Orientadora: Profa. Dra. Márcia Aparecida da Silva Spinacé / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biotecnociência, 2014. / Compositos polimericos reforcados com fibras lignocelulosicas podem ter suas propriedades mecanicas melhoradas com o uso de agentes de acoplamento (AC) em sua formulacao, este processo e denominado de funcionalizacao e pode ser aplicado na matriz e/ou na fibra por enxertia. A adesao entre fibra e matriz e prejudicada devido ao carater hidrofilico e polar da fibra frente ao carater hidrofobico e apolar de matrizes como poliolefinas. O anidrido maleico e muito utilizado na funcionalizacao do PP, e os organosilanos sao comumente usados na funcionalizacao de fibras; porem nos dois casos, os residuos de hidroperoxido (iniciador) da enxertia podem atuar como pro-degradantes da matriz. Neste trabalho foi estudado o envelhecimento ambiental de compositos processados por extrusao-injecao de PP sem e com 2 % em massa de anidrido maleico (PPAM) com 20 % em massa de fibras de curaua funcionalizada ou nao com organosilano (N-(¿À-aminoetil)-¿Á-aminopropiltrimetoxisilano). As fibras de curaua foram fibriladas a fim de aumentar a razao de aspecto (comprimento/diametro) e area superficial visando um aumento da adesao no composito. O envelhecimento ambiental natural por 12 meses foi conduzido em Santo Andre / S.P (maior indice de poluicao atmosferica) e Campinas/ S.P. (maior indice de radiacao UV) com o objetivo de verificar a influencia das duas regioes. A degradacao dos compositos foi avaliada atraves de indice de carbonila (IC), propriedades mecanicas (tracao e flexao), Microscopia Optica e Eletronica de Varredura (MEV) e Espectroscopia de absorcao no UV-Vis. A degradacao ambiental foi evidenciada pelo aumento do IC, formacao de fissuras superficiais e embranquecimento no periodo analisado. O uso dos AC promoveu uma melhora das propriedades mecanicas, porem provocou um aumento do IC que e um indicio de degradacao da matriz, atuando como pro-degradante. Nos compositos com a matriz e as fibras funcionalizadas o IC foi superior quando comparado aos demais. Apesar desse resultado, os valores de tensao maxima sob flexao foram superiores para os compositos com AC. Os resultados evidenciaram que para as formulacoes e condicoes estudadas, a intensidade de irradiacao UV apresenta maior influencia quando comparada aos poluentes atmosfericos no processo de degradacao. Alem disso, as medidas de IC da face nao exposta indicaram que as fibras de curaua e os AC bloquearam a degradacao da matriz de PP, o que corroborou para a manutencao das propriedades mecanicas apos 12 meses de envelhecimento. / In polymeric composites reinforced with vegetable fibers, hydrophilic character, forms a weak link with arrays of polyolefins, which have hydrophobic character, the use of coupling agents is needed. Then, it is possible to functionalize the matrix and / or fiber and cause better adhesion. Maleic anhydride modified polymers are widely used as coupling agent, but the hydroperoxide waste used in grafting of polyolefin may act as pro-degrading in the polymer matrix, the same applies to the use of the coupling agent in the functionalization of the fibers. In this project the environmental aging of PP composites with curauá fiber composite with and without coupling agent in both was studied. Curauá fibers were fibrillated aiming an increasing of fiber-matrix adhesion as a function of promoting greater exposure of surface contact, and promote greater efficiency of functionalization using a coupling agent, in this case an organosilane. Environmental aging for 12 months were conducted in Santo André, SP, Brazil and Campinas, SP, Brazil in order to check the influence of the two regions for the difference in atmospheric composition against pollutants and levels of solar irradiation. The degradation was evaluated by carbonyl index (CI) measured by infrared spectroscopy (FTIR), mechanical properties, optical microscopy and Scanning Electron Microscopy, optical microscopy and UV-visible absorption. Environmental degradation was evidenced by increased IC, formation of surface cracks and whitening in the analyzed period. The coupling agent improved the mechanical properties, but after environmental aging it promoted an increase in the IC due to its role as a pro-degrading. Nevertheless, the stress results in the maximum bending strength were higher for composites using the coupling agent during the aging period. The results also showed for the present formulations and conditions as the irradiation intensity prevails over the levels of pollutants as predominant factors of degradation of polymers and composites and the fibers form a barrier / filter to the degradation process of the materials.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:52:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Franciclei Burlamaque.pdf: 2318349 bytes, checksum: bf68663e2952823cbad445e23b48f3e8 (MD5) Previous issue date: 2010-02-19 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The goal of this research is to unravel the State of governance between business relations in the production chain of Curauá; notably between the links in the household production and company link monopsonista fiber processor, situated in the West of Pará. This refers specifically: Exploring the predominant form of contract in respect of the marketing of fiber Curauá between production family and company monopsonista; Identify the determinant commercial governance; Knowing the social implications on families living Curauá production in a relationship of subordination of a monopsonista; Estimating the company's marketing margin monopsonista and Mark-up of Curauá fibres producers. In order to investigate the problem of the search was carried out bibliographical allowing an understanding of the principal themes referenced and, a search field, where it was applied questionnaire interview with half-open questions to producers and the company monopsonista. The field research focused precípuo know the environment in the marketing of fiber Curauá and structure of the production chain. Were collected information on non-governmental and governmental institutions. The use of functionalist allowed developing an analysis of trade relations between producer and buyer monopsonista fiber. The data you have provided input to the study were of primary and secondary sources. The search covered the local production of Curauá municipalities of Juruti, Santarém and Belterra in the West of Pará State, respectively the communities of Grand Lake, St. Benedict and Curuai Chibé. This study defines that the establishment of interrelated rules can ensure the integrity of the business of fiber Curauá. Governance in chain implies a market with efficient economic agreements. Incorporate the economic analysis is relevant to the institutional environment, especially when it comes to organizations, since the functioning of the economic system receives influence institutions. It is therefore imperative, the formation of a coordination that determine business rules, which causes an increase in production and at the same time create mechanisms of punishment to agents that eventually cease to comply with the agreements, this should help to mitigate the losses of surpluses of fiber. The absence of data on the costs of production restricts the possibility of competition, as soon as the producer of Curauá cannot but will find them, because it is a much needed tool in outline of decisions seeking business success. It is concluded that this study contributes to increase the visibility of environment where spans the commercialization of the fiber, in western Pará Curauá. We believe that relations between agents may take a new direction if developed a governance for valuation and strengthening of the productive chain of Curauá in the region. / O objetivo desta pesquisa é desvendar o estado da governança entre as relações de negócios na cadeia produtiva do Curauá; notadamente entre os elos da produção familiar e o elo da empresa monopsonista processadora da fibra, situados no oeste do Pará. Isso remete especificamente: Prospectar a forma de contrato predominante na comercialização da fibra do Curauá entre a produção familiar e a empresa monopsonista; Identificar o determinante comercial da governança; Saber as implicações sociais sobre as famílias que vivem da produção do Curauá em uma relação de subordinação de um monopsonista; Estimar a margem de comercialização da empresa monopsonista e o Mark-up dos produtores de fibras de Curauá. Com o intuito de investigar o problema da pesquisa, foi realizado levantamento bibliográfico que permitiu um entendimento das principais temáticas referenciadas e, uma Pesquisa de Campo, onde foi aplicado questionário de entrevista com perguntas semiabertas aos produtores e a empresa monopsonista. A pesquisa de campo teve como foco precípuo conhecer o ambiente da comercialização da fibra do Curauá e a estrutura da cadeia produtiva. Foram coletado informações em instituições não governamentais e governamentais. O uso do método funcionalista permitiu desenvolver uma análise das relações de comércio entre o produtor e o comprador monopsonista de fibra. Os dados que proporcionaram aporte ao estudo constituíram-se de fontes primária e secundária. O local da pesquisa abrangeu a produção do Curauá dos municípios de Santarém, Juruti e Belterra no Oeste do Estado do Pará, respectivamente as comunidades do Lago Grande do Curuai, São Benedito e Chibé. O presente estudo define que o estabelecimento de regras inter-relacionadas pode garantir a integridade do negócio da fibra do Curauá. A governança na cadeia implica em um mercado com acordos econômicos eficientes. Incorporar à análise econômica ao ambiente institucional é relevante, sobretudo em se tratando das organizações, uma vez que o funcionamento do sistema econômico recebe influência das instituições. É, portanto imperioso, a formação de uma coordenação que determine as regras do negócio, que instigue o aumento da produção e ao mesmo tempo crie mecanismos de punição aos agentes que eventualmente deixarem de cumprir os acordos, isso deve contribuir para mitigar as perdas dos excedentes da fibra. A ausência de dados sobre os custos da produção restringe a possibilidade de competição, logo o produtor do Curauá não pode deixar de apurá-los, por ser uma ferramenta bastante necessária no contorno das decisões que buscam o sucesso do negócio. Conclui-se que, este estudo contribui para ampliar a visibilidade do ambiente onde transcorre a comercialização da fibra do Curauá, no oeste paraense. Acreditamos que as relações entre os agentes podem tomar um novo rumo se ford esenvolvido uma governança em prol da valoração e do fortalecimento da cadeia produtiva do Curauá na região.

O polietileno de alta densidade utilizado neste trabalho foi obtido em escala industrial pela polimerização de eteno, gerado a partir do etanol de cana de açúcar. Este polímero é também chamado de biopolietileno (BPEAD), por ser preparado a partir de material oriundo de fonte natural. O BPEAD foi usado como matriz em compósitos reforçados por fibras de curauá em proporções em massa variando de 5 a 20%, 1 cm de comprimento. Óleo de mamona (CO), óleo de canola (CA), óleo de linhaça epoxidado (OLE) e óleo de soja epoxidado (OSE) foram usados na preparação dos compósitos (5, 10, 15 e 20%) visando atuação como agentes compatibilizantes, uma vez que o CO, CA, OLE e OSE têm cadeias hidrocarbônicas com afinidade pelo biopolietileno, e grupos hidroxilas com afinidades pelos grupos polares presentes nas fibras. Os compósitos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TG), Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) e propriedades mecânicas (impacto e flexão). Os resultados de impacto, flexão e DMA apresentados pelos compósitos mostraram que a incorporação dos óleos nas diferentes composições, principalmente CO, no geral levou a melhores propriedades quando comparados aos compósitos BPEAD/Fibra, indicando uma possível ação dos óleos como compatibilizante na interface fibra/matriz. O compósito BPEAD/15%CO/15%Fibra apresentou uma maior resistência ao impacto (280 J m-1) se comparado ao BPEAD (234 J m-1), indicando o efeito compatibilizante do CO. As propriedades de compósitos (BPEAD/5%CO, CA, OSE ou OLE/10%Fibra) reforçados com curauá (3mm), processados em misturador interno e termoprensados foram comparadas com aqueles processados por extrusão e moldados por injeção. A resistência ao impacto dos compósitos processados via extrusão BPEAD/CO (287 J m-1), CA (240 J m-1) ou OSE/Fibra (222 J m-1) foi maior quando comparada aos compósitos processados via misturador interno BPEAD/CO (114 J m-1), CA (123 J m-1) ou OSE/Fibra (110 J m-1). A análise de DMA também mostrou que o compósito BPEAD/5%CO/10%Fibra preparado por extrusão/injeção apresentou maior módulo de armazenamento (E´) a 30°C de 1660 MPa, enquanto que o compósito processado via misturador interno apresentou E´ de 1219 MPa. Comparando as propriedades mecânicas dos compósitos processados por extrusão/injeção com a dos processados por misturador interno Haake/termoprensagem, conclui-se que extrusão/injeção é um processo mais eficiente para a preparação de compósitos de fibras curtas. O presente estudo também avaliou o potencial de aplicação de nanocristais de celulose (NCC) em filmes baseados em BPEAD. NCCs foram obtidos a partir da hidrólise ácida da fibra de curauá, e foram utilizados (3, 6 e 9 %) na preparação de filmes de BPEAD, visando à obtenção de nanocompósitos. Os nanocompósitos reforçados com nanocristais de curauá foram processados por extrusão, também usando CO (3, 6 e 9%), visando avaliar a ação do mesmo como agente de dispersão de NCC na matriz apolar de BPEAD. A partir dos resultados obtidos para estes filmes, a porcentagem de NCC foi fixada em 3%, e 3% como porcentagem de óleo vegetal, por terem sido estas as condições que levaram ao melhor conjunto de resultados. Além de CO, OSE e OLE também foram usados e, além do processamento extrusão, extrusão/termoprensagem também foi considerado, a fim de comparar as propriedades obtidas nos dois processamentos. Os filmes foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria, DMA, ensaio de tração, MEV e reologia. A análise de DMA mostrou que a presença de NCC leva a um material mais rígido, e o uso de óleos vegetais na preparação de filmes, levou a uma distribuição mais homogênea dos NCCs na matriz de BPEAD e a uma melhor adesão na interface, evidenciando o efeito compatibilizante dos óleos. As propriedades óticas dos nanocompósitos indicaram que a presença dos óleos levou a filmes menos opacos, para ambos os tipos de processamentos usados. Com relação aos diferentes processamentos usados na preparação dos filmes baseados em BPEAD, óleos e nanocristais, o melhor conjunto de resultados, com destaque para aqueles obtidos no ensaio de tração, foram resultantes do processamento via extrusão/termoprensagem, indicando que este processamento deve favorecer a dispersão de NCCs na matriz de BPEAD. Os resultados desse trabalho apontaram para boas perspectivas para o uso de nanocristais de celulose em filmes baseados em BPEAD (ou PEAD), utilizando óleos vegetais como compatibilizantes e também mostraram que é possível obter melhorias nas propriedades dos nanocompósitos através de processos mais adequados para a escala industrial, como a extrusão. No presente estudo, contribuiu-se para com o desenvolvimento de materiais que, dentre outras propriedades, na sua produção, utilização e substituição, ocorra menor emissão de CO2 para a atmosfera, comparativamente a outros materiais. / The high-density polyethylene used in this work was obtained on an industrial scale by polymerization of ethylene derived from sugar cane ethanol. This polymer is also called biopolyethylene (HDBPE), as it is a material derived from a renewable resource. HDBPE was used as a polymer matrix in composites reinforced by curaua fibers containing 5, 10, 15 and 20 wt%, 1-cm long. Castor oil (CO), canola oil (CA), epoxidized linseed oil (ELO) and epoxidized soybean linseed oil (ESO) were used in the preparation of composites (5, 10, 15 e 20 wt%) aiming to act as a coupling agent, since CO, CA, ESO and ELO have hydrocarbon chains with affinity for polyethylene and hydroxyl groups that can interact with polar groups on the fibers. The composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetryc analysis (TG), dynamic mechanical analysis (DMA) and mechanical properties (flexural and impact strength). The results of impact, flexural strength and DMA presented by composites showed that the incorporation of oils in various compositions, particularly CO, in general has led to improved properties when compared to the composite HDBPE/Fiber, thus indicating a possible action of the oil as a compatibilizer in the fiber/matrix interface. The composite HDBPE/15%CO/15%Fiber had a higher impact strength (280 J m-1) compared to HDBPE (234 J m-1), indicating the compatibilizer effect of CO. The properties of composites (HDBPE/5%CO, CA, ESO or ELO/10%Fiber) reinforced with curaua (3mm) and prepared using an internal mixer (Haake) followed by thermopress molding were compared with those prepared by extrusion and was molded by injection. The properties of composites (HDBPE/5%CO, CA, ESO or ELO/10%Fiber) reinforced with curaua (3mm), prepared using an internal mixer (Haake) followed by thermopress molding were compared with those prepared by extrusion and molded by injection. The impact strength of composites processed via extrusion HDBPE/CO (287 J m-1), CA (240 J m-1) or OSE / fiber (222 J m-1) was higher when compared to composites processed via internal mixer HDBPE/CO (114 J m-1), CA (123 J m-1) or OSE/Fiber (110 J m-1). DMA analysis also showed that the composite HDBPE/5%CO/10%Fiber prepared by extrusion/injection showed higher storage modulus (E\') at 30°C of 1660 MPa, while the composite processed by internal mixer presented an E\' of 1219 MPa. Comparing the mechanical properties of the composites

O polietileno de alta densidade utilizado neste trabalho foi obtido em escala industrial pela polimerização de eteno, gerado a partir do etanol de cana de açúcar. Este polímero é também chamado de biopolietileno (BPEAD), por ser preparado a partir de material oriundo de fonte natural. O BPEAD foi usado como matriz em compósitos reforçados por fibras de curauá em proporções em massa variando de 5 a 20%, 1 cm de comprimento. Óleo de mamona (CO), óleo de canola (CA), óleo de linhaça epoxidado (OLE) e óleo de soja epoxidado (OSE) foram usados na preparação dos compósitos (5, 10, 15 e 20%) visando atuação como agentes compatibilizantes, uma vez que o CO, CA, OLE e OSE têm cadeias hidrocarbônicas com afinidade pelo biopolietileno, e grupos hidroxilas com afinidades pelos grupos polares presentes nas fibras. Os compósitos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC), Termogravimetria (TG), Análise Dinâmico-Mecânica (DMA) e propriedades mecânicas (impacto e flexão). Os resultados de impacto, flexão e DMA apresentados pelos compósitos mostraram que a incorporação dos óleos nas diferentes composições, principalmente CO, no geral levou a melhores propriedades quando comparados aos compósitos BPEAD/Fibra, indicando uma possível ação dos óleos como compatibilizante na interface fibra/matriz. O compósito BPEAD/15%CO/15%Fibra apresentou uma maior resistência ao impacto (280 J m-1) se comparado ao BPEAD (234 J m-1), indicando o efeito compatibilizante do CO. As propriedades de compósitos (BPEAD/5%CO, CA, OSE ou OLE/10%Fibra) reforçados com curauá (3mm), processados em misturador interno e termoprensados foram comparadas com aqueles processados por extrusão e moldados por injeção. A resistência ao impacto dos compósitos processados via extrusão BPEAD/CO (287 J m-1), CA (240 J m-1) ou OSE/Fibra (222 J m-1) foi maior quando comparada aos compósitos processados via misturador interno BPEAD/CO (114 J m-1), CA (123 J m-1) ou OSE/Fibra (110 J m-1). A análise de DMA também mostrou que o compósito BPEAD/5%CO/10%Fibra preparado por extrusão/injeção apresentou maior módulo de armazenamento (E´) a 30°C de 1660 MPa, enquanto que o compósito processado via misturador interno apresentou E´ de 1219 MPa. Comparando as propriedades mecânicas dos compósitos processados por extrusão/injeção com a dos processados por misturador interno Haake/termoprensagem, conclui-se que extrusão/injeção é um processo mais eficiente para a preparação de compósitos de fibras curtas. O presente estudo também avaliou o potencial de aplicação de nanocristais de celulose (NCC) em filmes baseados em BPEAD. NCCs foram obtidos a partir da hidrólise ácida da fibra de curauá, e foram utilizados (3, 6 e 9 %) na preparação de filmes de BPEAD, visando à obtenção de nanocompósitos. Os nanocompósitos reforçados com nanocristais de curauá foram processados por extrusão, também usando CO (3, 6 e 9%), visando avaliar a ação do mesmo como agente de dispersão de NCC na matriz apolar de BPEAD. A partir dos resultados obtidos para estes filmes, a porcentagem de NCC foi fixada em 3%, e 3% como porcentagem de óleo vegetal, por terem sido estas as condições que levaram ao melhor conjunto de resultados. Além de CO, OSE e OLE também foram usados e, além do processamento extrusão, extrusão/termoprensagem também foi considerado, a fim de comparar as propriedades obtidas nos dois processamentos. Os filmes foram caracterizados por calorimetria exploratória diferencial, termogravimetria, DMA, ensaio de tração, MEV e reologia. A análise de DMA mostrou que a presença de NCC leva a um material mais rígido, e o uso de óleos vegetais na preparação de filmes, levou a uma distribuição mais homogênea dos NCCs na matriz de BPEAD e a uma melhor adesão na interface, evidenciando o efeito compatibilizante dos óleos. As propriedades óticas dos nanocompósitos indicaram que a presença dos óleos levou a filmes menos opacos, para ambos os tipos de processamentos usados. Com relação aos diferentes processamentos usados na preparação dos filmes baseados em BPEAD, óleos e nanocristais, o melhor conjunto de resultados, com destaque para aqueles obtidos no ensaio de tração, foram resultantes do processamento via extrusão/termoprensagem, indicando que este processamento deve favorecer a dispersão de NCCs na matriz de BPEAD. Os resultados desse trabalho apontaram para boas perspectivas para o uso de nanocristais de celulose em filmes baseados em BPEAD (ou PEAD), utilizando óleos vegetais como compatibilizantes e também mostraram que é possível obter melhorias nas propriedades dos nanocompósitos através de processos mais adequados para a escala industrial, como a extrusão. No presente estudo, contribuiu-se para com o desenvolvimento de materiais que, dentre outras propriedades, na sua produção, utilização e substituição, ocorra menor emissão de CO2 para a atmosfera, comparativamente a outros materiais. / The high-density polyethylene used in this work was obtained on an industrial scale by polymerization of ethylene derived from sugar cane ethanol. This polymer is also called biopolyethylene (HDBPE), as it is a material derived from a renewable resource. HDBPE was used as a polymer matrix in composites reinforced by curaua fibers containing 5, 10, 15 and 20 wt%, 1-cm long. Castor oil (CO), canola oil (CA), epoxidized linseed oil (ELO) and epoxidized soybean linseed oil (ESO) were used in the preparation of composites (5, 10, 15 e 20 wt%) aiming to act as a coupling agent, since CO, CA, ESO and ELO have hydrocarbon chains with affinity for polyethylene and hydroxyl groups that can interact with polar groups on the fibers. The composites were characterized by scanning electron microscopy (SEM), differential scanning calorimetry (DSC), thermogravimetryc analysis (TG), dynamic mechanical analysis (DMA) and mechanical properties (flexural and impact strength). The results of impact, flexural strength and DMA presented by composites showed that the incorporation of oils in various compositions, particularly CO, in general has led to improved properties when compared to the composite HDBPE/Fiber, thus indicating a possible action of the oil as a compatibilizer in the fiber/matrix interface. The composite HDBPE/15%CO/15%Fiber had a higher impact strength (280 J m-1) compared to HDBPE (234 J m-1), indicating the compatibilizer effect of CO. The properties of composites (HDBPE/5%CO, CA, ESO or ELO/10%Fiber) reinforced with curaua (3mm) and prepared using an internal mixer (Haake) followed by thermopress molding were compared with those prepared by extrusion and was molded by injection. The properties of composites (HDBPE/5%CO, CA, ESO or ELO/10%Fiber) reinforced with curaua (3mm), prepared using an internal mixer (Haake) followed by thermopress molding were compared with those prepared by extrusion and molded by injection. The impact strength of composites processed via extrusion HDBPE/CO (287 J m-1), CA (240 J m-1) or OSE / fiber (222 J m-1) was higher when compared to composites processed via internal mixer HDBPE/CO (114 J m-1), CA (123 J m-1) or OSE/Fiber (110 J m-1). DMA analysis also showed that the composite HDBPE/5%CO/10%Fiber prepared by extrusion/injection showed higher storage modulus (E\') at 30°C of 1660 MPa, while the composite processed by internal mixer presented an E\' of 1219 MPa. Comparing the mechanical properties of the composites

Submitted by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-02T13:48:25Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Claudio A. P. Lima.pdf: 4892807 bytes, checksum: b82d422f5f06eb53d8ee36cb6f7715be (MD5) / Approved for entry into archive by Divisão de Documentação/BC Biblioteca Central (ddbc@ufam.edu.br) on 2018-03-02T13:48:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Claudio A. P. Lima.pdf: 4892807 bytes, checksum: b82d422f5f06eb53d8ee36cb6f7715be (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-02T13:48:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação_Claudio A. P. Lima.pdf: 4892807 bytes, checksum: b82d422f5f06eb53d8ee36cb6f7715be (MD5) Previous issue date: 2017-11-10 / FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The historical retrospective of the pavements in Manaus and an expressive fraction of the municipalities in the State of Amazonas proves its early structural failure due to the scarcity of petrous materials and sublayers with low support. Literature shows the use of industrial waste for soil stabilization, as well as gains in mechanical performance of asphalt mixtures as an alternative solution to the paving regions where there is shortage of aggregates and high cost on transportation of these materials. In the present work, the effect of industrial waste on the chemical and physical stabilization of a soil from the region of Iranduba/AM was evaluated, and on the asphalt concrete dosage, aiming to increase the capacity of support as well as the final destination of environmental liabilities. The waste used were carbide lime (LC), a by-product of acetylene gas produced in the Industrial Pole of Manaus (IPM) and the residue of Curauá fiber, a natural and region material used by the automobile indrustry. Beams were molded with soil and soil-lime, soil-fiber and soil-lime-fiber compositions, in proportions of 2% lime and 1,5% fiber, related to the dry soil mass. Curing of the samples was carried out in a oven for 24 and 48 hours at 60oC. It was also molded traditional asphalt concrete beams with the addition of carbide lime. The mechanical behavior was determined by the 4-point flexural test, considering regional traffic and temperature conditions. Results for soil compositions with industrial waste revealed an increase in the dynamic stiffness modulus, such as a decrease in the phase angle reflecting the negligible viscous portion of the natural material. The asphalt beams presented a contrary answer. The results of dynamic stiffness module of the traditional and alternative asphalt compositions were compared, according to the theory of Euller-Bernoulli. It was verified the perfect adjustment of the theoretical function with the experimental points. Therefore, the present work corroborates the technical feasibility of the use of carbide lime and Curauá fiber residue in pavement engineering. / O retrospecto histórico dos pavimentos de Manaus e de uma fração expressiva dos Municípios do Estado do Amazonas comprova a falência estrutural precoce, em virtude da escassez de materiais pétreos e de subcamadas com baixo suporte. A literatura mostra a utilização de resíduos industriais para estabilização de solos, assim como ganhos no desempenho mecânico de misturas asfálticas, como solução alternativa à pavimentação em regiões onde há a escassez de agregados e elevado custo de transporte desses materiais. Avaliou-se no presente trabalho o efeito de resíduos industriais na estabilização química e física de um solo proveniente da região de Iranduba/AM, e na dosagem de concreto asfáltico, visando ao aumento da capacidade de suporte, bem como à destinação final de passivo ambiental. Os resíduos utilizados foram a cal de carbureto (CC), subproduto do gás acetileno produzido em no Polo Industrial de Manaus (PIM), e o resíduo da fibra do Curauá, material natural e regional utilizado pela indústria automobilística. Moldaram-se vigas com solo e com as composições solo-cal, solo-fibra e solo-cal-fibra, nas proporções de 2% de cal e 1,5% de fibra, em relação à massa seca do solo. Realizou-se o processo de cura das amostras, em estufa, por 24hs e 48hs, a 60° C. Moldaram-se, também, vigas de concreto asfáltico tradicional e com a participação da cal de carbureto. Determinou-se o comportamento mecânico pelo ensaio de flexão a 4 pontos, considerando-se as condições de tráfego e temperatura regional. Os resultados para as composições do solo com resíduos industriais revelaram um aumento no módulo de rigidez dinâmico, tal como um decréscimo do ângulo de fase refletindo a insignificante parcela viscosa do material natural. Resposta contrária apresentaram as vigas asfálticas. Comparou-se os resultantes do módulo de rigidez dinâmico das composições asfálticas, tradicional e alternativa, segundo a teoria de Euller-Bernoulli. Verificou-se o perfeito ajuste da função teórica com os pontos experimentais. Portanto, o presente trabalho corrobora a viabilidade técnica do uso da cal de carbureto e do resíduo da fibra do curauá na engenharia de pavimentação.

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No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_LaminadoMadeiraReforcado.pdf: 2293625 bytes, checksum: 14daa65914076e022fb56a8d58eb1170 (MD5) Previous issue date: 2013 / Visando a aplicação de recursos naturais renováveis da Amazônia, entre estes as fibras naturais, neste trabalho é apresentada a proposta de fabricação e caracterização de laminados de madeira reforçado por compósitos de matriz poliéster e fibras naturais. A matriz é um poliéster teraftálica insaturada e pré-acelerada obtida comercialmente (Duverpoly 754) e o agente de cura um peróxido de MEK (butanox M-50) na proporção de 0,33% em volume. As fibras naturais usadas para cada amostra de laminado fabricado foram o tecido de fibras de tururi, fibras de sisal e fibras de curauá e as laminas de madeira usadas foram as conhecidas comercialmente como imbuia. O tecido de tururi foi usado de duas formas: sem abertura e com abertura de 100% em relação a largura original. As fibras de sisal e curauá foram cortadas em comprimentos de 50 mm na usados na forma de pré-preg. A fabricação do material laminado foi feita através da inserção intercalada de lâmina de material compósito entre as laminas de madeira seguido de pressão controlada através de uma prensa hidráulica com pressão constante de 2 toneladas, produzindo desta forma o laminado de madeira reforçado. Características mecânicas e microestruturais foram obtidas para a lâmina de madeira e para os laminados de madeira reforçados, obtendo-se a resistência a tração, da lamina de madeira e imagens microscópicas depois do ensaio de tração. As laminas de madeira antes do reforço, foram ensaiadas tendo duas orientações de 90° e 0° de orientação das fibras. O laminado de 0°grau apresentou o melhor resistência mecânica, com valor correspondente a 35,64 MPa comparado com o valor de 0,40 MPa para a lamina de 90°. Os ensaios dos laminados de madeira reforçados, de madeira/tururi sem abertura, madeira/tururi com abertura de 100%, madeira/sisal de comprimento de fibras de 50 mm, madeira/curauá de comprimento de fibras de 50 mm, madeira/madeira com orientação de 90°a direção das fibras, alcançaram respectivamente os seguintes resultados de ensaio de tração: 61,33 MPa; 57,27 MPa; 49,27 MPA; 53,76 MPa e 68,29 MPa, sendo que o laminado de madeira/madeira apresentou o melhor resultado e a menor resistência mecânica foi registrado para o laminado de madeira reforçado por fibras de sisal. As imagens obtidas em microscopia eletrônica de varredura corroboraram com as propriedades mecânicas obtidas para cada situação do material e fibra fabricadas. / Towards the implementation of renewable natural resources of the Amazon, between these natural fibers. This paper presents the proposed fabrication and caracterization of wooden laminated matriz composites reinforced with polyester and natural fibers. The matrix is an unsaturated and pre-accelerated terephthalic polyester obtained commercially (Duverpoly 754) and a peroxide curing agent MEK (BUTANOX M-50) at a rate of 0.33 % vol. The natural fibers used for each sample of manufactured laminate were Tururi fiber tissue, sisal fibers and defibrated curauá and wood laminates known as Imbuia. The Turui tissue used with reinforcement was used in two ways: without opening and 100% opening relative to the original width. The curauá and sisal fibers were cut into lengths of 50 mm in the form of pre-preg. The manufacture of the laminated material was done by hand lay-up following controlled pressure through a hydraulic press with a constant pressure of 2 ton. Mechanical and microscopic characteristic were obtained for wood laminates. The wood laminates were assayed having two orientations of 90° and 0° of fiber orientation. The laminate of 0° degree showed the best result with a value corresponding to 35, 64 (MPa) compared to the value of 0,40 (MPa) of the lamina 90°. The tests of the laminates made of wood/Tururi without opening, wood/Tururi with opening 100%, wood/sisal fiber length of 50 mm, wood/curauá fiber length of 50 mm, wood/wood with an orientation of 90 ° the direction of the fibers, respectively achieved the following results in the Attraction tests: 61,33 (MPa), 57,27 (MPa), 49, 27 (MPa), 53, 76 (MPa) and 68, 29 (MPa), being that the laminate / wood presented the best results and lower mechanical strength was recorded for the wood laminate reinforced with sisal fibers. The images obtained in scanning electron microscopy corroborate the mechanical properties obtained for each situation of the manufactured material and fiber.

Made available in DSpace on 2015-04-11T13:47:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Patricia_Valenca.pdf: 4047438 bytes, checksum: a02cd074f12f4a3944a6c31fbd696ac4 (MD5) Previous issue date: 2012-12-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The development of road infrastructure in Brazil, coupled with investments in the automotive industry in the 60s, boosted, years later, the need to implement public and private administrative systems on these roads, in order to maintain good traffic conditions and safety. Moreover, Manaus county has a history of geotechnical problems, such as the costly process of obtaining stone material, due to the thick layers of fine soil overlying rocky horizons and the complicated logistics of its transportation. These facts, on both national and regional levels, have led to the study of asphalt mixtures with improved mechanical performance, according to the scientific literature on commonly used mixtures, for example, Asphalt Concrete. These are discontinuous mixtures with excellent experience, especially on European roads, called Stone Matrix Asphalt (SMA). SMA is characterized by a high percentage of coarse aggregate, which favors the draindown of mastic asphalt. To reduce this effect, fibers from the Amazonian curauá were added, which are largely produced in the northern region of Brazil and characterized by high mechanical resistance, although mainly applied in automotive composites. In addition, to enable the use of this type of bituminous coating due to the large proportion of coarse materials, we analyzed the performance of a recycled aggregate (Construction and Demolition Waste - CDW) compared to a traditional granite aggregate. In this scenario, there was physical and mechanical characterization of the component materials and of the SMA mixture. With respect to the aggregates, the CDW achieved 160% more Los Angeles abrasion, satisfactory adhesiveness and lower bulk and saturated densities when compared with brita. The mineral mixture, 75% coarse, 15% fine and 10% filler, fit the specifications described by the National Asphalt Pavement Association (NAPA). Inferring a void volume of 4%, meeting the requirements of the empty coarse fraction of the aggregate in the compacted mixture, larger than the empty coarse fraction of the compacted aggregate, similar levels were obtained for the CAP project if using Marshall type dosage, at 6.28% (for SMA with brita), 6.82% (for SMA with CDW), 6.50% (for SMA with brita and curauá) and 6.88% (for SMA with CDW and curauá). Draindown was effectively reduced by curauá fibers with only 0.3% fiber in both asphalt composites. With regard to traction resistance performed at 25 °C, 40°C and 60°C, the composite CDW obtained better results, but fiber insertion lowered the values, possibly by loss of rigidity due to the detriment of their adsorbed water. However, in the Resilience Modulus performed at 25°C and 40°C, in general, fibers contribute to the mechanical behavior, especially the mix with brita and the temperature at 40°C. Increased temperature caused decreased results in both mechanical tests, but the decrease was less in the recycled aggregate. In view of this, a good performance of the recycled aggregate is assumed in SMA blends, with positive results from the addition of curauá fibers particularly as to the resilience of the material. / O desenvolvimento da infraestrutura rodoviária no Brasil, aliado aos investimentos na indústria automobilística na década de 60, impulsionou, anos mais tarde, a necessidade de implantar sistemas administrativos públicos e privados em tais rodovias, a fim de manter boas condições de tráfego e segurança. Por outro lado, o Município de Manaus compunha-se de um histórico de problemas geotécnicos, como os custosos processos de obtenção de material pétreo devido às espessas camadas de solos finos que recobrem os horizontes rochosos em conjunto com as dificuldades logísticas para seu transporte. Tais fatos, de âmbito nacional e regional, suscitaram o estudo de misturas asfálticas de melhor desempenho mecânico, segundo a literatura cientifica, relativa às misturas convencionalmente utilizadas, por exemplo, Concreto Asfáltico. Trata-se de misturas descontínuas com excelentes experiências, mormente nas estradas européias, denominadas de Stone Matrix Asphalt. O SMA se caracteriza pelo alto percentual de agregados graúdos, o que favorece o escorrimento do mástique asfáltico. Para reduzir tal efeito, adicionaram-se fibras amazônicas do curauá, que são largamente produzidas na região norte do Brasil e caracterizadas pela alta resistência mecânica, contudo com maior aplicação em compósitos automotivos. Em complemento, para viabilizar o uso deste tipo de revestimento betuminoso em virtude do elevado partícipe de materiais graúdos, analisou-se o desempenho de um agregado reciclado (Resíduos de Construção e Demolição RCD) comparativamente a um agregado granítico tradicional. Neste panorama, realizou-se caracterização física e mecânica dos materiais partícipes e da mistura SMA. Acerca dos agregados, o RCD alcançou 160% a mais de desgaste por abrasão Los Angeles, satisfatória adesividade e menores densidades aparentes e saturadas em confronto com a brita. Concernente à mistura mineral, enquadrou-se 75% de graúdos, 15% de miúdos e 10% de fíler nas especificações descritas pela National Asphalt Pavement Association (NAPA). Ao inferir um volume de vazios de 4%, atendendo aos requisitos dos vazios da fração graúda do agregado na mistura compactada maior que os vazios da fração graúda do agregado compactado, obtiveram-se iguais teores de projeto de CAP se realizado a dosagem do tipo Marshall, sendo 6,28% (SMA com brita), 6,82% (SMA com RCD), 6,50% (SMA com brita e urauá) e 6,88% (SMA com RCD e curauá). Referente ao escorrimento, as fibras do curauá reduziram tal efeito com apenas 0,3% de fibras em ambos compósitos asfálticos. Atinente a Resistência a Tração realizada a 25°C, 40°C e 60°C, os compósitos com RCD obtiveram melhores resultados, porém a inserção da fibra minorou os valores possivelmente pela perda da sua rigidez com o detrimento da sua água adsorvida. No entanto, no Módulo de Resiliência executado a 25°C e 40°C, em geral, as fibras contribuíram para o comportamento mecânico, sobretudo a mistura com brita e temperatura de 40°C. Relativo ao aumento da temperatura, ambos os ensaios mecânicos possuíram o decréscimo de seus resultados, mas com menores perdas para o agregado reciclado. Nesta perspectiva, assume-se um bom desempenho do agregado reciclado nas misturas SMA, com resultados positivos na adição das fibras do curauá particularmente quanto à resiliência do material.