Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:28:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 299503.pdf: 2913040 bytes, checksum: e179344d1c25942687b9777b0543a700 (MD5) / Em meio a crises mundiais a procura por redução de custos e aumento de produtividade no ramo industrial, sem perda de qualidade final, tem sido intensa. Como um dos principais fatores de redução de custo aplica-se o estudo de matérias-primas alternativas para a confecção de novos produtos. Adjacente a esta situação, o desenvolvimento de tecnologias para o reaproveitamento de resíduos industriais nos mais diversos segmentos tem importante contribuição para o desenvolvimento sustentável de determinados setores. No intuito de confrontar estas duas situações atuais em evidência, este trabalho se propõe avaliar a possibilidade da incorporação de cinza de casca de arroz - CCA, resíduo do processo de beneficiamento do arroz, como substituição a cargas minerais em materiais poliméricos de polipropileno (PP). Por meio de planejamento experimental foram avaliados o efeito do tamanho de partícula e do percentual de carga (CCA), da vazão mássica de injeção e da temperatura de resfriamento do molde nas propriedades do compósito CCA-PP e na processabilidade por injeção. A caracterização da CCA foi realizada através de análise térmica simultânea (ATD/TG), dilatometria, análise química por fluorescência de raios x, análise mineralógica por difração de raios x e distribuição do tamanho de partícula por difração a laser. As propriedades mecânicas do compósito CCA-PP foram avaliadas por ensaios de tração, flexão e impacto Charpy, caracterização morfológica através de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia óptica (MO) e para a caracterização térmica calorimetria diferencial de varredura (DSC). Os resultados mecânicos indicaram propriedade satisfatória para o compósito CCA-PP, em especial para as condições com 5,0 % em massa de CCA quando comparados com as propriedades mecânicas do PP virgem. O compósito CCA-PP apresentou aumento do grau de cristalinidade com o aumento da temperatura do molde e aumento da vazão mássica de injeção, consequentemente com melhorias nas propriedades mecânicas de tração e de flexão. / In the midst of global crises demand for cost reduction and increased productivity in the industrial sector, without loss of final quality has been intense. As a major factor in cost reduction applies to the study of alternative raw materials for making new products. Adjacent to this, the development of technologies for the reuse of industrial waste in several segments has an important contribution to the sustainable development of certain sectors. In order to confront these two situations present in evidence, this study aims to evaluate the possibility of incorporating rice husk ash - RHA, residue of the process of rice processing, such as replacement of mineral fillers in polymeric materials of polypropylene (PP). By means of experimental design were evaluated the effect of particle size and load percentage (RHA), the mass flow rate and injection mold cooling temperature on the properties of RHA-PP composites in the processability by injection. The characterization of the RHA was performed by simultaneous thermal analysis (STA), dilatometry, chemical analysis by x-ray fluorescence, x-ray diffraction and particle size distribution. The mechanical properties of composites RHA-PP were evaluated by tensile tests, bending and Charpy impact, morphological characterization via scanning electron microscopy (SEM) and optical microscopy (OM) and characterization thermal by differential scanning calorimetry (DSC). The mechanical results indicate satisfactory property for the CCA-PP composites, especially for conditions with 5.0% by mass of CCA when compared with the mechanical properties of virgin PP. The CCA-PP composite showed higher degree of crystallinity with increase mold temperature and increase in mass flow of injection, consequently with improved mechanical properties of tensile and bending

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. / Made available in DSpace on 2013-07-16T00:23:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228722.pdf: 1203991 bytes, checksum: 573cf2abfd6e41af18bbd6924ee9ec0d (MD5) / As reservas mundiais de petróleo irão se acabar nos próximos 100 anos. Para um país como o Brasil, a biomassa será um substituto natural do petróleo, seja na geração de energia ou na obtenção de novos materiais. No beneficiamento do arroz, a casca resultante se apresenta como alternativa de biomassa empregada na geração de calor para secagem de grãos de arroz. Como resultado deste processo, surge a cinza da casca de arroz (CCA) que por ser rica em sílica (SiO2) é uma potencial fonte alternativa de matéria-prima para aplicações diretas ou indiretas em alguns setores industriais. Neste trabalho utilizou-se a CCA obtida a partir do processo de combustão da casca, na obtenção de um material baseado em sílica, na forma de um filme polimérico flexível que pode ser explorado como substituto plástico. A sílica foi extraída utilizando-se hidróxido de sódio (NaOH). A reação de extração produziu silicato de sódio e CCA residual que foi avaliada como um potencial adsorvente pela sua área superficial. A CCA foi extraída utilizando NaOH nas concentrações de 1, 2 e 2,7N e avaliada nos tempos reacionais de 1, 2 e 3 horas para cada concentração estudada. Os silicatos solúveis apresentaram módulos de sílica (MS) entre 2,04 e 2,83. Esse silicato resultante foi concentrado para aproximadamente 3N NaOH e utilizada para produzir o filme de silicato de sódio flexível. O filme secado a temperatura ambiente apresentou aproximadamente 22% de umidade. A análise de DRX mostrou a existência de silicato na forma amorfa presente no filme. Os dados de FTIR indicaram a presença dos grupos Silanol (Si-OH) e Siloxane (Si-O-Si), além de confirmar a diferença entre a superfície e interior da estrutura. The world reserves of petroleum will finish in about 100 years. For a tropical country like Brazil, biomass will be the natural substitute for petroleum at the power generation or development of new materials. The resulting husk of the rice production is an alternative source of the biomass in the heat generation for drying rice. As a result of this combustion process, the rice husk ash is produced. This ash can be rich in silica (SiO2) and is a potential alternative source of raw material for application in several areas. Soon, in this way the cycle of the rice production will be completed. After all, the ideal industrial process is that will not generate waste. Considering this, this work used the rice husk ash from husk combustion process as a silica source to production of silica-based material at shape of a flexible polymeric film, which can be used as plastic substitute. Silica was extracted using sodium hydroxide (NaOH) and produced sodium silicate with unreacted ash, which was valued as a potential adsorvent by BET specific surface area. Rice Husk ash was extracted using 1, 2 and 2,7N NaOH during 1, 2 and 3 hours for each concentration studied. Soluble silicate extract was concentrated by volume reduction and adjusted to 3N NaOH. This solution was used to produce flexible silicate film. Moisture content of the silica film dried at room temperature was approximately 22%. X-Ray Diffraction (XRD) analysis showed that silicate existed in an amorphous form in the film. Fourier Transform Infrared (FTIR) data indicated the presence of Silanol (Si-OH) and Siloxane (Si-O-Si) groups and also confirmed the diference in the surface and the interior structure.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-05T22:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 318871.pdf: 5262527 bytes, checksum: b14f7098a3be34f09eee783f21caaba0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho, avaliou-se uma nova rota biológica a temperatura e pressão ambiente para biotransformação da sílica contida na cinza da casca de arroz (CCA) usando o fungo Fusarium oxysporum. Ensaios foram realizados para caracterização do bioprocesso através do seguimento de parâmetros como produção de biomassa, consumo de substrato, pH, produção de ácidos orgânicos e concentração de CCA. A sílica solúvel foi analisada em diversos meios de cultura: malte-glicose (MG), malte-levedo-glicose (MYG), batata-glicose (PG) e arroz-glicose (RG). As proteínas extracelulares produzidas pelo fungo foram analisadas por SD-PAGE e métodos colorimétricos. A CCA e as nanopartículas foram analisadas por DRX, IV, potencial zeta, BET, MEV e MET antes e depois do bioprocesso. Os resultados mostraram que algumas proteínas com tamanhos entre 24, 55 e 70 kDa, e o metabolismo do fungo são provavelmente responsáveis pela dissolução e transformação da sílica a partir da CCA. Os meios de cultura MG e PG apresentaram melhores resultados com relação à transformação cristalina da sílica e com a dissolução da mesma. Foi verificado que há uma transformação da CCA em nanopartículas de sílica quase esféricas de tamanhos entre 6 a 10 nm, área de superfície de 177 m2/g e com estrutura cristalina <br> / Abstract: In this study a biological route at room temperature for the biotransformation of rice husk ash (RHA) in silica nanoparticles using the fungus Fusarium oxysporum was evaluated. Tests were carried out by monitoring the fungal biomass production, substrate consumption, pH, organic acids production. Solubilized silica was analyzed in different culture media: malte-glucose (MG), malte-yeast-glucose (MYG), potato-glucose (PG) and rice-glucose (RG). Extracellular proteins were analyzed by SD-Page and colorimetric methods. RHA and silica nanoparticles were analyzed by XRD, FTIR, zeta potential, BET, SEM and TEM, before and after bioprocessing. The results showed that the production of organic acids was not totally related to the solubility of silica and some proteins that are (24, 55 and 70 kDa) and the metabolism of the fungus with the exposure of RHA that contribute to this. MG and PG media were selected for F. oxysporum growth and production of silica nanoparticles. Zeta potential, XRD and SEM results showed a transformation of silica nanoparticles in RHA. The results indicated that through a biological process at room temperature a biotransformation of rice husk ash is reached by bioleaching and enzymatic action allowing the synthesis of silica quasi-spherical nanoparticles with size between 6 and 40 nm, surface area of 177 m2/g, and crystalline structure.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-05T23:14:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 320481.pdf: 1377318 bytes, checksum: a7c6e039a0e627219b120b3f83c4ad4c (MD5) Previous issue date: 2013 / Com reservas finitas, estima-se que o petróleo se esgotará em menos de um século. Para um país como o Brasil, a biomassa será um substituto natural para o petróleo na geração de energia ou na obtenção de novos materiais. É neste contexto que surge a casca de arroz como fonte de biomassa, que durante sua combustão, gera calor à secagem dos grãos. Como resultado deste processo, obtém-se a cinza da casca de arroz (CCA) que sendo rica em sílica (SiO2), 90% de pureza, é uma potencial fonte alternativa de matéria-prima para aplicações diretas ou indiretas em alguns setores industriais. Neste trabalho utilizou-se a cinza da cascado arroz obtida a partir do processo de combustão da casca, na obtenção de uma substância a base de sílica, na forma de sal inorgânico, silicato de sódio. Ele pode ser utilizado como ligante para areia de fundição, para a obtenção de moldes utilizados no setor, como defloculante em barbotinas, dentre outros. A sílica foi extraída por lixívia alcalina com hidróxido de sódio, produzindo silicato de sódio e cinza de casca de arroz residual. A extração foi realizada nas concentrações de 1,5 e 3,0 N de hidróxido de sódio, nas temperaturas de 80 e 90 °C e avaliada nos tempos reacionais de 1 e 2 horas para cada concentração estudada. Os silicatos solúveis apresentaram módulos de sílica (MS) entre 2,04 e 2,83. Para este silicato resultante foram medidos a densidade, viscosidade e percentual de sílica. Assim, este silicato de sódio experimental foi testado como defloculante para matérias-primas cerâmicas com um percentual de 0,40, frente a um de 0,37% do silicato comercial. <br> / Abstract : With reserves finite, it is estimated that petroleum is exhausted in less than a century. For a country like Brazil, biomass going to a natural substitute for oil to power generation or or development of new materials., In this context that appears Rice Husk as a source of biomassa, generates heat for drying the grains during its combustion. As results of this process, get it a Rice Husk (RHA), which being rich in silica (SiO2), 90% purity is a potencial source alternative of raw material for direct and indirect application at some industrials sectors. Therefore, in this work was used the rice husk ash gemerated from the combustion process of Husk, obtaining of a substance based on silica, like a inorganic salt, sodium silicate. Ele pode ser utilizado como ligante para areia de fundição, para a obtenção de moldes utilizados no setor, como defloculante em barbotinas, dentre outros This silicate can be used like a binder to obtain sand molds for the foundry industry. Silica was extracted using sodium hydroxide (NaOH), producing sodium silicate and unreacted ash, The extraction was performed at concentrations of 1.5 and 3.0 N sodium hydroxide, at temperatures of 80 to 90 ° C and evaluated at reaction times of 1 and 2 hours for each concentration studied. Soluble silicates had silica modules (SM) between 2.04 and 2.83. For this resultant silicate were mensured, density, viscosity and amount of silica. Finally, obtained the sodium silicate was tested as a deflocculant and compared with a reference sodium silicate to thereby determine its deflocculant activity, needs a percentage of 0.40 of experimental silicate, against a 0.37% commercial silicate.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-19T09:27:15Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T19:57:02Z : No. of bitstreams: 1 181975.pdf: 4918433 bytes, checksum: 251e2e103ae7a1a947ecba7dc287527e (MD5) / Estudo das condições de queima da casca de arroz em leito fixo com o objetivo de produzir cinzas de baixo conteúdo de carbono residual para possibilitar que o material obtido tenha cor branca ou cinza de tom claro e alto índice de pozolanicidade. Também compreende a proposição de um método de estudo de dosagem auxiliado por computador para obtenção da proporção mais econômica de misturas para concretos de alto desempenho que satisfaçam requisitos iniciais de resistência à compressão e resistência à penetração de cloretos.

Made available in DSpace on 2015-12-10T14:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-07-31. Added 1 bitstream(s) on 2015-12-10T14:29:13Z : No. of bitstreams: 1 000854214.pdf: 2053071 bytes, checksum: 26fbb318c26a7f6004c27be21f798af1 (MD5) / Este trabalho de pesquisa apresenta um estudo sobre a influência da Cinza de Casca de Arroz - CCA e da cal no comportamento do Solo Cimento Auto-Adensável - SCAA no estado fresco e endurecido, e um estudo preliminar sobre a reologia do SCAA e sua relação com o fator água/cimento. Foram adotadas 18 misturas de SCAA, variando-se as quantidades de água, cimento, CCA, cal e superplastificante, utilizando parâmetros adequados como base de estudo. A proposta principal visa analisar a ação de materiais pozolânicos e hidráulicos na mistura de SCAA, nas condições de trabalhabilidade no estado fresco, e na evolução de sua resistência ao longo do tempo. No estado fresco, foram realizados ensaios de espalhamento slump flow, ensaio do Funil e ensaios de segregação por peneiramento; no estado endurecido, corpos-de- prova cilíndricos de 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura foram submetidos a ensaios de resistência à compressão mecânica e absorção de água aos 7, 28, 56 e 84 dias. Observou-se que, no estado fresco, para o maior teor de cimento adotado no estudo, a mistura mostrou uma diminuição de trabalhabilidade com a adição de CCA. No estado endurecido, foi observado uma diminuição da absorção e um crescimento da resistência mecânica à compressão com os teores de cimento, de CCA, de cal, e dos dois conjuntamente. A ação benéfica da CCA na resistência mecânica a compressão aumentou, em geral, com o teor de cimento na mistura, e através do tempo a partir de 28 dias de cura. Uma diminuição desta ação é visível a partir de 84 dias de cura. Foram alcançados, aos 28 dias de cura, tensões limites de 7,99 MPa para as misturas sem adições, e de 11,45 MPa com adjunção de 10% de CCA em relação com a massa de cimento. O estudo adicional que foi realizado durante essa pesquisa teve como proposta a análise do comportamento reológico do SCAA fresco para três das... / This paper present a study about the influence of Rice Husk Ash - RHA and lime on the behaviour of Self-Compacting Soil Cement - SCSC at fresh and hardened state, and a preliminary study about the rheology of SCSC and its relationship with the water-cement ratio. 18 mixes were made by varying the amounts of water, cement, RHA, lime and superplasticizer, using appropriate parameters as a baseline. The main proposal aims to analyze the action of pozzolans and hydraulic materials in the SCSC mixtures, on workability conditions at fresh state, and on compressive strength over time. Slump Flow, Funnel and Segregation tests were performed at fresh state. At hardened state, cylindrical specimens of 50 mm diameter and 100 mm height, were subjected to unconfined compression test and water absorption test after 7, 28, 56 and 84 days. It was observed that, at fresh state, for the higher cement content adopted in this study, the mixture showed a decrease in workability with the addition of RHA. At hardened state, the material showed a decrease in absorption and an increase in compressive strength with cement, RHA and lime contents, and with the addition of RHA and lime together. The beneficial action of CCA on the strength of SCSC increased, on average, with the cement content in the mix, and through time from 28 days of curing. A decrease of that action is visible at 84 days of curing. After 28 days of curing, ultimate tensile strength of 7.99 MPa for mixes without additions, and 11.45 MPa with ratio CCA:cement of 1:10. In the additional study related in this paper, the rheological behavior of fresh SCAA developed in the study was analyzed. Three mixes, without addition, were chosen within the 18 mixes of the main study with the purpose of observing the water-cement ratio influence. The additional study adhered to the determination of the rheological model - representing the behavior of the fresh material ...

Submitted by Jhaber Dahsan Yacoub null (jhaber.yacoub@gmail.com) on 2017-04-20T19:35:21Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final Jhaber 20-04 com ficha.pdf: 6235901 bytes, checksum: 2961a83f0716d0d1329e09d5df0cbd6a (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-04-25T18:19:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 yacoub_jd_me_ilha.pdf: 6235901 bytes, checksum: 2961a83f0716d0d1329e09d5df0cbd6a (MD5) / Made available in DSpace on 2017-04-25T18:19:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 yacoub_jd_me_ilha.pdf: 6235901 bytes, checksum: 2961a83f0716d0d1329e09d5df0cbd6a (MD5) Previous issue date: 2017-02-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Solos colapsíveis são assim denominados por sofrerem uma redução brusca de seu índice de vazios quando umedecidos ou por meio do aumento de sobrecarga. O colapso pode ocorrer pela ruptura dos vínculos ou redução da sucção do solo. A casca de casca de arroz é utilizada para geração de energia em agroindústrias de secagem e parbolização de arroz, de sua queima sobra a Cinza de Casca de Arroz (CCA), que por vezes não possui destino adequado, Um solo arenoso fino colapsível com Cinza de Casca de Arroz teve seu comportamento analisado por meio de ensaios edométricos simples, visando verificar sua colapsibilidade quando umedecido a 200 kPa, com grau de compactação próximo ao encontrado em campo (80%). Para tanto, foram analisadas as misturas solo + CCA com substituições de 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12% e 14% de CCA em massa de solo. Os resultados de caracterização física das misturas demonstraram redução da massa específica aparente seca máxima, e aumento da umidade ótima. Sendo percebido pelos ensaios de difração de raios x e microscopia eletrônica que a CCA ocupou os vazios do solo, resultando na redução de sua colapsibilidade e do potencial de colapso, conforme comprovado pelos ensaios edométricos simples, tendo se destacado os percentuais de 10%, 12% e 14% de substituição. A CCA se mostrou eficaz na redução do colapso, sendo recomendado o uso mínimo de 10% em substituição em obras lineares ou em solos não compactados. Além da redução com gastos em estabilizantes tradicionais, os resultados mostram uma boa possibilidade de destinação adequada ao resíduo usado. Foram comparados também diferentes graus de compactação (GC) do solo e das misturas no ensaio edométrico (70%, 75% 80%, 85%, 90% e 95%), com um colapso insignificante em 90% GC. / Collapsible soils are so called due to its abrupt decrease in void ratio when weted or increase overload. Collapse can occur from bond break or suction reduction. Rice husk is used for energy generation in rice drying and parboiling agroindustry, Rice Husk Ash (RHA) remains for this burn, and sometimes does not have for a proper disposal. The collapsible behavior of a sandy fine soil with rice husk ash was evaluated using simple edometric tests, when wetted at 200 kPa compression load, and compaction degree similar to field conditions (80%). Mixtures with 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12% and 14% of RHA replacement in mass where tested. Soil and RHA characterization tests show optimum moisture increase, and maximum dry density reduction. Results from X ray and scam microscopy tests reveals that RHA occupies soil voids, resulting collapsibility and collapse potential reduction in edometric tests. Mixtures containing 10%, 12% and 14% of RHA in mass substitution show better behavior improvement. RHA affix results effective reduciotn in collapse potential, with good results from 10% of replacement, with potential usage in linear works or low-compacted soils. Moreover of reduction costs on traditional stabilization, the results indicate an appropriate destination for this waste. Varying compaction degree for studied soil (70%, 75% 80%, 85%, 90% and 95%) was observed a significant reduction in collapse potential at 90%.

Orientador: Marco Antonio de Morais Alcantara / Co-orientador: Antonio Anderson da Silva Segantini / Banca: Geraldo de Freitas Maciel / Banca: Gilberto Carbonari / Resumo: Este trabalho de pesquisa apresenta um estudo sobre a influência da Cinza de Casca de Arroz - CCA e da cal no comportamento do Solo Cimento Auto-Adensável - SCAA no estado fresco e endurecido, e um estudo preliminar sobre a reologia do SCAA e sua relação com o fator água/cimento. Foram adotadas 18 misturas de SCAA, variando-se as quantidades de água, cimento, CCA, cal e superplastificante, utilizando parâmetros adequados como base de estudo. A proposta principal visa analisar a ação de materiais pozolânicos e hidráulicos na mistura de SCAA, nas condições de trabalhabilidade no estado fresco, e na evolução de sua resistência ao longo do tempo. No estado fresco, foram realizados ensaios de espalhamento "slump flow", ensaio do Funil e ensaios de segregação por peneiramento; no estado endurecido, corpos-de- prova cilíndricos de 5 cm de diâmetro e 10 cm de altura foram submetidos a ensaios de resistência à compressão mecânica e absorção de água aos 7, 28, 56 e 84 dias. Observou-se que, no estado fresco, para o maior teor de cimento adotado no estudo, a mistura mostrou uma diminuição de trabalhabilidade com a adição de CCA. No estado endurecido, foi observado uma diminuição da absorção e um crescimento da resistência mecânica à compressão com os teores de cimento, de CCA, de cal, e dos dois conjuntamente. A ação benéfica da CCA na resistência mecânica a compressão aumentou, em geral, com o teor de cimento na mistura, e através do tempo a partir de 28 dias de cura. Uma diminuição desta ação é visível a partir de 84 dias de cura. Foram alcançados, aos 28 dias de cura, tensões limites de 7,99 MPa para as misturas sem adições, e de 11,45 MPa com adjunção de 10% de CCA em relação com a massa de cimento. O estudo adicional que foi realizado durante essa pesquisa teve como proposta a análise do comportamento reológico do SCAA fresco para três das... / Abstract: This paper present a study about the influence of Rice Husk Ash - RHA and lime on the behaviour of Self-Compacting Soil Cement - SCSC at fresh and hardened state, and a preliminary study about the rheology of SCSC and its relationship with the water-cement ratio. 18 mixes were made by varying the amounts of water, cement, RHA, lime and superplasticizer, using appropriate parameters as a baseline. The main proposal aims to analyze the action of pozzolans and hydraulic materials in the SCSC mixtures, on workability conditions at fresh state, and on compressive strength over time. Slump Flow, Funnel and Segregation tests were performed at fresh state. At hardened state, cylindrical specimens of 50 mm diameter and 100 mm height, were subjected to unconfined compression test and water absorption test after 7, 28, 56 and 84 days. It was observed that, at fresh state, for the higher cement content adopted in this study, the mixture showed a decrease in workability with the addition of RHA. At hardened state, the material showed a decrease in absorption and an increase in compressive strength with cement, RHA and lime contents, and with the addition of RHA and lime together. The beneficial action of CCA on the strength of SCSC increased, on average, with the cement content in the mix, and through time from 28 days of curing. A decrease of that action is visible at 84 days of curing. After 28 days of curing, ultimate tensile strength of 7.99 MPa for mixes without additions, and 11.45 MPa with ratio CCA:cement of 1:10. In the additional study related in this paper, the rheological behavior of fresh SCAA developed in the study was analyzed. Three mixes, without addition, were chosen within the 18 mixes of the main study with the purpose of observing the water-cement ratio influence. The additional study adhered to the determination of the rheological model - representing the behavior of the fresh material ... / Mestre

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2015-09-18T12:32:06Z No. of bitstreams: 1 RodrigoCesarSantiago_TESE.pdf: 5385934 bytes, checksum: 56294096ba33b710193f315d4b55ae63 (MD5) / Approved for entry into archive by Elisangela Moura (lilaalves@gmail.com) on 2015-09-18T13:07:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 RodrigoCesarSantiago_TESE.pdf: 5385934 bytes, checksum: 56294096ba33b710193f315d4b55ae63 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-09-18T13:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoCesarSantiago_TESE.pdf: 5385934 bytes, checksum: 56294096ba33b710193f315d4b55ae63 (MD5) Previous issue date: 2014-04-28 / Reservat?rios que apresentam ?leos muito viscosos necessitam de m?todos que auxiliem a recupera??o dos mesmos at? a superf?cie. A elevada viscosidade do ?leo dificulta o seu fluxo no meio poroso e m?todos convencionais de recupera??o n?o t?m obtido efici?ncia significativa. Com isto, a inje??o de vapor no reservat?rio, atrav?s de um po?o injetor, tem sido o m?todo t?rmico de recupera??o de ?leo mais utilizado, por permitir elevados fatores de recupera??o, pois reduz a viscosidade do ?leo, facilitando sua mobilidade pela rocha e consequente entrada no po?o produtor por onde ser? elevado. Em contrapartida, a inje??o do vapor afeta n?o s? os fluidos contidos nos poros das rochas, mas tamb?m toda a estrutura que comp?e o po?o por onde ? injetado, devido ? alta temperatura empregada no processo. Este incremento de temperatura ? sentido pelo cimento respons?vel pelo isolamento da parede do po?o e revestimento met?lico alocado no mesmo, devido esta alta temperatura atuar na forma??o de novas fases ricas em c?lcio, ocasionando redu??o de sua permeabilidade e consequente fen?meno da retrogress?o de sua resist?ncia mec?nica. Estas altera??es geram falhas no cimento, reduzindo o isolamento hidr?ulico do po?o, propiciando a haver inseguran?a nas opera??es que o po?o venha a ser submetido, bem como redu??o de sua vida econ?mica. Como forma de reduzir o efeito da retrogress?o, este trabalho teve como objetivo avaliar a incorpora??o de cinza da casca de arroz como aditivo mineral substituinte da s?lica four, comercialmente utilizada, como fonte de s?lica para reduzir a raz?o CaO/SiO2 das pastas de cimento submetidas a altas temperaturas na recupera??o t?rmica. Foram formuladas pastas de cimento apresentando teores de cinza de 20 e 30 %, al?m de uma pasta padr?o (?gua + cimento) e uma pasta refer?ncia (?gua + cimento + s?lica flour) como efeito comparativo. As avalia??es foram realizadas atrav?s de ensaios de resist?ncia ? compress?o, t?cnica de difra??o de raios-X (DRX), termogravimetria (TG), microscopia eletr?nica de varredura (MEV) e an?lise qu?mica por fluoresc?ncia de raios-X (EDS) nas pastas submetidas ? cura a baixa temperatura (45 ?C) por 28 dias seguido de cura a 280 ?C e uma press?o de 2.000 PSI por 3 dias, simulando inje??o de vapor. Os resultados obtidos mostraram que a pasta contendo 30 % de cinza da casca de arroz foram satisfat?rios, obtendo resist?ncia mec?nica desej?vel e equivalente ? resist?ncia mec?nica da pasta contendo 40 % de s?lica flour, devido a terem sido obtidos produtos de hidrata??o com baixa rela??o Ca/Si, como as fases Tobermorita e Xonotlita, para a aplica??o em po?os sujeitos ? inje??o de vapor. / Reservoirs that present highly viscous oils require methods to aid in their recovery to the surface. The elev ated oil viscosity hinders its flow through porous media and conventional recovery methods have not obtained significant efficiency. As such, the injection of steam into the reservoir through an injection well has been the most widely used method of therma l recovery, for it allows elevated volumes of recovery due to the viscosity reduction of the oil, facilitating the oil?s mobility within the rock formation and consequently into the production well where it will be exploited. On the other hand, the injecti on of vapor not only affects the fluids found in the rock pores, but the entire structure that composes the well where it is injected due to the high temperatures used in the process. This temperature increment is conducted to the cement, found in the annu lus, responsible for the isolation of the well and the well casing. Temperatures above 110 ?C create new fazes rich in calcium in the cement matrix, resulting in the reduction of its permeability and the consequential phenomenon of mechanical resistance ret rogression. These alterations generate faults in the cement, reducing the well?s hydraulic isolation, creating insecurity in the operations in which the well will be submitted as well as the reduction of its economic life span. As a way of reducing this re trograde effect, this study has the objective of evaluating the incorporation of rice husk ash as a mineral additive substitute of silica flour , commercially utilized as a source of silica to reduce the CaO/SiO 2 ratio in the cement pastes submitted to high temperatures in thermal recovery. Cement pastes were formulated containing 20 and 30% levels of ash, apart from the basic paste (water + cement) and a reference paste (water + cement + 40% silica flour) for comparison purposes. The tests were executed th rough compression resistance tests, X - Ray diffraction (XRD) techniques, thermogravimetry (TG), scanning electron microscopy (SEM) and chemical anal ysis BY X - ray fluorescence (EDS) on the pastes submitted to cure at low temperatures (45 ?C) for 28 days following a cure at 280 ?C and a pressure of 2,000 PSI for 3 days, simulating vapor injection. The results obtained show that the paste containing 30% r ice shell ash is satisfactory, obtaining mechanical resistance desired and equivalent to that of the paste containing 40% silica flour, since the products obtained were hydrated with low CaO/SiO 2 ratio, like the Tobermorita and Xonotlita fases, proving its applicability in well subject to vapor injection.

Em cerâmicas refratárias, a formação de mulita (3Al2O3.2SiO2) \"in situ\", a partir da reação entre alumina e sílicas amorfas sintéticas (SAS´s) aumenta a resistência ao choque térmico e à corrosão destes materiais. Essa reação é fortemente afetada pelas características físico-químicas e morfológicas das SAS´s. Este estudo comparou a formação de mulita\"in situ\" a partir da combinação de alumina calcinada ultrafina (&#945;-Al2O3) com quatro tipos de SAS´s obtidas por diferentes processos de sínteses (precipitação de silicato de sódio, extração da cinza da casca do arroz, extração da casca do arroz e precipitação de vapor de silício elementar) e com características variadas. Inicialmente, esses quatros tipos de SASs foram caracterizados em relação às suas propriedades físico-químicas, microestrutura e morfologia. Em seguida, após mistura com alumina, compactação e sinterização (1100-1500°C) assistida por dilatometria, as amostras foram caracterizadas em relação à sua porosidade, densidade, módulo elástico, resistência à flexão, microestrutura e fases presentes. Verificou-se que as propriedades das estruturas finais foram fortemente afetadas pela mudança de SAS´s. De forma geral e em comparação com as amostras de referência (100% alumina ou 100% mulita pré-formada por eletrofusão), houve significativo ganho de rigidez e tensão de ruptura em menores temperaturas e grande redução de porosidade final. Valores de tensão de ruptura e módulo elástico da ordem de 114 MPa e 308 GPa foram obtidos, respectivamente. A correlação das propriedades obtidas com as características prévias das sílicas mostrou que a área superficial e o volume de poros internos das partículas afetaram mais o ganho de rigidez e redução de porosidade do que o tamanho médio das partículas. Além desse aspecto, a presença de fases de baixo ponto de fusão (em especial nas amostras com microssílica) também contribuiu fortemente para densificação. / In refractories ceramics, the formation of mullite (3Al2O3.2SiO2) \"in situ\", from the reaction between alumina and synthetic amorphous silica (SAS\'s) increases the resistance to thermal shock and corrosion of these materials. This reaction is strongly affected by the physic-chemical and morphological features of SAS\'s. This study compared the mullite formation \"in situ\" from the combination of calcined alumina with four kinds of ultrafine\'s SASs obtained by various synthesis processes (precipitation of sodium silicate, from rice husk, extraction of rice husk ash and steam precipitation of silicon metal) and with varying characteristics. Initially, these four kinds of SAS´s were characterized in relation to their physicochemical properties, microstructure and morphology. After compaction and sintering (1100-1500°C) assisted by dilatometry, samples were characterized regarding their porosity, density, elastic modulus, flexural strength, microstructure and phases present. The properties of the final structure were strongly affected by the change of SAS\'s. In general, and in comparison with reference samples (100% alumina or 100% mullite preform for electrofusion), a significant stiffness gain of strength at low temperature and lower final porosity, respectively. Value of rupture and elastic modulus of the order of 114 MPa and 308 GPa were obtained. The correlation of properties obtained with the prior characterization of SAS´s showed that surface area and the volume of the internal poros of the particles affect the gain more stiffness and lower porosity than the average particle size. Aparts from this, the presence of phases of low melting point (especially in samples with microssilica) also contributed strongly to densification.