A pesquisa relatada nesta dissertação teve por objetivo analisar a viabilidade técnica de estabilizar-se um solo sedimentar arenoso do Uruguai com cinza de casca de arroz (CCA) e cal. O solo utilizado apresenta baixo poder suporte, sendo pouco adequado para camadas de sub-base e base de pavimento rodoviário. Também não é adequado para ser estabilizado com cal e sua estabilização com cimento é muito custosa. Dois tipos básicos de CCA foram utilizados: uma cinza residual do processo de queima de casca de arroz em um forno sem controle de temperatura, e cinzas produzidas em laboratório por incineração de casca de arroz a diferentes temperaturas controladas. Foram realizados ensaios de difratogramas de raios-X, compactação, capacidade de suporte (ISC), compressão simples, tração por compressão diametral e durabilidade do solo, das CCA e das misturas solo-CCA-cal. Determinaram-se as influências do tempo de cura, dos teores de CCA e cal e dos tipos de CCA nos parâmetros de compactação, no ISC, no comportamento tensão-deformação e nas resistências à compressão simples e à tração por compressão diametral. Analisaram-se os efeitos da demora entre mistura e compactação no comportamento tensão-deformação e na resistência à compressão simples nas misturas com CCA residual e cal, além da sua durabilidade a ciclos de molhagem e secagem. As CCA produzidas a temperatura controlada entre 650°C e 800°C mostraram uma maior atividade pozolânica devido a sua estrutura amorfa. Os valores máximos de módulo de deformabilidade e resistência à compressão simples foram obtidos para as misturas com CCA a temperatura controlada. As misturas solo- CCA residual-cal desenvolveram resistência à tração demonstrando a ocorrência de reações pozolânicas. A estabilização do solo sedimentar arenoso com CCA e cal mostrou-se eficaz, permitindo o uso destes materiais em camadas de sub-base de pavimentos. / This MSc thesis was carried out with the purpose of analysing the technical feasibility of stabilizing a Uruguayan sandy soil with rice husk ash (RHA) and lime. The soil utilized present low bearing capacity and is not suitable for road pavement bases and sub-bases. It does not react to lime by itself and its stabilization with Portland cement is prohibitively expensive. Two kinds of RHA were used: a residual ash produced in the process of incinerating rice husk in an oven without temperature control, and ashes produced in laboratory by incineration of rice husk at different controlled temperatures. X-ray diffraction, compaction and bearing capacity (CBR), unconfined compression, split tensile and durability tests were carried out in the soil and in RHA samples and also in soil-RHA- lime mixtures. The influence of curing time, RHA and lime contents and RHA types in compaction parameters, CBR, strain-stress behaviour and unconfined compressive and split tensile strength were evaluated. The effects of the compaction delay on the stress-strain behaviour and the unconfined compression strength of the mixtures with residual RHA and lime were analysed. In order to investigate the mixtures durability, compacted specimens were submitted to wetting and drying cycles. Due to this amorphous structure, the RHA produced at controlled temperatures (650°C to 800°C) showed to be a more reactive concerning pozzolanic activity. The highest strain modulus and unconfined compression strength values were obtained for the mixtures with controlled temperature RHA. The soil-residual RHA-lime mixtures also developed tensile strength proving that pozzolanic took place. The stabilization of the sandy sedimentary soil with RHA and lime proved to be efficient, allowing the use of these materials in pavement sub-base layers.

O compósito cimentício de elevada capacidade de deformação é um tipo especial de compósito cimentício de alto desempenho reforçado com fibras, cuja principal característica é a alta ductilidade, devido à capacidade de gerar fissuração múltipla quando em carregamento. Este compósito também é conhecido como Engineered Cementitious Composite (ECC), desenvolvido pelo Pesquisador Professor Victor Li na Universidade de Michigan, nos Estados Unidos. Nos últimos cinco anos, o Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) vem desenvolvendo uma linha de pesquisa com o objetivo de adaptar o ECC com materiais locais. Neste intuito, fibras de polipropileno têm sido utilizadas em conjunto com cinza da casca de arroz visando o desenvolvimento de misturas mais viáveis economicamente e mais ambientalmente sustentáveis. Este estudo teve como finalidade avaliar a possibilidade da utilização da cinza de casca de arroz residual (moída em laboratório por 1, 2, 4, 6 e 8 horas) como material pozolânico para substituição parcial de cimento. A caracterização da cinza foi realizada por meio dos ensaios de difração de raio-x, fluorescência de raio-x, perda ao fogo, índice de desempenho, massa especifica e distribuição granulométrica. Este estudo caracterizou compósitos cimentícios de elevada capacidade de deformação contendo 10%, 20% e 30% (em volume) de substituição de cimento por cinza de casca de arroz residual, analisando o comportamento mecânico quanto à tração direta e flexão a quatro pontos. Na busca de um indicativo de durabilidade foram avaliados a absorção e índice de vazios destes compósitos. Além disso, foi realizada a análise da curva de liberação de calor de hidratação para verificar o efeito retardador que a cinza de casca de arroz possa gerar no compósito. E como possível utilização deste compósito como material de reparo, foi analisada a aderência pelo método de cisalhamento oblíquo e pelo método de arrancamento e avaliada a reflexão de fissuras juntamente com a realização de microscopia eletrônica de varredura destes compósitos. Os resultados obtidos mostraram-se satisfatórios para os compósitos com 30% de cinza de casca de arroz moída por 8 e 4 horas, apresentando bons resultados quanto à ductilidade e resistência à propagação de fissuras. / The high strain cementitious composite is a special type of fiber reinforced high performance cementitious composite which main characteristic is the high ductility achieved through the ability to generate multiple cracking under loading. This composite is also known as Engineered Cementitious Composites (ECC), which was first developed by Professor Victor Li at the University of Michigan, in the United States. Over the last five years, the Laboratory of Testings and Structural Models (LEME) of UFRGS has developed a research area aiming to adapt ECC with local materials. In this context, polypropylene fibers were used to substitute PVA fibers and rice husk ash was used to partially replace cement, aiming to develop more cost attractive and greener mixtures. This study analyzed the use of non-processed rice husk ash (grinded in laboratory for 1, 2, 4, 6 and 8 hours) as a pozzolanic material by means of x-ray diffraction tests, x-ray fluorescence, fire loss, performance index, specific mass and particle size distribution. This study characterized, in terms of mechanical behavior, the high strain cementitious composites with 10%, 20% and 30% (by volume) of non-processed rice husk ash as cement replacement. The experimental tests were carried out in terms of direct tensile and four points bending tests. Aiming to obtain a first indication of durability, absorption and void rate tests were performed. Other tests were performed to obtain the hydration heat curve aiming to determine a possible retarding effect that the rice husk ash may cause to the composite. Finally, in order to analyze the use of the composite as a reinforcement material, tests were carried out to obtain the bond behavior in terms of oblique shear and pullout methods. The reflection of cracks was also evaluated along with scanning electron microscopy of the composites. The results were satisfactory for composites with 30% of rice husk ashes grinded for 8 and 4 hours, presenting good results in terms of ductility and resistance to crack propagation.

Apesar do avanço tecnológico crescente na construção civil, a falta de durabilidade das estruturas de concreto, tanto em edificações como pavimentação, tem sido constatada com acentuada assiduidade e proporção. O compósito cimentício de elevada deformação, também conhecido como Engineered Cementitious Composites (ECC), foi difundido a partir do conceito de concretos de alto desempenho reforçado com fibras, visando suprir o comportamento frágil do concreto convencional e problemas relacionados à falta de durabilidade gerada, principalmente, devido à propagação de fissuras. Neste contexto, o Laboratório de Ensaio de Modelos Estruturais (LEME) da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) consolidou, nos últimos cinco anos, um grupo de pesquisa voltado ao estudo do ECC aliado a utilização de materiais nacionais. A concepção tem sido baseada na aplicação de materiais que proporcionem custos mais baixos e fomentem questões de sustentabilidade ambiental. Assim, foram incorporados ao material, fibra de polipropileno (2% em volume) e substituição parcial do cimento por 30% (em volume) de cinza de casca de arroz residual. O presente trabalho visa analisar questões de durabilidade destes compósitos (com e sem a incorporação de cinza), e compará-los a concretos convencionais, através de ensaios relacionados ao estudo da estrutura de poros (absortividade, absorção e índice de vazios, absorção e água por capilaridade, absorção de água pelo método do cachimbo e microscopia eletrônica de varredura), penetração e difusão de íons cloretos, retração livre e restringida, e, por fim, resistência à abrasão. Os resultados obtidos indicam que a incorporação de cinza de casca de arroz melhorou significativamente as propriedades do compósito relacionadas à conexão e solução dos poros, dificultando a passagem de cloretos, além de apresentar resistência à abrasão semelhante ao compósito de referência. Sua desvantagem está relacionada às maiores aberturas de fissuras ocasionadas devido à retração restringida. Entretanto, o trabalho evidencia a viabilidade e vantagem do uso de cinza de casca de arroz na produção do compósito, em termos de durabilidade. / Despite the increasing technological advances in construction, the lack of concrete structures durability, both in buildings and pavement, have been found with severe attendance and proportion. The high strain cementitious composite, also known as Engineered Cementitious Composites (ECC), was widespread from the concept of high performance fiber reinforced concrete, in order to supply the fragile behavior of conventional concrete and problems related to lack of durability generated mainly due to crack propagation. In this context, the Laboratório de Ensaios e Modelos Estruturais (LEME) of the Federal University of Rio Grande do Sul (UFRGS) consolidated over the last five years, a research group focused on the ECC study allied with the use of national materials. The design has been based on the application materials that provide lower costs and promote environmental sustainability issues. Thus, they were incorporated into the material polypropylene fibers (2% by volume) and partial cement replacement of 30% (by volume) of residual rice husk ash. This study aims to examine durability issues of these composites (with and without rice husk ash), and compare them to conventional concretes, through tests related to the study of pore structure (absorptivity, absorption and void ratio, water absorption by capillarity, water absorption by the pipe method and scanning electron microscopy), penetration and diffusion of chloride ions, free and restrained shrinkage, and, finally, abrasion resistance. The results indicate that the incorporation of rice husk ash significantly improved material properties related to connection and pores solution, hindering the chloride ingress, and presents abrasion resistance similar to the reference composite. Its disadvantage is related to the larger cracks due to restrained shrinkage. However, the work demonstrates the viability and advantage of use rice husk ash in the composite production in terms of durability.

Cinzas de casca de arroz são resíduos de comprovada eficiência como material pozolânico. No entanto, a variabilidades do material, decorrente das diferentes condições de geração impedem que o mesmo seja comercializado. Assim o presente trabalho tem como objetivo verificar a influência da variação do índice de amorfismo (IA) de cinzas de casca de arroz, sobre a atividade pozolânica deste material. As cinzas foram utilizadas em substituição parcial ao cimento. A metodologia de pesquisa foi dividida nas seguintes fases: (1) Coleta das cascas de arroz; (2) produção das cinzas de casca de arroz através da queima em diferentes temperaturas (500, 650, 800, 950 e 1100ºC) realizada em forno de laboratório. Fixou-se o tempo de residência do material (3 horas), a taxa de aquecimento (5°C/min), e resfriamento lento. Posteriormente utilizou-se a moagem das cinzas em diferentes tempos para que os diâmetros atendessem a finura apropriada para uma pozolana. (3) Em seguida o material gerado foi caracterizado através de ensaios químicos, físicos e mineralógicos; os demais materiais, tais como cimento e areia, também foram caracterizados, de forma que atendam as especificações normativas. (4) Com base nas análises dos resultados, foram moldados 6 corpos-de-provas de argamassas para realização do ensaio de índice de atividade pozolânica com o cimento. (5) A etapa final foi a quantificação do índice de amorfismo por meio de refinamento de Rietveld. Os resultados demonstraram que o índice de amorfismo pode ser utilizado como parâmetro de controle de cinzas residuais. O índice de amorfismo está diretamente relacionado à temperatura de queima e ao tempo de moagem e a atividade pozolânica, sofre influência dessa variável bem como de outras tais como diâmetro médio dos grãos e relação água/aglomerante / The rice husk ash is a waste of proved performance as pozzolanic material. However, the variability of the material, as a result of different generation conditions, restricts its use. Thus, this study aims to determine the influence of variation of the amorphous index (AI) of rice husk ash on the pozzolanic activity of this material. The ash was used as partial replacement of cement. The methodology of research was divided into the following steps: (1) Collection of rice hulls, (2) production of rice husk ash at different temperatures (500, 650, 800, 950 and 1100 °C) made in a small lab furnace. The time into the furnace was fixed (3 hours), as well as the rate of heating (5 ° C / min) and the slow cooling adopted. Thus, the ashes had been grinded at different times until appropriate diameters. (3) Then, chemical, physical and mineralogical characterization had been carried through, as well as other materials such as cement and fine aggregate according standard specifications. (4) According previous analysis of results, 6 mortar samples were molded to perform testing of pozzolanic activity index with Portland cement. (5) The final step was to quantify the amorphous content by the Rietveld refinement. The results showed that the index of amorphous can be used as a control parameter for rice husk ashes. The amorphous index is directly related with the burning temperature and the grinding time, The pozzolanic activity was also influenced by these variables as well as medium diameter of grains and its water/binding ratio.

Os resíduos lignocelulósicos agroindustriais, como a casca de arroz e a casca de soja, são fontes abundantes e de baixo custo na produção biotecnológica de compostos de alto valor agregado como etanol e xilitol, por figurarem como fontes de celulose e hemicelulose. No presente trabalho será estudada a capacidade de conversão dos açúcares provenientes destes resíduos por diferentes leveduras ampliando os conhecimentos sobre a produção biotecnológica de alcoóis. A capacidade de Candida shehatae, Saccharomyces cerevisiae, e a co-cultura destas duas leveduras na conversão do açúcar presente no hidrolisado de casca de arroz (RHH) utilizado como substrato para a produção de etanol foi estudada. Em experimentos em agitador orbital, as co-culturas dessas leveduras apresentaram rendimentos de etanol (YP/S) de 0,42 e 0,51 em meio sintético simulando a composição do hidrolisado e em RHH, respectivamente. Ao analisar a produção de etanol com culturas puras de C. shehatae o rendimento de etanol foi ligeiramente inferior (0,40). Visando analisar o metabolismo das leveduras sob condições de anaerobiose e de limitação de oxigênio, foram realizados experimentos em biorreatores, onde a utilização de co-culturas produziu rendimentos de etanol similares em ambas condições (0,50-0,51) em meio sintético, enquanto que em RHH, rendimentos de 0,48 e 0,44 foram obtidos, respectivamente. Novas estratégias de produção de etanol a partir de hidrolisado de casca de arroz também foram testadas, como a sacarificação e co-fermentação simultânea por S. cerevisiae, Spathaspora arborariae e pela combinação destas leveduras. Nas culturas sob limitação de oxigênio, S. cerevisiae foi capaz de metabolizar a glicose presente RHH, resultando em um rendimento de etanol (YP/S) de 0,45. A co-cultura de S. cerevisiae e S. arborariae foi capaz de metabolizar pentoses e hexoses presentes em RHH, obtendo YP/S de 0,48 g g -1 e rendimento de xilitol (YX/X ) de 0,39 g g -1 e com o uso de sacarificação e co-fermentação simultânea produziu-se 14,5 e 3 g L-1 de etanol e xilitol, respectivamente. No hidrolisado de casca de soja (SHH), testou-se a capacidade das celulases provenientes do fungo Penicillium echinulatum S1M29, em aumentar a quantidade de açúcares no meio de hidrolisado. O rendimento de sacarificação foi de 72 %, quando foi utilizado 15 FPU g-1 de matéria seca, incubado num agitador orbital a 120 rpm, 50 ºC durante 96 h. Após a sacarificação, a capacidade das células imobilizadas de S. cerevisiae, C. shehatae, S. arborariae, ou a combinação de C. shehatae, S. arborariae com S. cerevisiae, para a conversão de açúcares presentes em SHH como substrato para a produção de etanol foi estudada. Os melhores coeficientes de rendimento de etanol (YP/S) foram de 0,45, 0,47 e 0,38, utilizando culturas puras de S. cerevisiae, C. shehatae, e S. arborariae respectivamente, e YP/S de 0,48 e 0,40 g g -1, para co-culturas de S. cerevisiae e C. shehatae ou S. arborariae, respectivamente. As leveduras com os melhores rendimentos de etanol (S. cerevisiae e C. shehatae) tiveram seu metabolismo testado em biorreatores imobilizados. Estas culturas em biorreatores produziram um rendimento do etanol de 0,49, para S. cerevisiae e 0,41 g g -1 usando C. shehatae. Visando a melhora do processo de fermentação do hidrolisado de casca de soja (HCS), realizaram-se experimentos estatísticos (Plackett-Burman e CCD), para diferentes condições operacionais e formulações do meio. Com o Plackett-Burman testou-se os efeitos da suplementação com quatro nutrientes (peptona, extrato de levedura, milhocina e Tween 80). Através do planejamento fatorial composto central (CCD) com quatro repetições no ponto central e seis pontos axiais, analisou-se os efeitos das condições de fermentação (temperatura, pH e tamanho do inóculo) para a produção de etanol por C . guilliermondii. Os resultados demonstraram que nenhuma suplementação do meio foi necessária, sendo C. guilliermondii capaz de crescer em hidrolisado não-suplementado e não-desintoxicado. As melhores condições de cultura foram determinadas pelo CCD como sendo de 28 °C, pH 5.0, e 109 UFC ml-1 de tamanho do inóculo, respectivamente. O coeficiente de produtividade de etanol atingiu um máximo de 1,4 g L-1 h-1 cerca de 80 % do rendimento teórico esperado, resultando em um coeficiente de rendimento de etanol (YP/S) de 0,41 g g-1. / The lignocellulosic agroindustrial residues such as rice hull and soybean hull are abundant and inexpensive wastes and can be used in biotechnological production of high value-added compounds such as ethanol and xylitol, like sources of cellulose and hemicellulose. In this paper was tested the ability of converting sugars from these wastes by different yeasts, using the knowledge about the biotechnological production of alcohols. The ability of Candida shehatae, Saccharomyces cerevisiae, or the combination of these two yeasts in converting the mixed sugar composition of rice hull hydrolysate (RHH) as substrate for ethanol production is presented. In shake flask experiments, co-cultures showed ethanol yields (YP/S) of 0.42 and 0.51 in synthetic medium simulating the sugar composition of RHH and in RHH, respectively, with both glucose and xylose being completely depleted, while pure cultures of C. shehatae produced slightly lower ethanol yields (0.40). Experiments were scaled-up to bioreactors, in which anaerobiosis and oxygen limitation conditions were tested. Bioreactor co-cultures produced similar ethanol yields in both conditions (0.50-0.51) in synthetic medium, while in RHH, yields of 0.48 and 0.44 were obtained, respectively. New technologies to produce ethanol from RHH were tested, with the simultaneous saccharification and co-fermentation by S. cerevisiae, Spathaspora arborariae and the combination of these yeasts. In bioreactor cultures under oxygen limitation, S. cerevisiae was capable of metabolizing glucose from RHH, which contained small amounts of acetic acid, furfural, and hydroxymethylfurfural, achieving ethanol yields of 0.45. In the co-culture of S. cerevisiae and S. arborariae pentoses and hexoses from RHH, were converted to ethanol and xylitol, with yields of 0.48 and 0.39, and using simultaneous saccharification and co-fermentation with both yeasts produced ethanol and xylitol to final concentrations of 14.5 g L-1 and 3 g L-1, respectively. In soybean hull hydrolysate (SHH), was studied the ability of cellulase from Penicillium echinulatum S1M29, to increase the amount of sugars in the hydrolysate medium. The saccharification yield was 72 % using 15 FPU g-1 dry matter on orbital shaker at 120 rpm, 50 °C for 96 h. After saccharification, the ability of immobilized cells of S. cerevisiae, C. shehatae, S. arborariae, or a combination of C. shehatae, S. arborariae with S. cerevisiae for the conversion of sugars present in SHH as a substrate for ethanol production was studied. In shaker cultivations, the bioconversion of SHH into ethanol showed yields (YP/S) of 0.43, 0.47, and 0.38, in cultures of S. cerevisiae, C. shehatae, and S.arborariae, respectively. Co-cultures of S. cerevisiae and C. shehatae or S. cerevisiae and S. arborariae, produced YP/S of 0.48 and 0.40, respectively. S. cerevisiae and C.shehatae were immobilized in Ca-alginate and cultivated in bioreactors to analyse the possibility of scaling up this process. Immobilized-cell cultures showed yields of 0.45 and 0.38, respectively. Aiming to improve the fermentation of soybean hull hydrolysate (HCS), operational conditions and medium formulation were optimized using statistical experimental designs (Plackett-Burman and CCD). Plackett-Burman was used to analysate the effects of supplementation with four nutrients (peptone, yeast extract, corn steep liquor and Tween 80). Using factorial central composite design (CCD) with four replications at the center point and six axial points, was examined the effects of fermentation conditions (temperature, pH, and inoculum size) for ethanol production by Candida guilliermondii BL13. Results showed that C. guilliermondii was capable of growing in non-supplemented, non-detoxified hydrolysate, and the best culture conditions were determined to be 28 °C, pH 5.0, and 109 CFU mL-1 inoculum size, respectively. Ethanol productivity peaked at 1.4 g L-1 h-1 and yields of 0.41 g g-1, about 80 % of expected theoretical yields, were observed.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-06-28T16:18:34Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberto Caetano de Oliveira.pdf: 703295 bytes, checksum: 4665b08a874b372da79ba246dbeb7508 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-03T18:39:48Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberto Caetano de Oliveira.pdf: 703295 bytes, checksum: 4665b08a874b372da79ba246dbeb7508 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-07-03T18:40:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberto Caetano de Oliveira.pdf: 703295 bytes, checksum: 4665b08a874b372da79ba246dbeb7508 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-03T18:40:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Roberto Caetano de Oliveira.pdf: 703295 bytes, checksum: 4665b08a874b372da79ba246dbeb7508 (MD5) Previous issue date: 2016-05-11 / A qualidade fisiológica inadequada de sementes de azevém tem resultado em pastagens com inadequado estande de plantas para a cobertura do solo e, sobretudo, para a exploração forrageira. Neste sentido, o presente trabalho tem como principal objetivo propor um teste de vigor para sementes de azevém de fácil aplicação e de baixo custo. Para isto foi proposto testar diferentes profundidades de semeadura (0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3cm) em três diferentes substratos (areia, fibra de côco e casca de arroz carbonizada) para diferenciar a qualidade fisiológica de 4 lotes que apresentaram semelhança quanto ao teste de germinação e umidade, porém diferenças quanto ao vigor a partir das análises de emergência em campo, peso de mil sementes, envelhecimento acelerado, primeira contagem da germinação e condutividade elétrica. Estes testes serviram para ranquear os lotes de acordo com o vigor. O trabalho foi conduzido no Laboratório Didático de Análise de Sementes LDAS na Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel” (FAEM), Universidade Federal de Pelotas. O delineamento experimental foi o de blocos inteiramente casualizados. Os dados foram submetidos à análise de variância através do teste F e as médias, comparadas entre si pelo teste de Scott-Knot, a 5% de probabilidade. Os resultados demonstraram que a profundidade de semeadura foi um teste eficiente para determinar o vigor de sementes de azevém anual, especialmente quando os substratos foram de areia e de fibra de côco. As variáveis que melhor expressaram o vigor da semente de azevém anual semeado em diferentes profundidades foram a emergência de plântulas e o índice de velocidade de emergência. A partir da porcentagem de emergência de plântulas semeadas em areia a 2,5 cm e em fibra de côco a 2,5 e 3cm de profundidade, foi possível determinar o vigor de sementes de azevém anual. Porém, quando a variável resposta foi o índice de velocidade de emergência de plântulas, a profundidade de semeadura mais interessante para determinar o vigor das sementes foi de 2,5cm, quando o substrato foi areia e, de 3cm, quando o substrato foi fibra de coco. / The inadequate physiological quality of ryegrass seeds has resulted in pastures with inadequate plant stands for soil cover and, especially, forage exploitation. In this sense, the main objective of this work is to propose a vigor test for ryegrass seeds of easy application and low cost. For this purpose, it was proposed to test different sowing depths (0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3 cm) on three different substrates (sand, coconut fiber and charcoal rice husk) to differentiate The physiological quality of 4 lots that presented similarity to the germination and humidity test, but differences as to vigor from the field emergency analysis, thousand seed weight, accelerated aging, first germination count and electrical conductivity. These tests were used to rank the lots according to the vigor. The work will be conducted in the Didactic Laboratory LDAS Seed Analysis at the “Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel (FAEM), Universidade Federal de Pelotas”. The experimental design was a completely randomized block design. The data were submitted to analysis of variance through the F test and the means, compared to each other by the Scott-Knot test, at 5% probability. The results demonstrated that sowing depth was an efficient test to determine the vigor of annual ryegrass seeds, especially when the substrates were sand and coconut fiber. The variables that best expressed the vigor of the annual ryegrass seed sown at different depths were the emergence of seedlings and the rate of emergence speed. From the emergence percentage of seedlings sown in 2.5 cm sand and coconut fiber 2.5 and 3 cm depth, it was possible to determine the vigor of annual ryegrass seeds. However, when the response variable was the seedling emergence rate index, the most interesting seeding depth to determine seed vigor was 2.5 cm, when the substrate was sand and 3 cm when the substrate was coconut fiber.

Orientador: Antonio Ludivico Beraldo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola / Made available in DSpace on 2018-08-10T23:59:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigues_MichelleSantos_M.pdf: 10427366 bytes, checksum: c776d8179974a0320409ae0d83f77f96 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A casca de arroz, utilizada como fonte de energia em indústrias de beneficiamento de arroz, converte-se, depois da queima, em uma cinza com tonalidade escura e com alto teor de carbono. Esse resíduo, ainda sem um destino adequado, é muitas vezes depositado em grandes áreas abertas provocando um elevado impacto ambiental. Este trabalho teve como objetivo avaliar a viabilidade de utilização da cinza de casca de arroz (CCA) residual na produção de argamassas, como substituta parcial ao cimento, para uso nas construções rurais ou urbanas, como forma de aproveitamento desse resíduo. A cinza de casca de arroz foi caracterizada por meio de análises químicas, tais como da análise de fluorescência de raios-X (composição química), análise do teor de carbono com a calcinação da cinza a mais de 1000 °C e difração de raios-X; também foi realizada análise granulométrica a laser, fornecendo a superfície específica, a massa específica e a dimensão média dos grãos da cinza. Para determinar qual seria a função da cinza na argamassa foram realizadas avaliações da pozolanicidade do material, por meio do ensaio de Índice de Atividade Pozolânica com cimento Portland (IAP) e pelo método rápido da condutividade elétrica. As argamassas foram produzidas e ensaiadas na forma de corpos-de-prova cilíndricos de 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura (NBR 7215). Os ensaios físico-mecânicos realizados foram de resistência à compressão simples e ensaio não destrutivo (velocidade do pulso ultra-sônico - VPU); essas argamassas passaram por três diferentes tipos de exposição - protegidas em laboratório, expostas em ambientes externos e submetidas a ciclos de imersão e secagem, de forma que fosse avaliada a durabilidade do material, no tempo máximo de 5 meses de exposição. Outros ensaios realizados foram o ensaio de curva de hidratação, proposto para a verificação da compatibilidade química entre o cimento e a cinza e a microscopia eletrônica de varredura (MEV) nas argamassas em seu estado endurecido. Embora as argamassas tenham apresentado bom desempenho, os resultados indicaram que a cinza de casca de arroz residual utilizada, não possui pozolanicidade, porém podendo ser utilizada em matrizes cimentícias como material inerte (efeito filler) / Abstract: Rice husk, employed as energy source at milling industry in Brazil, after burning, generates a dark colored ash with high carbon content. This residue is not yet conveniently disposed, being currently dumped on large areas, causing high environmental impact. This research work intended to evaluate the applications of residual rice husk ashes (RHA) viability as a partial cement replacement at specific ratio for mortar production for urban and rural constructions. Rice husk was chemically characterized through X-ray fluorescence, ashes calcination beyond 1000 °C, for carbon content determination, X-ray diffraction, laser granulometric analysis for specific surface, specific mass as well as for average particle size determinations. Pozolanicity analysis was carried to determine the ashes function and behavior with the pozolanic evaluation with Portland cement (IAP), and by the quick electrical conductivity method. Mortar specimens were molded as cylinder with 50 mm diameter and 100 mm height (Brazilian Standard NBR 7215). The fisical-mechanic testing were compressive strenght and ultrasonic pulse velocity (UPV). Mortars specimens were submitted to three different expositions treatments as: protected in laboratory, exposed to the outside environment and submitted to immersion and drying cycles, to evaluate material durability at a maximum period of five month. Other tests were conducted: hydration curve determination was applied to check the chemical compatibility between cement and ashes and scanning electron microscopy (SEM) applied to the hardened mortars. In despite of the mortar presenting good performance, this residual rice husk did not present pozolanicity, but it can be employed in cement matrices as inert material (filler effect) / Mestrado / Construções Rurais e Ambiencia / Mestre em Engenharia Agrícola

A sustentabilidade das regiões de produção intensiva de suínos depende de destinos alternativos para os resíduos nelas gerados. A calcinação da cama sobreposta gera sílica vítrea que pode ser utilizada na substituição parcial de aglomerantes comerciais. A utilização de cinzas de casca de arroz como material pozolânico para a confecção de argamassas e concretos tem merecido atenção considerável, nos últimos anos, não apenas por melhorar as propriedades mecânicas de materiais cimentícios, mas, sobretudo pelos benefícios ambientais gerados, com a redução do consumo de clínquer. A falta de sustentabilidade ambiental pode limitar o crescimento econômico da suinocultura, dada a tendência do setor de crescimento concentrado em grandes empreendimentos, e, por conseqüência, do aumento da poluição provocada pelos dejetos. Com a busca de alternativas que solucionem ou minimizem tal problema, o objetivo geral deste trabalho foi o aproveitamento de resíduos agropecuários (cama sobreposta de suínos e fibra curta de sisal) para a fabricação de placas à base de compósitos cimentícios para escamoteadores com diferentes tipos de aquecimento (lâmpada incandescente e resistência elétrica). As cinzas de cama sobreposta de suínos substituíram 30% do cimento Portland. A matriz cimentícia resultante foi reforçada com fibra curta de sisal. Os resultados obtidos com a utilização da cinza da cama sobreposta de suínos valida seu uso como material de substituição parcial do cimento Portland. A temperatura ideal de calcinação é de 600 ºC, com rampa de 5 ºC/min durante 3 h. O material selecionado foi o passante na peneira ABNT No 200 (# 0,074 mm). A cinza da cama sobreposta de suínos aumentou a condutividade térmica e a fibra de sisal incorporou o ar na placa e, assim, reduziu a conducao do calor para a parte inferior. O melhor tratamento foi a utilização da placa em duas camadas com cinza de cama sobreposta e fibra de sisal, associada ao uso da lâmpada de 200 W. / The sustainability of intensive areas of swine production depends on alternative destinations for the generated residues. The calcination of swine deep bedding generates vitreous silica for partial replacement of commercial binders. The use of rice husk ashes as pozzolanic material for mortars and concretes has deserved considerable attention in the last years, not just for improving their mechanical properties, but also for the environmental benefits linked to the reduction of clinker consumption. The lack of environmental sustainability can limit the economical growth of swine production, due to the tendency for concentration in sites with intensive activity, and, as a consequence, the increase of the contamination by wastes. Aiming alternatives that can minimize or decrease such problem, the objective of this work is to test the use of agricultural waste (swine deep bedding ashes and sisal fiber) for the manufacture of piggy`s house plates with different types of heating (filament lamps and electric resistance) on based cement composite materials. The swine deep bedding ashes replaced 30% of Portland cement. The resulting cementations matrix was reinforced with sisal fiber. The results obtained with the use of swine deep bedding ashes validates the use of this material for partial replacement of Portland cement. The optimal calcination temperature is 600 °C with rate of 5 ºC/min for over 3 hours. The material selected should be as pass in ABNT sieve No 200 (# 0.074 mm). The swine deep bedding ashes increased the thermal conductivity and sisal fiber entrapped air in the plate and due to the pores incorporated there was a reduction in the heat conduction to the bottom. The best treatment was the plate with two layers of swine deep bedding ashes and sisal fiber, associated with 200 W lamp.

Submitted by Gabriela Lopes (gmachadolopesufpel@gmail.com) on 2018-05-17T17:37:09Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Laura Reisdörfer Sommer.pdf: 2171447 bytes, checksum: 483f53b69c58678dd6f57242e873f918 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-05-18T20:36:13Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Laura Reisdörfer Sommer.pdf: 2171447 bytes, checksum: 483f53b69c58678dd6f57242e873f918 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-05-18T20:36:13Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Laura Reisdörfer Sommer.pdf: 2171447 bytes, checksum: 483f53b69c58678dd6f57242e873f918 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-02-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / O objetivo deste trabalho foi testar novas alternativas para a produção de mudas de pequenas frutas, bem como avaliar o desenvolvimento e a fenologia das mesmas, em diferentes recipientes e substratos. O trabalho foi dividido em três experimentos. No primeiro experimento, o objetivo do trabalho foi avaliar o uso de diferentes substratos no enraizamento ex vitro de microestacas de framboeseira ‘Fall Gold’. Após 60 dias foram avaliadas: porcentagem de sobrevivência, comprimento da parte aérea, número de raízes, comprimento da maior raiz, massa de matéria fresca e massa de matéria seca da parte aérea e da raiz. No segundo experimento, o objetivo do trabalho foi avaliar o uso de substratos e volumes de recipientes no desenvolvimento de mudas de amoreira-preta ‘Xavante’. As avaliações foram realizadas mensalmente durante doze meses da instalação do experimento e foram avaliados: porcentagem de sobrevivência, comprimento da maior haste, número de hastes por planta, número de rebentos, comprimento do maior rebento e massa de matéria seca da raiz. No terceiro experimento, o objetivo do trabalho foi avaliar a duração, em dias, dos estádios fenológicos para a amora-preta ‘Xavante’ em diferentes volumes de recipientes e substratos. A duração (em dias) de cada estádio fenológico em cada planta foi verificada da seguinte forma: início da brotação da gema florífera, início da floração, início da maturação do fruto e início da colheita de frutos. Também foram identificadas uma gema dormente por haste, para avaliações de fenologia de frutos e foram avaliadas a duração (em dias) dos seguintes estádios de desenvolvimento de frutos: gema dormente, gema brotando, botão de flor, flor parcialmente aberta, flor aberta, baga verde, baga parcialmente rosada, baga cor-de-rosa e baga madura. No primeiro experimento, conclui-se, que para o enraizamento de microesatacas de framboeseira ‘Fall Gold’, o uso do substrato S10-Beifort® ou da mistura de vermiculita+fibra de coco são os que apresentaram resultados favoráveis. Já no segundo experimento, concluiu-se que plantas de amoreira-preta ‘Xavante’ apresentaram desenvolvimento adequado em substrato fibra de coco, com recipientes de 30 litros, aos 360 dias de cultivo. No terceiro experimento, os estádios fenológicos apresentaram, em média, a mesma duração, independente do substrato e do recipiente. / The objective of this work was to test new alternatives for the production of seedlings of small fruits, as well as to evaluate their development and phenology in different containers and substrates. The work was divided into three experiments. In the first experiment, the objective of the work was to evaluate the use of different substrates in the ex vitro rooting of 'Fall Gold' raspberry micro-cuttings. After 60 days, was evaluated: the percentage of surviving seedlings, shoot length, number of roots, length of the largest root, mass of fresh matter and dry matter mass of shoot and root. In the second experiment, the objective of this work was to evaluate the use of different substrates and container volumes in the development of 'Xavante' blackberry seedlings. The evaluations were performed monthly during twelve months of the installation of the experiment and were evaluated: percentage of survival, length of the largest stem, number of stems per plant, number of shoots, length of largest shoot (cm) and mass of root dry matter. In the third experiment, the objective of this work was to evaluate the duration, in days, of the phenological stages for 'Xavante' blackberry in different container volumes and different substrates. The duration (in days) of each phenological stage in each plant was verified as follows: beginning of flowering bud, beginning of flowering, beginning of fruit maturation and beginning of fruit harvest. A stem dormant per stem was also identified for evaluations of fruit phenology and the duration (in days) of the following stages of fruit development: dormant bud, bud sprouting, flower bud, partially open flower, open flower, green berry, partially pink berry, pink berry and ripe berry. In the first experiment, it was concluded that the use of the substrate S10-Beifort® or of the vermiculite+coconut fiber mixture were the favorable results for the rooting of 'Fall Gold' raspberry seedlings. In the second experiment, it was concluded that blackberry 'Xavante' presented adequate development in coconut fiber substrate, with 30-liter containers, at 360 days of cultivation. In the third experiment, the phenological stages showed, on average, the same number of days independent of the substrate and the container observed.

The service life of concrete structures can be extended by controlling aggressive agents often found in the environment that attack concrete. Such agents may cause structures to deteriorate and result in technical losses (physical damage) and financial losses (repair costs). Chloride ions are among the most aggressive agents that attack concrete structures, causing steel bar corrosion. Several research studies have been performed to develop a concrete composition that would lend optimal chloride ion protection. The present study investigated the chloride resistance behavior of concrete compositions using different contents of rice husk ash (RHA). The concrete samples were tested for axial compressive strength, chloride penetration ASTM C 1202 (RCPT), chloride retention, chloride penetration by silver nitrate spray, mercury porosimetry and pore solution composition. Binder mixtures with 10%, 20% and 30% RHA were investigated and compared with the cement-only reference sample. Test results show that higher RHA concentrations yielded a drop in the charge passed, in the concentration of retained chloride, in the mercury intrusion volume, in the critical diameter and in specific electrical conductivity. At the same time, the chloride penetration depth measured by silver nitrate spray increased. This behavior can be attributed to a reduction in chloride retention and a lower concentration of aluminates resulting from the lower cement content used, a factor that has a more significant influence that the changes in pore structure. A strong correlation was observed between chloride penetration and compressive strength, the concentration of retained chloride, the mercury intrusion volume, the critical diameter and the specific electrical conductivity. / Uma das formas de aumentar a vida útil de uma estrutura de concreto é o controle da ação dos agentes agressivos, em geral oriundos do meio ambiente. Estes agentes ocasionam o processo de degradação das estruturas, acarretando prejuízos tanto do ponto de vista técnico danos causados como do ponto de vista econômico custos de recuperação. Os íons cloreto constituem-se um dos mais nocivos agentes agressivos das estruturas de concreto, causando corrosão das armaduras. Assim, inúmeras pesquisas tem sido realizadas com o intuito de descobrir uma composição do concreto que apresente melhor desempenho. Com essa preocupação, o presente trabalho teve por objetivo investigar o comportamento frente a cloretos de concretos compostos com diferentes teores de cinza de casca de arroz. Foram realizados ensaios para a determinação da resistência à compressão axial, da penetração de cloretos ASTM C 1202, de cloretos retidos, da penetração de cloretos pelo método de aspersão de nitrato de prata, da porosimetria de mercúrio e da composição da solução aquosa dos poros. Foram investigadas misturas aglomerantes com teores de cinza de casca de arroz de 10%, 20% e 30%, e confrontadas com uma de referência contendo somente cimento (CPVARI). Dos resultados obtidos, verificou-se que o aumento no teor de cinza de casca de arroz resultou numa diminuição na carga passante, no teor de cloreto retido, no volume de intrusão de mercúrio e diâmetro crítico, na condutividade elétrica específica, e aumentou a profundidade de penetração de cloreto avaliada pela aspersão do nitrato de prata. Acredita-se que este comportamento deva-se à diminuição na retenção de cloreto, pelo menor teor de fase líquida, devido à redução no teor de cimento. Isso tudo acarretou uma influência mais significante na estrutura do concreto que a alteração na estrutura de poros. Observou-se, por fim, forte correlação entre a penetração de cloretos, a resistência à compressão, o teor de cloreto retido, o volume de intrusão de mercúrio, o diâmetro crítico e a condutividade elétrica específica.