02-15T19:04:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Santana, Augusta Coelho.pdf: 2413318 bytes, checksum: 2268f89859f58a34fcf14e4106f86ac9 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-15T19:04:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santana, Augusta Coelho.pdf: 2413318 bytes, checksum: 2268f89859f58a34fcf14e4106f86ac9 (MD5) / A problemática dessa dissertação se insere no contexto da questão ambiental global, da contraditória relação de dominação do homem frente à natureza. Em função da crescente deteriorização das condições de vida no Planeta várias iniciativas começaram a surgir, a partir dos anos 1970, como o Protocolo de Kyoto, firmado na década de 90, que introduziu o mecanismo de desenvolvimento limpo, o MDL - com o objetivo de reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE), como uma das alternativas para diminuir tais emissões e ajudar no combate às mudanças climáticas. No Brasil, as iniciativas de redução de emissão de GEE, estão alinhadas com a postura do governo assumida na Política Nacional de Mudança do Clima, no intuito de ampliar sua matriz pelo uso de fontes alternativas de energia. Esse estudo buscou apresentar uma compreensão crítica das práticas usadas para conter as emissões dos gases causadores do efeito estufa, abordando a sistemática dos créditos de carbono na agroindústria canavieira, que tem diversificado a matriz energética brasileira com a produção de bioetanol e co-geração de energia. Assim, o presente estudo tem como objetivo geral examinar a contribuição do instrumento crédito de carbono para redução de emissão de GEE na agroindústria canavieira à luz da economia de baixo carbono. A pesquisa foi qualitativa teórica e exploratória de caráter bibliográfico e documental e realizada por meio de análise de conteúdo. Os dados secundários foram obtidos através dos Documentos de Concepção do Projeto (DCPs) de co-geração com bagaço de cana de açúcar, através dos sites da United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) e do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Dessa forma, para compreender o funcionamento desse mecanismo, foram identificados vinte e sete projetos de co-geração com bagaço registrados na UNFCCC. Com relação aos projetos analisados verificou-se, que o setor sucroalcooleiro prevê a redução anual de cerca de 550.000 tCO2e . Para os padrões de uma economia de baixa emissão de carbono, os investimentos em eficiência energética mostraram-se insuficientes, observado no baixo número de projetos de co-geração de energia com bagaço. A pesquisa sinalizou a limitação e fragilidade desse instrumento frente aos desafios da questão ambiental. A transformação do carbono em mercadoria possível de negociação no mercado financeiro mostrou-se vulnerável e limitado. / The problem of this dissertation is in the context of global environmental issues, the contradictory relationship of man front of the domination of nature. Due to the increasing deterioration of the living conditions on the planet several initiatives began to emerge from the 1970s, such as the Kyoto Protocol, signed in the 90s, which introduced the Clean Development Mechanism, CDM - in order to reduce GHG emissions, as an alternative to reduce such emissions and help fight climate change. In Brazil, the GHG emission reduction initiatives are aligned with the government's stance taken in the National Climate Change Policy, in order to expand the energy matrix by the use of alternative energy sources. This study aimed to present a critical understanding of the practices used to curb emissions of gases causing the greenhouse effect, addressing the systematic carbon credits in the sugarcane industry, which has diversified Brazilian energy matrix with the production of bioethanol and cogeneration. Thus, this study has the general objective to examine the carbon credit instrument's contribution to GHG emission reduction in the sugar cane industry in light of the low carbon economy. The research was theoretical and exploratory qualitative of bibliographic and documentary character and conducted through content analysis. Secondary data were obtained from the Project Design Documents (PDDs) cogeneration with sugarcane bagasse, through the websites of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) and the Ministry of Science, Technology and Innovation (MCTI). Thus, to understand the functioning of this mechanism, we identified 27 cogeneration projects bagasse registered in the UNFCCC. Regarding the projects examined it was found that the sugar and ethanol industry provides the annual reduction of approximately 550.000 tCO2e. This observed in the low number of cogeneration projects with bagasse. Energy efficiency investments proved insufficient to the standards of a low-carbon economy, shown in the low number of cogeneration projects with bagasse. The survey signaled the limitations and fragility of carbon credit to the challenges of environmental issues. The transformation of carbon possible commodity trading in the financial markets proved vulnerable and limited.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2018-02-05T16:01:58Z No. of bitstreams: 1 Tese Alexander P. Segovia.pdf: 9903800 bytes, checksum: a5bb996555083e7690e2fd8dc051dcc0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-05T16:01:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Alexander P. Segovia.pdf: 9903800 bytes, checksum: a5bb996555083e7690e2fd8dc051dcc0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / presente estudo quantificou a importância dos ecossistemas de manguezais como sumidouros de carbono, avaliando o efeito de distintos fatores ambientais e antrópicos que podem influenciar significativamente na acumulação de carbono nos sedimentos de manguezais da Nova Zelândia, do Brasil e do Peru. No estudo, a expansão natural dos ecossistemas de manguezais e a presença ou ausência natural de cobertura vegetal foram considerados como fatores naturais, enquanto que o desmatamento, a eutrofização por desenvolvimento urbano e de cultivo de camarão foram considerados como fatores antrópicos. Os efeitos destes fatores sobre a acumulação de carbono sedimentar em termos de estocagens e fluxos foram estudados mediante o uso de indicadores elementares (carbono orgânico, nitrogênio e fósforo), isotópicos (13C e 15N) e o cálculo das taxas de sedimentação mediante a medição das atividades de 210Pb e 239+240Pu em sedimentos. No estuário Moanaanuanu (Nova Zelândia) foram quantificados os efeitos da expansão natural dos ecossistemas de manguezais e do desmatamento antrópico, observando-se que após da expansão dos ecossistemas de manguezais, o acumulo de carbono em sedimentos aumentou em até três vezes (~66 g m-2 a-1) em comparação com o período prévio à dominância de vegetação de manguezal no estuário (~24 g m-2 a-1). Também se observou que após desmatamento, a acumulação de carbono nos sedimentos diminuiu em até duas vezes (~26 g m-2 a-1) em comparação com o período prévio ao desmatamento (~44 g m-2 a-1). Na área de manguezais da baia de Sepetiba (Brasil) foram quantificadas as mudanças temporais nas taxas de sedimentação e acumulação do carbono, observando-se um aumento de até três vezes na acumulação de carbono após 1950s (~1100 vs. ~344 g m-2 a-1), associado à transposição das aguas do Rio Paraíba do Sul para a Baia. Também, a assinatura isotópica do carbono e nitrogênio revelou que a alta acumulação de nutrientes durante as ultimas décadas, derivaria dos esgotos urbanos que foram depositados na baia desde 1990s. Isto teria potencializando a fertilização do sistema e consequente maior acumulação de carbono orgânico nos sedimentos. Além disso, dentro de uma área degradada e eutrófica de manguezais na baia de Guanabara (Brasil) foram quantificados os efeitos do desmatamento acontecido décadas atrás, observando-se que a acumulação de carbono após desmatamento (~65 g m-2 a-1) não mudou significativamente em comparação com aquele observado antes do desmatamento (~58 g m-2 a-1). Enquanto que os estoques de carbono foram ligeiramente mais baixos após do período de desmatamento (~1989 vs. ~2321 g m-2), quando se evidenciou uma maior deposição de matéria orgânica de origem marinha que não conseguiu compensar as perdas de carbono produzidas pelo desmatamento. Finalmente, no ecossistema de manguezais de Tumbes (Peru) foram quantificados os efeitos das atividades de cultivo de camarão sobre a acumulação de carbono nos sedimentos de manguezais, observando-se que a maior acumulação de carbono esteve associada com as maiores proporções de matéria orgânica de origem terrestre. Além disso, a acumulação de carbono no sistema aumentou até em duas vezes após estabelecimento das atividades de cultivo de camarão em 1970s (~73 vs. ~143 g m- 2 a-1). Os resultados destes estudos sugerem que os fatores naturais e antrópicos podem influenciar negativa ou positivamente sobre a capacidade de estocagem de carbono nos sedimentos de manguezais, contribuindo significativamente com a regulação da exportação ou retenção de carbono dentro destes ecossistemas. / This study quantified the importance of mangrove ecosystems as carbon sinks by assessing the effect of environmental and anthropogenic factors that may influence on carbon accumulation within mangrove sediments of New Zealand, Brazil and Peru. The natural expansion of mangrove ecosystems as well as the presence and absence of mangrove vegetation cover were considered as environmental factors, while deforestation and eutrophication due to urban development and shrimp farming activities were considered as anthropogenic factors. The effect of these factors on sedimentary organic carbon accumulation in terms of stocks and fluxes were studied by using element analysis (organic carbon, phosphorus and nitrogen), isotopes values (13C e 15N) and the determination of sediment accumulation rates in sediments (210Pb e 239+240 Pu). In Moanaanuanu estuary (New Zealand) the effects of mangrove vegetation dominance and anthropogenic deforestation were quantified. In this research it was observed that after the mangrove expansion occurs, the carbon accumulation in sediments increased up to threefold (~66 g m-2 yr-1) in comparison to that before mangrove expansion within the estuary (~24 g m-2 yr-1). Also, it was observed that after the deforestation, the carbon accumulation in sediments decreased up to twofold (~26 g m-2 yr-1) in comparison to those values before mangrove deforestation (~44 g m-2 yr-1). In a mangrove-bound area in Sepetiba Bay (Brazil) temporal changes in sediment accumulation rates and carbon accumulation were quantified. In this research it was observed an increase of up to threefold in carbon accumulation after 1950s (~1100 vs. ~344 g m-2 yr-1), associated to the water diversion Paraiba do Sul River into the Bay. Furthermore, the carbon and nitrogen isotopic values revealed that the high nutrient accumulation observed in the last decades resulted from the urban sewage influx released into the Bay since 1990s. This would have triggered the system fertilization and the consequent higher organic carbon accumulation in sediments. In Guanabara Bay (Brazil) the effects of the deforestation occurred three decades ago within a degraded and eutrophic mangrove area were quantified. It was evidenced that carbon accumulation after deforestation (~65 g m-2 yr-1) was similar to that observed before mangrove deforestation (~58 g m-2 yr-1). Also, the carbon stocks were slightly lower after the deforestation period (~1989 vs. ~2321 g m-2), when higher marine organic matter deposition in sediments were observed. Nevertheless, this organic matter deposition was not able to compensate the losses of carbon due to deforestation process within the study area. In the mangrove forest of Tumbes (Peru) the effect of the shrimp farming activities on carbon accumulation in sediments were quantified. It was observed that the higher carbon accumulation was linked to higher terrestrial organic matter. Finally, the carbon accumulation increased up to twofold after the establishment of shrimp farming activities in 1970s (~73 vs. ~143 g m-2 yr-1). The results of this study suggest that environmental and anthropogenic factors may positively or negatively influence on the carbon storage capacity of mangrove sediments, contributing to the carbon dynamics within these ecosystems

Ingeniero Civil / Una de las técnicas de refuerzo y reparación de estructuras desarrolladas últimamente, corresponde al uso de fibra de carbono (mallas o tejidos) las que se adhieren a los elementos de hormigón o albañilería mediante resinas epóxicas en el caso de materiales poliméricos reforzados con fibra (FRP) y mediante materiales inorgánicos en el caso de las fibras con matriz cementícea (FRCM). El objetivo principal de esta investigación es describir el comportamiento de refuerzos de estructuras de hormigón con fibra de carbono adheridas con matriz cementícea (sistema FRCM). Para esto, se evalúa el desempeño de tres distintas matrices utilizadas para embeber mallas de fibra de carbono como refuerzo de elementos de hormigón. En primer lugar, se hace una revisión bibliográfica de estudios internacionales realizados para evaluar esta solución de reparación y se muestran distintos ejemplos del uso de esta tecnología en distintos lugares sísmicamente vulnerables. El trabajo experimental se inicia con una caracterización de los materiales utilizados. Se presentan las propiedades mecánicas de la malla de fibra de carbono y se caracterizan las distintas matrices cementíceas a utilizar. En esta parte, se incluye la dosificación y confección de dos morteros diseñados para actuar como matrices en el sistema FRCM. El primero de ellos corresponde a un mortero en base a cemento portland modificado con polímeros y el segundo a un mortero geopolimérico en base a ceniza volante. Estos morteros son caracterizados tanto por ensayos en estado fresco como endurecido, para ajustar su composición de modo de obtener las propiedades que normalmente se especifican para este tipo de aplicación, que en este caso corresponden a las de un mortero predosificado diseñado industrialmente como parte del sistema FRCM comercializado en Italia. La factibilidad técnica del sistema FRCM, se estudia mediante ensayos de adherencia a flexión del refuerzo aplicado a vigas de hormigón, teniendo como variable los distintos tipos de morteros y cuantías de refuerzo. Por otra parte, se evalúan las propiedades características del sistema de refuerzo mediante ensayos de tracción directa de láminas de material compuesto y ensayos de adherencia de los morteros a una superficie de hormigón. Del comportamiento observado en el ensayo de flexión, se concluye que no obstante los diferentes morteros estudiados cumplen satisfactoriamente con las condiciones de trabajabilidad requeridas por el sistema FRCM, solamente el refuerzo con matriz geopolimérica presentó un desempeño óptimo bajo la metodología de ensayo adoptada.

Ingeniero Civil Mecánico / Parte importante del trabajo de investigación científica en ciencia de materiales trata sobre el mejoramiento de las propiedades mecánicas de materiales y aleaciones, así como de procesos de manufactura. Uno de los procesos utilizados para este fin es la molienda reactiva de polvos elementales, que permite la generación de materiales compuestos al insertar una segunda fase en una matriz, gracias a la reacción de uno de los polvos con el medio de molienda. En este trabajo se utiliza la molienda reactiva de cobre y titanio en distintos medios de molienda que aporten carbono con el propósito de formar TiC (Carburos de titanio), para luego extruir los polvos obtenidos y generar una aleación de matriz cúprica con dispersoides cerámicos que entorpecen el avance de dislocaciones. Estas aleaciones son posteriormente analizadas para observar el efecto de los medios de molienda en el material final. Para obtener un material de mejores características se diseñó una experiencia que permite estudiar los cambios de propiedades mecánicas en función de parámetros como el tiempo de molienda y el medio de aporte de carbono. Los tamaños de cristalito muestran una tendencia a decrecer mientras se aumenta el tiempo de molienda para todos los medios de molienda. Para todos los medios de molienda se observaron mejores propiedades mecánicas. La tendencia a incrementar dichas propiedades es considerablemente mayor en el hexano que en el tolueno o carbono activado y metanol, llegándose a observar esfuerzos de fluencia dos o tres veces más altos. Estos resultados pueden explicarse, entre otros factores, por una pobre densificación de las muestras realizadas bajo medio de molienda tolueno, y por una menor afinidad a la formación de cerámicos duros a bajo tiempo de molienda para el carbono activado y metanol.