Made available in DSpace on 2014-07-29T15:18:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 antonio davi barbosa.pdf: 7758896 bytes, checksum: ca05d091a1db99ebc27e5221e6137f79 (MD5) Previous issue date: 2010-09-24 / The present work aims to analyse the durability parameters of the shotcrete, comparing the dry and wet projection systems, of the concrete resulting from the projection in plates and from the test specimens extracted from the tunnels structures of the North-South Railway, tract 01, in Anápolis-GO. This work considers an experimental research concerning the shotcrete behavior for dry-mix and wet-mix projection systems, by using testing indicators of the main durability parameters coming from national and international specifications. So, the experimental program involves a comparative assessment among the projection systems of current use in shotcrete, considering the comparative analysis between projected plates (control) and extracted test specimens from the tunnels on what refers to meeting the requirements related to durability. Therefore, the experimental program showed as independent variables: type of projection system (whether by means of dry-mix or wet-mix shotcrete) and the extraction of test specimen (from the control plates or from the tunnels structure). For each type of projection (dry-mix and wet-mix shotcrete), three plates were cast (normally used for concrete technological control) in conditions similar to the work-site, with the test specimens extraction been carried out according to pre-established ages. Eight test specimens were extracted from the just-builts tunnels generating thus samples to the durability associated tests, such as: capillary water absorption, immersion water absorption, concrete electric resistivity, water penetration under pressure, penetrability of chloride ions and concrete compressive strenght. Test specimens extracted from the tunnels and the from the plates were also submitted to testings of compressive strenght and mix-proportion reconstruction. The concrete extracted from tunnels showed worse results comparing to the parameters expected from the projected concrete requirements for road and rail tunnels, and it also demonstrated results which were inferior to the ones obtained from the plates. From a general assessment view, we could verify losses of durability properties of the shotcrete extracted from tunnels in reference to the projected plates. / O presente trabalho tem como objetivo analisar os parâmetros de durabilidade do concreto projetado, comparando os sistemas de projeção via seca e via úmida, dos concretos resultantes da projeção em placas e dos testemunhos extraídos das estruturas dos túneis da Ferrovia Norte-Sul, trecho 01, em Anápolis-GO. Este trabalho contempla um estudo experimental de análise do comportamento de concretos projetados por via seca e úmida, através de ensaios indicadores dos principais parâmetros de durabilidade, constantes das especificações nacionais e internacionais. O programa experimental envolve, portanto, a avaliação entre os sistemas de projeção de uso corrente em concreto projetado, considerando a análise comparativa entre as placas projetadas (de controle) e os testemunhos extraídos dos túneis, no que se refere ao atendimento aos requisitos relativos à durabilidade. Para tanto, o programa experimental teve como variáveis independentes: tipo de sistema de projeção (se por via seca ou por via úmida) e a extração dos corpos-de-prova de concreto (da placa ou do túnel). Para cada tipo de projeção (via seca e via úmida) foram moldadas três placas (normalmente utilizadas para os fins de controle tecnológico do concreto) em condições similares às da obra, tendo-se em seguida, nas idades preestabelecidas, executado-se a extração de corpos-de-prova. Foram também extraídos oito testemunhos dos túneis executados, gerando, assim, corpos-de-prova submetidos aos ensaios balizadores dos parâmetros de durabilidade adotados neste estudo, a saber: absorção de água por capilaridade, absorção por imersão e fervura, resistividade elétrica, penetração de água sob pressão, penetrabilidade de íons cloreto e resistência à compressão axial. Contribuíram também para a caracterização do material os corpos-de-prova extraídos dos túneis e das placas, que foram submetidos a ensaios de resistência à compressão axial e de reconstituição de traço. Os concretos extraídos dos túneis mostraram resultados abaixo dos parâmetros para os resultados esperados dos requisitos de concreto projetado para os túneis rodo-ferroviários, e ainda com resultados inferiores aos resultados obtidos das placas. Numa avaliação geral, constatou-se perdas de propriedades de durabilidade do concreto projetado extraídos dos túneis em referência aos das placas projetadas.

O presente estudo teve como objetivo desenvolver, produzir e caracterizar painéis OSB-cimento-madeira residual com as espécies de eucalipto (Eucalyptus spp.) e pinus (Pinus spp.) com densidade 1250 kg/m³, bem como avaliar o efeito da cura com carbonatação acelerada nas propriedades dos painéis. O projeto foi desenvolvido em quatro etapas. Na Etapa 1 (Tratamentos nos strands de eucalipto e pinus) foi realizada a produção e a avaliação do efeito dos tratamentos de água fria, água quente e solução 2,5% de hidróxido de sódio, nas propriedades dos strands, bem como o estudo do efeito dos strands de eucalipto e pinus (sem e com tratamentos) na hidratação do cimento Portland aos 28 dias de idade. Após a avaliação dos strands, foi constatado que os que não receberam tratamento apresentaram melhor desempenho em comparação aos strands tratados. A etapa 2 (Determinação do teor ótimo de strands de madeira para painéis OSB cimento-madeira residual) visou produzir painéis OSB-cimento-madeira residual contendo os teores de 25%, 30% e 35% de strands em massa, seguindo a metodologia convencional de produção de painéis cimento-madeira (OSB-cimento-madeira) e avaliá-los por meio das propriedades, físicas, mecânicas e microestruturais. Os painéis OSB-cimento-madeira com os teores de 25%, 30% e 35% de strands apresentaram propriedades físicas próximas ao valor recomendado pela norma ISO 8335 como também para propriedades mecânicas de módulo de ruptura (MOR) e módulo de elasticidade (MOE). Na etapa 3 (Painéis OSB-cimento-madeira residual otimizados) foram ajustados os parâmetros de produção (teor de strands, teor de água, processo de mistura e pressão) e avaliadas as propriedades térmicas, físicas e mecânicas dos painéis OSB-cimento-madeira residual com 35% e 45% de strands (em massa). Foi observado que após o ajuste da água não evaporável (Wn), os valores de densidade aparente foram próximos ao valor proposto nos parâmetros produtivos. O teor de strands de 45% resultou em um aumento de aproximadamente 31% no MOR paralelo e de 93% no MOE perpendicular ao strand em comparação com painéis fabricados com teores de 35%. A pressão empregada foi efetiva uma vez que proporcionou uma compressão adequada para ambos os painéis (eucalipto e pinus), não sendo evidenciado o \"efeito mola\". Na Etapa 4 (Cura com carbonatação acelerada em painéis OSB-cimento-madeira residual) em que foram avaliados os painéis OSB-cimento-madeira residual com 45% de strands submetidos a cura com carbonatação acelerada, durante 12 h foi observada uma redução do inchamento em espessura e da absorção de água. Os valores médios do MOR na direção paralela do strand e do MOE foram próximos aos requisitos mínimos estabelecidos pela EN300: 2006 - classe OSB/1. Para os painéis avaliados após o ensaio de envelhecimento acelerado de 100 ciclos de imersão e secagem, foi observado que o desempenho mecânico dos painéis carbonatados foi significativamente superior aos não carbonatados. Portanto, pode-se concluir que os painéis OSB-cimento-madeira residual produzidos com strands de eucalipto e pinus no teor de massa de 45% e curados com carbonatação acelerada apresentaram potencial como um novo material, visto que as propriedades físicas e mecânicas atendem ao estabelecido pela norma EN300:2006 para painel cimento-madeira convencional. / This project aims the development, production and characterization of OSB-cement-residual-wood particleboards using the wood species of eucalyptus (Eucalyptus spp.) and pine (Pinus spp.) with a density of 1250 kg/m³, as well as to evaluate the accelerated carbonation effects on the particleboard\'s properties. This project was conducted into four steps. In the step 1 (Tratamentos nos strands de eucalipto e pinus) it was realized the strands production and characterization. In this step, the study of the strands (eucalyptus and pine) on the Portland cement hydration at 28 days age was also investigated. The results shown that the strands without treatment perform better than those treated. In the step 2 (Determinação do teor ótimo de strands de madeira para painéis OSB cimento-madeira residual) a physical, mechanical and microstructural properties evaluation was conducted on the OSB-cement-residual-wood particleboards with strand contents of 25%, 30% and 35% (by weight) produced with the conventional cement-wood production method. The OSB-cement-residual-wood with all strand contents shown physical and mechanical (MOR and MOE) properties close to those recommend by ISO 8335. In the step 3 (Painéis OSB-cimento-madeira residual otimizados) production parameters were adjusted (strand contents, water content, mixture procedure and pressure) and the particleboards with 35% and 45% of strands thermal, physical and mechanical properties were assessed. The results of this step shown that after once adjusted the non-evaporable water (Wn) in the production, the apparent density values were close to those proposed in the production methods. The particleboards with a strand content of 45% shown an increase of approximately 31% in the parallel MOR and 93% in the MOE perpendicular to the strand compared to those particleboards made with 35%s strand content. It was also found that the pressure used to produce the particleboards (eucalyptus and pine) was effective once it was not evidenced the spring effect. In the step 4 (Cura com carbonatação acelerada em painéis OSB-cimento-madeira residual) the OSB-cement-residual wood with 45% of strands were subjected to accelerated carbonation cure for 12 h and the materials were evaluated. It was found a reduction in thickness welling and water absorption for the carbonated particleboard. The mean values of MOR in the parallel direction of the strand and the MOE were close to the minimum requirements established by the EN300: 2006 - OSB/1 class. For the particleboards evaluated after the accelerated aging test of 100 wetting and drying cycles, it was found that the mechanical performance of the carbonated particleboards was significantly higher than those non-carbonated. Therefore, it can be concluded that the OSB-cement-residual-wood particleboards produced with eucalyptus with 45% of strand and cured by accelerated carbonation presented potential as a new material, since the physical and mechanical properties meet the EN300: 2006 standard requirements for conventional cement-wood panel.

Este trabalho consiste na síntese, caracterização físico-química e eletroquímica de catalisadores de Pt, bimetálicos de PtRu e trimetálicos de PtRuMo suportados em grafeno (GF) e grafeno funcionalizado com amônia (GFN), comparados com seus homólogos comerciais suportados em carbono Vulcan E-Tek (C-Etek), avaliando o desempenho da reação de oxidação de hidrogênio (ROH) na presença de CO (ROH/CO) para ânodos em células a combustível tipo PEM. A finalidade desta tese consistiu em entender as propriedades físicas e eletroquímicas do suporte de grafeno e grafeno funcionalizado, o seu papel na atividade catalítica, com o objetivo de melhorar o desempenho, estabilidade e durabilidade dos catalisadores na ROH e ROH/CO, com o intuito de obter catalisadores mais homogêneos, eficientes e duráveis comparados com seus homólogos suportados em carbono Vulcan. Na síntese e avaliação dos catalisadores de Pt, PtRu e PtRuMo, a eficiência no ânodo foi determinada de acordo com as variáveis a saber: o método de síntese, efeito do segundo metal e o tipo de suporte como C-Etek, GF e GFN. As propriedades físicas de cada catalisador, como sua estrutura, tamanho médio de cristalito, composição mássica e atômica dos metais e seus estados de oxidação foram determinadas mediante diferentes técnicas de caracterização, como difração de raios X (XDR), análise termogravimétrica (TGA), energia dispersiva de raios X (EDX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), microscopia eletrônica de transmissão (TEM) e espectroscopia de absorção de raios X (XAS). Testes de desempenho e estabilidade foram realizados em célula unitária mediante curvas de polarização, as quais determinaram para cada catalisador sua eficiência na oxidação de H2, com e sem contaminação com CO, no ânodo em condições reais de operação. Os catalisadores também foram avaliados em medidas de meia célula por voltametria cíclica e strinpping de CO, assim como testes de envelhecimento acelerado (TEA) para determinar a estabilidade dos catalisadores após de longos tempos de operação (5000 ciclos Vs. ERH), acompanhando a mudança na área eletroativa dos mesmos. Os catalisadores de Pt-Ru e Pt-Ru-Mo suportados sobre GNF apresentaram melhor desempenho na ROH/CO, assim como a melhor estabilidade após 5000 ciclos. / This work consists in the synthesis of Pt, bimetallic PtRu and trimetallic PtRuMo catalysts supported on graphene (GF) and ammonia functionalized graphene (GFN), being determined their physical and electrochemical properties to be compared with their commercial catalysts Pt/C-Etek and PtRu/C-Etek. The synthetized catalysts were tested and compared the performance for the hydrogen oxidation reaction (ROH) in the presence of CO for anodes in PEM-type fuel cells. The objective consisted in understanding the effect of the Pt-M1-M2 alloy and the role of different type of graphene support in the catalytic activity of ROH/CO, with the aim of improving the performance, stability and durability of the catalyst. The performance of the catalysts of Pt, PtRu and PtRuMo was determined according to the variables: synthesis method, second metal effect and support effect (C-Etek, GF and GFN). The physical properties of each catalyst such as mean particle size, element content, oxidation states and Pt band changes were determined by different characterization techniques, such as X-ray diffraction (XDR), thermogravimetric analysis (TGA), dispersive energy of X-ray (EDX), X-ray excited photoelectron spectroscopy (XPS), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray absorption spectroscopy (XAS). Tests of performance and stability in unit cell were carried out by polarization curves and cyclic voltammetries, which determined the efficiency and tolerance of ROH/CO reaction in the anode, under real operating conditions. The catalysts were also evaluated in half cell measurements by cyclic voltammetry and CO stripping, as well as accelerated aging tests (TEA) to determine the stability of the catalysts after long operating times (5000 cycles Vs. ERH), following the change in their electroactive area. Pt-Ru and Pt-Ru-Mo catalysts supported on GNF showed bests ROH/CO performance, as well as better stability after 5000 cycles.

[pt] A história do solo como material de construção tem cerca de 10.000 anos. Grandes civilizações como a persa e a egípcia, construíram cidade inteiras com terra crua. As construções apresentam como principais vantagens a baixa geração e emissão de poluentes, o reduzido consumo energético e consequentemente o baixo custo, contudo, o principal inconveniente é sua baixa resistência na presença de água, que conduz para a maioria das patologias encontradas. Neste trabalho, a durabilidade de uma matriz de solo estabilizada com acetato de polivinila (PVA) e resina poliuretana derivada do óleo de mamona (RPM) foi avaliada, e ensaios mecânicos foram executados para aferição das resistências. O PVA, diluído em água nas proporções de 50 por cento e 70 por cento, e a RPM foram adicionados ao solo na proporção de 26 por cento, em peso de solo seco. Fibras de Pupunha (Bactris gasipaes K.) e Sisal (Agave sisalana), com comprimento de 25 mm e fração de 0,5 por cento, em peso de solo seco, foram inseridas no solo/RPM e sua resistência à compressão simples, tração por compressão diametral e absorção de água por imersão foram avaliados. A resistência à compressão simples dos corpos de prova de PVA se manteve abaixo do mínimo exigido por norma, e a absorção de água por imersão foi superior ao máximo recomendado, por sua vez, os ensaios de durabilidade para as misturas solo/RPM demonstraram, em todos os casos, a superioridade do aglomerante em comparação ao cimento e PVA. A absorção de umidade, após 24 horas imerso em água, foi de 5 por cento em contraste com os 23 por cento de absorção da matriz solo/cimento. A absorção por capilaridade se manteve abaixo dos demais compósitos. Nos ciclos de molhagem e secagem observou-se uma menor perda de massa e uma maior resistência à abrasão. A adição de fibras vegetais aumentou sua resistência mecânica não influenciando na absorção d água. / [en] The history of earth construction has about 10,000 years. Great civilizations, Egyptian and Persian, built cities with soil. The main advantages of this construction material are a low cost, low energy consumption and emission of pollutants, however, the disadvantage is its low water resistance, which leads to most structural pathologies. In this work, the durability of a matrix of soil stabilized with polyvinyl acetate (PVA) and castor oil resin (RPM) was assessed, and mechanical strength was measured. The PVA (50 per cent and 70 per cent solutions), and RPM were added to the soil in a proportion of 26 per cent in relation to soil dry weight. The performance of two types of vegetable fibers as reinforcement of soil/RPM matrix, Pupunha and Sisal, were investigated. The considered fibers were of 25 mm length, with weight fractions of 0,5 per cent in relation to soil dry weight. The compressive strength of the specimens stabilized with PVA remained below the minimum required by the standard, and water absorption by immersion was higher than the recommended maximum. The results demonstrate the potentiality of the use of castor oil resin. A significant decrease of the mechanical properties (results of unconfined compression and Brazilian test) compared to the mixture soil/cement was not observed. The durability tests showed, in all cases, the superior performance of resin compared to cement and PVA. Moisture absorption rate of soil/resin was 5 per cent in contrast to 23 per cent of the soil/cement matrix. The capillary absorption was lower when compared to other composites studied. There was less weight loss and a higher abrasion resistance after wetting and drying cycles. It was found that the vegetable fibers improved the post-cracking behavior of the composites.

O presente trabalho teve por objetivo avaliar o desempenho e a durabilidade do sistema de pulverização acoplado a pivô central, Notliada. Os testes foram realizados em um protótipo do sistema montando em uma área anexa ao Laboratório de Hidráulica do Departamento de Engenharia Rural (LER) pertencente à Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz" - ESALQ/USP. Os resultados obtidos mostraram que não houve alteração significativa da vazão dos quatro tipos de emissores testados em 505 horas intermitentes de avaliação. O circuito eletroeletrônico, a válvula solenóide, a tubulação de material PVC soldável e os demais dispositivos da barra de pulverização operaram de maneira satisfatória no mesmo período de avaliação. As modelagens dos desvios relativos existentes entre as vazões estimadas e observadas em função da frequência de operação da válvula solenóide apresentaram excelentes índices de precisão e exatidão. Encontrou-se um tempo mínimo de 1s em que a válvula solenóide deve permanecer ligada para os emissores preto, vermelho e laranja. Para o emissor azul, esse tempo mínimo encontrado foi de 1,4s. A mesma válvula pode permanecer desligada durante qualquer tempo compreendido entre 3 e 9s para todos os emissores testados. Os emissores preto e laranja apresentaram excelentes índices de uniformidade estatística de aplicação para um tempo de ligamento da válvula solenóide maior que 0,7s. Os emissores vermelho e azul apresentaram excelentes índices de uniformidade estatística de aplicação para qualquer intervalo de tempo utilizado. Todos os emissores apresentaram excelentes índices de uniformidade estatística de aplicação para qualquer tempo de desligamento utilizado na válvula solenóide. / The aim of this work was to evaluate the performance and durability of the pulverization system components Notliada. This work was carried out in the Hydraulic Laboratory/Rural Engineer Department - "Luiz de Queiroz" College of Agriculture (University of Sao Paulo). The results showed that it was not significant the changes in flow rate for four emitters used during 505 hours of evaluation. The electro-electronic circuit, solenoid valve, PVC plain pipe and other components worked satisfactorily at the same evaluation period. The proposed models showed excellent precision and accuracy indexes. It was found a minimum time of 1s for the solenoid valve to remain "on" for the black, orange and red emitters. For the blue emitter the time found was 1.4s. The solenoid valve can remain off during any time between 3 and 9 seconds. The black and orange emitters had unacceptable indexes of statistical application uniformity for the "on" time less than 0.7s. The red and blue emitters showed excellent statistical uniformity indexes of evaluation for any time interval used. All emitters had excellent statistical uniformity indexes for all "off" times used of the solenoid valve.

A lower-alkalinity cement based on MgO and SiO2 blends is analysed to develop clinker-free Fibre Reinforced Cementitious Composites (FRCC) with cellulosic fibres in order to solve the durability problems of this type of fibres when used in FRCC with Portland cement. Hydration evolution from 7 to 28 days of different MgO-SiO2 formulations is assessed. The main hydration products are Mg(OH)2 and M-S-H gels for all the formulations studied regardless of age. Hardened pastes are obtained with pH values < 11 and good mechanical properties compared to conventional Portland cement. 60% MgO-40% SiO2 system is chosen as optimal for the development FRCC since is the most mechanical resistant and is less alkaline compared with 70% MgO-30% SiO2. FRCC based on magnesium oxide and silica (MgO-SiO2) cement with cellulose fibres are produced to study the durability of lignocellulosic fibres in a lower pH environment than the ordinary Portland cement (PC). Flexural performance and physical tests (apparent porosity, bulk density and water absorption) of samples at 28 days and after 200 accelerated ageing cycles (aac) are compared. Two types of vegetable fibres are utilised: eucalyptus and pine pulps. MgO-SiO2 cement preserves cellulosic fibres integrity after ageing, so composites made out of MgO-SiO2 exhibit significant higher performance after 200 cycles of accelerated ageing than Portland cement composites. High CO2 concentration environment is evaluated as a curing treatment in order to optimise MgO- SiO2 matrices in FRCC. Samples are cured under two different conditions: 1) steam water curing at 55°C and 2) a complementary high CO2 concentration (20% by volume). In carbonated samples, Mg(OH)2 content is clearly lowered while new crystals of hydromagnesite [Mg5 (CO3)4⋅(OH) 2⋅4H2O] are produced. After carbonation, M-S-H gel content is also reduced, suggesting that this phase is also carbonated. Carbonation affects positively to the composite mechanical strength and physical properties with no deleterious effects after ageing since it increases matrix rigidity. The addition of sepiolite in FRCC is studied as a possible additive constituent of the binding matrix. Small cement replacement (1 and 2% wt.) by sepiolite is introduced and studied in hardened cement pastes and, later, in FRCC systems. When used only in cement pastes, it improves Dynamic Modulus of Elasticity over time. Bending tests prove the outcome of this additive on the mechanical performance of the composite: it improves composite homogeneity. Ageing effects are reported after embedding sisal fibres in MgO-SiO2 and PC systems and submitting them to different ageing conditions. This comparative study of fibre degradation applied in different cementitious matrices reveals the real compatibility of lignocellulosic fibres and Mg-based cements. Sisal fibres, even after accelerated ageing, do neither suffer a significant reduction in cellulose content nor in cellulose crystallinity and crystallite size, when exposed to MgO-SiO2 cement. Fibre integrity is preserved and no deposition of cement phases is produced in MgO-SiO2 environment. / Um cimento de baixa alcalinidade à base de blendas de MgO e SiO2 é analisado para o desenvolvimento de Compósitos Cimentícios Reforçados com Fibras (CCRF) celulósicas sem clínquer para resolver os problemas de durabilidade de este tipo de fibras quando são usadas em CCRF com cimento Portland. A evolução da hidratação, desde 7 aos 28 dias, das diferentes formulações é avaliada. Os principais produtos hidratados são o Mg(OH)2 e o gel M-S-H para todas as formulações independentemente da idade estudada. As pastas endurecidas apresentam valores de pH < 11 e bom desempenho mecânico comparado com o cimento Portland convencional. O sistema 60% MgO-40% SiO2 é escolhido como a formulação ótima para o desenvolvimento de CCRF já que é a mais resistente e menos alcalina comparada com 70% MgO-30% SiO2. CCRF com cimento à base de óxido de magnésio e sílica (MgO-SiO2) e fibras celulósicas são produzidos para a análise da durabilidade das fibras lignocelulósicas em ambientes com valores de pH mais baixos comparados com o cimento Portland (PC). O desempenho mecânico a flexão e os ensaios físicos (porosidade aparente, densidade aparente e absorção de água) são comparados aos 28 dias e após de 200 ciclos de envelhecimento acelerado. O cimento à base de MgO-SiO2 preserva a integridade das fibras após o envelhecimento. Os compósitos produzidos com este cimento exibem melhores propriedades após 200 ciclos de envelhecimento acelerado que os compósitos produzidos com cimento Portland. Ambientes com alta concentração de CO2 são avaliados como tratamento de cura para otimizar as matrizes MgO- SiO2 nos CCRF. As amostras são curadas sob 2 condições diferençadas: 1) cura com vapor de água a 55oC e 2) cura com alta concentração de CO2 (20% do volume). As amostras carbonatadas apresentam teores reduzidos de Mg(OH)2 enquanto é produzida uma nova fase cristalina: hidromagnesita [Mg5 (CO3)4⋅(OH) 2⋅4H2O]. Após a carbonatação, o conteúdo de gel M-S-H é reduzido também, indicando uma carbonatação desta fase. A carbonatação aumenta a rigidez da matriz o que influi positivamente no desempenho mecânico e as propriedades físicas dos compósitos sem efeitos prejudiciais ao longo prazo. A adição de sepiolita em CCRF é estudada como possível adição na composição da matriz aglomerante. Baixos teores (1 e 2% em massa) de cimento são substituídos por sepiolita para o estudo das pastas de cimento hidratado e, posteriormente, dos compósitos. O Módulo Elástico Dinâmico das pastas é incrementado com o tempo pela adição de sepiolita. Os ensaios a flexão demostram que a adição de sepiolita melhora a homogeneidade dos compósitos. Reportam-se os efeitos das fibras de sisal após da exposição a sistemas MgO-SiO2 e PC e submetidas a diferentes condições de envelhecimento. Este estudo comparativo da degradação das fibras expostas a diferentes matrizes cimentícias mostra a compatibilidade das fibras lignocelulósicas com os cimentos à base de Mg. As fibras de sisal, inclusive após o envelhecimento acelerado, não apresentam nem redução significativa no conteúdo de celulose nem na cristalinidade da celulose assim como do tamanho de cristalito, quando expostas a cimentos MgO-SiO2.

O trabalho propõe procedimentos para a avaliação da degradação mecânica de reservatórios de polietileno para água potável expostos às intempéries nas edificações brasileiras. Tais procedimentos envolvem a comparação das propriedades mecânicas antes e após a exposição acelerada de corpos de prova retirados de reservatórios de polietileno em equipamento Weather-OMeter (WOM). Demonstra-se que esses procedimentos reproduzem a degradação provocada pela natureza, por comparação dos resultados obtidos na exposição acelerada até 10 800 horas em WOM com três anos de exposição natural em Piracicaba (SP). / O trabalho propõe procedimentos para a avaliação da degradação mecânica de reservatórios de polietileno para água potável expostos às intempéries nas edificações brasileiras. Tais procedimentos envolvem a comparação das propriedades mecânicas antes e após a exposição acelerada de corpos de prova retirados de reservatórios de polietileno em equipamento Weather-OMeter (WOM). Demonstra-se que esses procedimentos reproduzem a degradação provocada pela natureza, por comparação dos resultados obtidos na exposição acelerada até 10 800 horas em WOM com três anos de exposição natural em Piracicaba (SP).

A utilização de cinza volante na composição de material cimentício o torna mais sustentável, além de conferir à matriz hidratada características peculiares que melhoram o desempenho frente à ação de diferentes agentes deletérios. A principal desvantagem da utilização de pozolana no sistema cimentício é a maior susceptibilidade à carbonatação. A maior taxa de neutralização da solução aquosa dos poros é devida ao teor remanescente menor de portlandita na matriz. O conhecimento das características da cinza volante que influenciam a interação com a cal, é necessário para subsidiar medidas preventivas com relação ao consumo de portlandita. A presente pesquisa objetiva verificar a eficiência da adição de cal hidratada em concreto executado com cimento pozolânico como forma de reduzir a susceptibilidade à carbonatação. As etapas realizadas para cumprir o objetivo abrangem: a caracterização da cinza volante, com ênfase na determinação do teor de fase vítrea; a cinética de reação em sistema de cinza volante e hidróxido de cálcio; a evolução da hidratação, e a decorrente variação microestrutural. Nos sistemas cimentícios de concretos cujas composições são 100% de cimento ou 50% de cimento e 50% cinza volante, com e sem a adição de 20% de cal hidratada, foi caracterizado a microestrutura da camada de cobrimento e o seu desempenho frente à ação do anidrido carbônico, em ensaio acelerado. Na cinza volante estudada, o teor de fase vítrea foi de 57%, e o consumo máximo por atividade pozolânica, função da área específica BET, foi de 0,69 gramas de Ca(OH)2/grama de fase vítrea de cinza volante. No cimento portland pozolânico, este consumo é menor devido à estrutura formada pela hidratação do cimento. A adição de cal hidratada à pasta de cimento e cinza volante, além de aumentar o consumo de cal por atividade pozolânica, restabeleceu, parcialmente, o teor remanescente de portlandita na matriz. A interação da cinza volante com a cal hidratada não interfere no volume total de vazios da matriz hidratada, porém, refina a microestrutura, aumentando o volume de mesoporos. A carbonatação, em concretos com mesma resistência à compressão de 55 MPa, atingiu maior profundidade quando executado com cimento pozolânico. A adição de cal hidratada não foi eficiente em reduzir a susceptibilidade à carbonatação acelerada. / The use of fly ash in the composition of the cementitious material makes it more sustainable, besides conferring to the hydrated matrix peculiar characteristics which improve its performance with relation to the action of different deleterious agents. The main disadvantage of pozzolan utilization in cementious systems is its susceptibility to carbonation. The greatest neutralization rate of the aqueous solution of the cement pore is, generally, attributed to the smallest amount of portlandite remaining in the matrix. It is necessary to widen knowledge about the characteristics of the fly ash which influence the interaction with calcium hydroxide in order to promote preventive measures with regard to portlandite consumption. This current research aims at verifying the efficiency of hydrated lime addition to concrete by using pozzolanic cement as a way of reducing its susceptibility to carbonation. The steps employed to attain this objective include: fly ash characterization with an emphasis on glass content; fly ash and calcium hydroxide systems kinetics; hydration evolution; and the consequent microstructure variation. In cementious systems of concrete whose composition is either 100% cement or 50% cement and 50% fly ash _ with or without 20% addition of hydrated lime _ it was characterized the microstructure of covercrete and its performance with regard to the interaction with carbon dioxide in accelerated testing. In the studied fly ash, glass content was 57% and the maximum consumption per pozzolanic activity, which is function of BET specific surface area, was 0.69 g of Ca(OH)2/g of glass content in the fly ash. As far as pozzolanic Portland cement is concerned, this consumption is smaller due to the structure formed by the cement hydration. The addition of hydrated lime to the cement paste and fly ash, besides increasing the consumption of lime per pozzolanic activity, partially, reestablished the remaining content of portlandite in the matrix. The interaction of the fly ash with the hydrated lime does not interfere in the total volume of void spaces in the hydrated matrix; however, it refines the microstructure by increasing the volume of mesopores. Carbonation in concrete with the same compressive strength of 55 MPa reached its deepest point when performed in pozzolanic cement. The addition of hydrated lime was not efficient at reducing susceptibility to accelerated carbonation.

O presente trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho físico-mecânico e a durabilidade de painéis de partículas de bagaço de cana-de-açúcar com resina bicomponente a base de mamona (BCP) e compará-los com painéis de partículas de madeira comerciais (Medium Density Particleboard - MDP). Os painéis de bagaço de cana de açúcar foram fabricados com um teor de resina poliuretana a base de óleo de maona de 15%. O desempenho físico e mecânico dos painéis particulados foi analisado com base nas prescrições dos documentos normativos vigentes. Ambos os materiais foram revestidos superficialmente com resina poliuretana bicomponente à base de óleo de mamona. Avaliou-se a influência do tratamento das bordas na deterioração e no desempenho dos painéis. O acompanhamento das propriedades físico-mecânicas foi realizado antes e após os ensaios de envelhecimento por exposição natural durante 3, 6 e 12 meses, envelhecimento acelerado e de intemperismo artificial. Foi feita a avaliação, da suscetibilidade ao crescimento gerada pelo ataque de fungos emboloradores e apodrecedores nos materiais durante o envelhecimento natural e no ensaio acelerado. Foi realizada a análise colorimétrica para a identificação de mudanças de cor e brilho nos materiais após os ensaios de deterioração. Foram utilizadas as técnicas de densitometria de raios X, espectroscopia por infravermelho próximo (NIR). Os resultados obtidos indicaram a selagem lateral permitiu avaliar a superfície exposta do material permitindo a entrada da água pela superfície avaliando o efeito dos agentes de deterioração. A porcentagem de retenção para o Módulo de ruptura após o ensaio de envelhecimento por imersão em agua e secagem (APA D1) foi de 87% e 3% para BCP e MDP sem revestimento respectivamente e de 90% e 3% para BCP e MDP com revestimento. A porcentagem de retenção das propriedades mecânicas em ambos os submetidos à exposição natural diminuiu em função do tempo. Entretanto o porcentagem de retenção para os materiais BCP e MDP com revestimento superficial foi de 76% e 60% para MOR. A exposição natural mostrou que os fungos emboloradores foram predominantes em ambos os materiais. Ambos os materiais com revestimento superficial apresentaram entre 1-10% de colonização com um 70% de probabilidade. Revestimento de resina de óleo de mamona reduz o crescimento de fungos em ambos os materiais no ensaio acelerado. O perfil de densitometria permitiu analisar o processo de fabricação dos painéis e permitiu identificar a deterioração gradativa do ambos os materiais após os ensaios de envelhecimento. A intepretação mediante a analise de componentes principais (ACP) na aplicação do NIR comportou a classificação das características relacionadas a cada ensaio de deterioração de ambos os materiais sem revestimento superficial. Com base nos resultados deste trabalho, foram propostas contribuições para ajustes de metodologias para a avaliação da durabilidade e do desempenho físico e mecânico dos painéis particulados, tendo em vista a sua viabilidade técnica, em sistemas construtivos da construção civil. / This work aimed to evaluate the physical-mechanical support and durability of sugarcane bagasse particle boards with a castor oil based bicomponent resin (BCP), and compare them to commercial wood particle boards (Medium Density Particleboard - MDP). The sugarcane bagasse boards were produced with a 15% castor oil based polyurethane resin. The physical and mechanical performance of the particle boards were analyzed based on the requirements of existing standardization documents. Both materials were superficially coated with castor oil based bicomponent polyurethane resin. The influence of treated edges on the decay and performance of the boards were evaluated. Monitoring the physical and mechanical properties was carried out before and after the aging tests by natural exposure during 3, 6, and 12 months, accelerated aging, e artificial weathering. An evaluation was made of the susceptibility to growth generated by the attack of moldy and rotting fungi in materials during the natural aging and accelerated tests. A colorimetric analysis was performed to identify the changes in color and brightness in the materials after the deterioration tests. X-rays densitometry and infra-red spectroscopy (NIR) techniques were used. The results obtained indicated that the lateral sealing allowed for an evaluation of the material surface exposed, permitting the entrance of water by the evaluating the effect of the deterioration agents. The retention percentage for the Module of rupture after the aging test by immersion in water and drying (APA D1) was 87% and 3% for BCP and MDP without coating, respectively, and 90% and 3% for BCP and MDP with coating. The retention percentage of the mechanical properties in both samples submitted to natural exposure decreased in relation to time. Meanwhile, the retention percentage for the BCP and MDP with a superficial coating was 76% and 60% MOR. Natural exposure showed that mold were predominant in both materials. Both of the materials with superficial coatings presented between 1-10% colonization with a 70% probability. Castor oil based resin decreased mold in both materials. The densitometry profile to analyze the production of the boards and allowed the identification of the gradual degradation of both materials after the aging tests. The interpretation through Principal component analysis (PCA) in the NIR application permitted the classification of characteristics related to each deterioration test for both materials without superficial coating. Based on the results of this work, contributions were proposed to adjust methodologies for the evaluation of durability and physical and mechanical performance of the particle boards, having in view its technical viability, in structural systems of construction.

Submitted by SBI Biblioteca Digital (sbi.bibliotecadigital@puc-campinas.edu.br) on 2018-04-10T19:01:59Z No. of bitstreams: 1 GIOVANNA FALZETTA RIZZO.pdf: 4328364 bytes, checksum: c9d6f46d59c6df71381b35bbaab4f27e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-10T19:01:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GIOVANNA FALZETTA RIZZO.pdf: 4328364 bytes, checksum: c9d6f46d59c6df71381b35bbaab4f27e (MD5) Previous issue date: 2018-02-26 / Funda??o de Amparo ? Pesquisa do Estado de S?o Paulo - FAPESP / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / Civil construction is one of the industries that most impact the environment. The extraction of natural resources, the cement production, the concrete production and the use of its components, beyond the reckless generation of construction, materials that are often discarded as ?rubble?, affects directly affect the environment, the society and cities. Construction waste is already used in many European countries as recycled aggregates for concrete mix with for structural purposes. In Brazil, its use is still restricted to concrete without structural function, because the characteristics of the recycled aggregates can increase the permeability of the concrete. Due to the high porosity of the recycled aggregate when compared to the natural ones, it is expected that the concrete produced with the recycled aggregate higher porosity and consequently, fluids and gases will be easier to penetrate inside, directly affecting the durability and the useful life of reinforced concrete structures. In order for recycled aggregates to be a possible substitute for natural aggregates in the concrete mix for structural purposes, this work aims to study the parameters that affect the durability, determining and comparing through laboratory tests the physical and mechanical characteristics of concrete produced with different types of recycled aggregate. Four different types of coarse aggregates were defined for the accomplishment of this work, natural (AN), concrete (ARCO), cement-based materials aggregate (ARCI) and treated cement-based materials aggregate and two levels of natural aggregate replacement by aggregates recycled, 20 and 30% were employed. The concretes were tested in the ages of 7, 28, 90, 180 days and after 180 days of immersion in saline solution. The physical and mechanical characteristics of the concretes were determined, as well as indirect measurements of durability, such determination of air permeability, chloride ion penetration, carbonation and migration of chloride ions. The results indicated that concrete using recycled concrete aggregate (ARCO) produced 100% of crushed concrete presented characteristics similar to conventional concrete, and that the increase in the substitution content of 20 to 30% did not cause significant loss in concrete characteristics. As for the cement-based materials aggregate (ARCI), the results obtained for concrete with 30% substitution content were higher than for the concrete produced with the substitution content of 20%, and when compared to the conventional concrete the results presented by both concretes were inferior. However, for the substitution content of 30% even the results being inferior to the conventional concrete it presented good mechanical behavior. The concretes produced with the treated cement-based materials aggregate (ARCI Treated) did not present better performance than those with cement-based materials aggregate (ARCI) for most of the characteristics evaluated indicating that the proposed treatment was not adequate. / A constru??o civil ? uma das ind?strias que mais causam impacto ao meio ambiente. A extra??o desenfreada dos recursos naturais, a produ??o de cimento, a produ??o de concreto e a utiliza??o dos seus componentes, al?m da gera??o imprudente dos res?duos de constru??o civil, materiais esses que muitas vezes s?o descartados como ?entulho? afeta diretamente o meio ambiente, ? sociedade e ?s cidades. Os res?duos de constru??o civil j? s?o utilizados em muitos pa?ses da Europa como agregados reciclados para a mistura de concreto com fins estruturais. No Brasil, a sua utiliza??o ainda ? restrita a concretos sem fun??o estrutural, devido ? grande variabilidade do agregado reciclado, e o que elas influenciam nas caracter?sticas do concreto e em sua durabilidade. Devido ? alta porosidade do agregado reciclado quando comparado ao agregado natural, espera-se que o concreto produzido com o agregado reciclado apresente maior porosidade. E, consequentemente, flu?dos e gases possuam maior facilidade em penetrar em seu interior, afetando diretamente a durabilidade e a vida ?til das estruturas de concreto armado. Para que seja poss?vel a amplia??o no campo de consumo dos agregados reciclados, este trabalho tem como objetivo estudar os par?metros que afetam a durabilidade, determinando e comparando atrav?s de ensaios laboratoriais as caracter?sticas f?sicas e mec?nicas de concretos produzidos com diferentes tipos de agregado reciclado. Foram definidos quatro diferentes tipos de agregados gra?dos para a realiza??o deste trabalho, o natural (AN), o de concreto (ARCO), o ciment?cio (ARCI) e o ciment?cio tratado (ARCI Tratado) e dois teores de substitui??o do agregado natural pelos agregados reciclado: 20 e 30%. Os tra?os de concreto foram ensaiados para as idades de 7, 28, 90, 180 dias e ap?s 180 dias de imers?o em solu??o salina. Foram determinadas as caracter?sticas f?sicas e mec?nicas dos concretos, al?m de ensaios de medi??o indireta da durabilidade, como a determina??o da permeabilidade ao ar, penetra??o de ?ons cloreto, carbonata??o e migra??o de ?ons cloreto. Os resultados obtidos demonstram que concreto utilizando o agregado reciclado de concreto (ARCO) produzido com 100% de concreto britado apresentou caracter?sticas similares ao concreto convencional, e que o aumento no teor de substitui??o de 20 para 30% n?o ocasionou perda significativa nas caracter?sticas do concreto. Quanto ao agregado ciment?cio (ARCI), os resultados obtidos para o tra?o com teor de substitui??o de 30% foram superiores daqueles com o tra?o produzido com o teor de substitui??o de 20%, e quando comparados ao concreto convencional os resultados apresentados para ambos os tra?os foram inferiores. Por?m, para o teor de substitui??o de 30% mesmo os resultados sendo inferiores ao concreto convencional foi obtido um bom comportamento mec?nico. Os concretos produzidos de agregado ciment?cio tratado (ARCI Tratado) n?o apresentaram melhor desempenho que os com agregado ciment?cio (ARCI) para a maioria das caracter?sticas avaliadas indicando que o tratamento proposto n?o foi adequado.