Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em geotecnia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2010

O presente estudo visa dar luz sobre fenômenos ainda pouco explorados que ocorrem durante a estratificação em leitos de jigagem, bem como sobre novas possibilidades de aplicação da técnica. Por meio de testes com misturas de agregados em jigues hidráulico e pneumático descontínuos, foi pela primeira vez examinada a ocorrência de convecção granular em jigues. Os fatores envolvidos em sua formação e a influência sobre a estratificação foram analisados em detalhes. Do mesmo modo, foi examinada a influência da granulometria do leito sobre a estratificação em jigues pneumáticos e a possibilidade de uso do mesmo como um equipamento multi-separador. Os resultados revelam a existência de um fluxo ordenado e estacionário de partículas durante a pulsação do leito, ascendente na porção central e descendente nas bordas do jigue, de modo similar ao fluxo convectivo descritos na literatura para leitos vibrados mecanicamente. Este fluxo convectivo gerou uma distorção no rearranjo do leito estratificado, dando origem a um perfil horizontal de estratificação no qual as partículas leves se concentraram nas bordas e as partículas densas se concentraram preferencialmente na zona central dos estratos. Com base nos resultados, um mecanismo de formação do fluxo convectivo e um modelo preditivo do rearranjo do leito foram propostos. Observou-se também que a diminuição da granulometria e o aumento da distribuição de tamanho dos constituintes do leito teve um efeito positivo sobre a estratificação. Os resultados sugerem que isto pode estar em parte relacionado a maior compactação do leito quando da presença de partículas de menor tamanho. Também, resultados experimentais demonstraram a possibilidade de uso do jigue pneumático para realizar a operação conjunta de separação de materiais rochosos e não rochosos em um único estágio. O desempenho global na remoção de contaminantes não-rochosos foi similar ao de separadores pneumáticos e sistemas de "sorting" automático descritos na literatura. Ainda, a quantidade inicial de contaminantes no sistema teve um efeito desprezível sobre o desempenho. Os resultados obtidos, em particular aqueles relacionados à convecção granular, fornecem novas perspectivas a respeito dos fenômenos envolvidos na estratificação em jigues. Ainda, benefícios práticos podem ser extraídos a partir dos resultados da análise do efeito da granulometria sobre a estratificação e do uso de jigues pneumáticos como multi-separadores. / This study aims to shed some light on some unclear phenomena that occurs during particle stratification in jigs as well as on new possibilities of application of jigging technique. For the first time, the occurrence of granular convection in jigging beds was analyzed by considering the case of hydraulic and pneumatic jigs operating with mixtures of aggregates. The elements involved in the pattern formation and its influence on bed stratification were analyzed in detail. The influence of particle size distribution on bed stratification and the possibility of using pneumatic jigging as a multi-separator were also examined. The experimental results reveal the existence of a steady, ordered flow of particles over bed pulsation, in which particles move upward in the center of the jig bed and downward along the walls of the jig container, similarly to the circulation patterns reported in the literature. The convection gave rise to a distortion in the particle rearrangement, engendering the formation of a horizontal stratification profile in which light particles tended to be concentrated along the walls while dense particles tended to be concentrated preferentially in the center portion of the strata. On the basis of the experimental results, a mechanism of pattern formation and a prediction model were proposed. The results also revealed that the decrease of the particle size and the increase in the particle size distribution had a positive influence on stratification extent. It was suggested by the results that this behavior can be related to the higher bed compaction due to the presence of smaller particles in the bed. Also, experimental results indicated the technical feasibility of the combined use of pneumatic jigging for the removal undesired non-stony materials together with the bed stratification in only one single stage. The reported separation efficiency in the removal of low-density materials was comparable to those of air classifiers and automatic sorting systems. Also, the initial content of contaminants seemed to have a negligible effect on the separation performance. The results obtained, in particular those related to the granular convection, provides new perspectives about the phenomena involved in stratification by jigging. Moreover, practical benefits can be obtained from the results about the influence of particle size on bed stratification and about the usage of pneumatic jigging for multi-separation.

Submitted by Pós graduação Engenharia Civil (ppec@ufba.br) on 2017-06-21T18:29:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Rev100517_RAG.pdf: 13524690 bytes, checksum: 0628d407d45b14339253db31e137cd37 (MD5) / Approved for entry into archive by Flávia Sousa (flaviabs@ufba.br) on 2017-06-28T14:13:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação Rev100517_RAG.pdf: 13524690 bytes, checksum: 0628d407d45b14339253db31e137cd37 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-28T14:13:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Rev100517_RAG.pdf: 13524690 bytes, checksum: 0628d407d45b14339253db31e137cd37 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O presente estudo teve como objetivo principal avaliar a influência da adição de carvão ativado (CA) a ser utilizado em barreiras minerais compactadas, visando a diminuição do coeficiente de permeabilidade aos líquidos (orgânicos) hidrocarbonetos atingindo o valor máximo de 1x10-06 cm·s-1. Para isso, este trabalho avaliou a utilização de CA como aditivo orgânico em solos tropicais (naturais) visando alterar suas características geotécnicas, e possibilitar seu uso como barreira hidráulica ao fluxo de derivados de petróleo (óleo diesel) em caso de disposição acidental no solo. Foram selecionados dois tipos de solos, sendo o primeiro conformado de uma matriz argilosa (solo residual do Granulito/Gnaisse, RGG) e o segundo de comportamento arenoso (solo sedimentar da formação Terciária Barreiras, TBA). Baseados nestes solos diversas misturas foram produzidas com três tipos de CA, segundo a granulometria, (carvão ativado granular, CAG; carvão ativado em pó, CAP; e carvão ativado em pó moído, CAPM) a diferentes teores de adição (0%, 5%, 10% e 20%) referente à massa (base seca) da amostra. Os experimentos de percolação avaliaram o comportamento resultante do coeficiente de permeabilidade ou permeabilidade saturada (ksat), bem como foram estudados os índices físicos do solo. Foi observada uma relação direta entre a diminuição da granulometria do CA e a redução do ksat nas amostras. Os resultados apresentaram uma resposta favorável à adição das frações orgânicas no solo para fins de redução do coeficiente de permeabilidade ao óleo diesel, escolhido como hidrocarboneto de referência, principalmente para o CA derivado do rejeito da casca de coco submetido à moagem extra, para maior redução da sua granulometria. Diante disso, pode-se dizer que o uso de adições de CA na escala micrométrica, pode ser uma alternativa eficaz e menos onerosa em favor do meio ambiente atendendo a uma necessidade da indústria petroleira no Brasil. Considerando que a distância de transporte (frete) é um dos principais componentes na formação de preços para a confecção de barreiras minerais, o uso de adições orgânicas como uma barreira hidráulica aos fluidos de interesse pode se tornar atrativa.

O presente estudo visa dar luz sobre fenômenos ainda pouco explorados que ocorrem durante a estratificação em leitos de jigagem, bem como sobre novas possibilidades de aplicação da técnica. Por meio de testes com misturas de agregados em jigues hidráulico e pneumático descontínuos, foi pela primeira vez examinada a ocorrência de convecção granular em jigues. Os fatores envolvidos em sua formação e a influência sobre a estratificação foram analisados em detalhes. Do mesmo modo, foi examinada a influência da granulometria do leito sobre a estratificação em jigues pneumáticos e a possibilidade de uso do mesmo como um equipamento multi-separador. Os resultados revelam a existência de um fluxo ordenado e estacionário de partículas durante a pulsação do leito, ascendente na porção central e descendente nas bordas do jigue, de modo similar ao fluxo convectivo descritos na literatura para leitos vibrados mecanicamente. Este fluxo convectivo gerou uma distorção no rearranjo do leito estratificado, dando origem a um perfil horizontal de estratificação no qual as partículas leves se concentraram nas bordas e as partículas densas se concentraram preferencialmente na zona central dos estratos. Com base nos resultados, um mecanismo de formação do fluxo convectivo e um modelo preditivo do rearranjo do leito foram propostos. Observou-se também que a diminuição da granulometria e o aumento da distribuição de tamanho dos constituintes do leito teve um efeito positivo sobre a estratificação. Os resultados sugerem que isto pode estar em parte relacionado a maior compactação do leito quando da presença de partículas de menor tamanho. Também, resultados experimentais demonstraram a possibilidade de uso do jigue pneumático para realizar a operação conjunta de separação de materiais rochosos e não rochosos em um único estágio. O desempenho global na remoção de contaminantes não-rochosos foi similar ao de separadores pneumáticos e sistemas de "sorting" automático descritos na literatura. Ainda, a quantidade inicial de contaminantes no sistema teve um efeito desprezível sobre o desempenho. Os resultados obtidos, em particular aqueles relacionados à convecção granular, fornecem novas perspectivas a respeito dos fenômenos envolvidos na estratificação em jigues. Ainda, benefícios práticos podem ser extraídos a partir dos resultados da análise do efeito da granulometria sobre a estratificação e do uso de jigues pneumáticos como multi-separadores. / This study aims to shed some light on some unclear phenomena that occurs during particle stratification in jigs as well as on new possibilities of application of jigging technique. For the first time, the occurrence of granular convection in jigging beds was analyzed by considering the case of hydraulic and pneumatic jigs operating with mixtures of aggregates. The elements involved in the pattern formation and its influence on bed stratification were analyzed in detail. The influence of particle size distribution on bed stratification and the possibility of using pneumatic jigging as a multi-separator were also examined. The experimental results reveal the existence of a steady, ordered flow of particles over bed pulsation, in which particles move upward in the center of the jig bed and downward along the walls of the jig container, similarly to the circulation patterns reported in the literature. The convection gave rise to a distortion in the particle rearrangement, engendering the formation of a horizontal stratification profile in which light particles tended to be concentrated along the walls while dense particles tended to be concentrated preferentially in the center portion of the strata. On the basis of the experimental results, a mechanism of pattern formation and a prediction model were proposed. The results also revealed that the decrease of the particle size and the increase in the particle size distribution had a positive influence on stratification extent. It was suggested by the results that this behavior can be related to the higher bed compaction due to the presence of smaller particles in the bed. Also, experimental results indicated the technical feasibility of the combined use of pneumatic jigging for the removal undesired non-stony materials together with the bed stratification in only one single stage. The reported separation efficiency in the removal of low-density materials was comparable to those of air classifiers and automatic sorting systems. Also, the initial content of contaminants seemed to have a negligible effect on the separation performance. The results obtained, in particular those related to the granular convection, provides new perspectives about the phenomena involved in stratification by jigging. Moreover, practical benefits can be obtained from the results about the influence of particle size on bed stratification and about the usage of pneumatic jigging for multi-separation.

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by Raquel Viana (tempestade_b@hotmail.com) on 2009-11-10T19:56:17Z No. of bitstreams: 1 2008_CarlaCristinaNascimentoSantos.pdf: 2836494 bytes, checksum: d327708b2fccad14bd17554aa1cda5ae (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2009-12-08T10:45:36Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_CarlaCristinaNascimentoSantos.pdf: 2836494 bytes, checksum: d327708b2fccad14bd17554aa1cda5ae (MD5) / Made available in DSpace on 2009-12-08T10:45:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_CarlaCristinaNascimentoSantos.pdf: 2836494 bytes, checksum: d327708b2fccad14bd17554aa1cda5ae (MD5) / O presente trabalho aborda o estudo das propriedades no estado fresco do concreto quando utilizadas areias britadas de diferentes naturezas petrográficas, enfatizando a investigação de quais características desses agregados miúdos exercem influência preponderante nessas propriedades. Foram usadas areias britadas de cinco naturezas petrográficas distintas e identificadas, em um primeiro momento, a influência dos aspectos de forma, textura e da própria natureza petrográfica nas propriedades do estado fresco (projeto experimental 1). Nas fases seguintes do programa experimental foram investigadas a influência da continuidade das curvas granulométricas das areias preparadas pela técnica do peneiramento, estando estas compostas com baixos e altos teores de partículas microfinas (projeto experimental 2 e projeto experimental 3, respectivamente). A partir dos resultados dos projetos experimentais 2 e 3, elaborou-se o projeto experimental 4 com o intuito de averiguar a mudança nas propriedades do concreto ao se usar um menor teor de material médio-fino (material passante da peneira 0.6 mm e retido na peneira 0.075 mm de diâmetro). Os concretos foram caracterizados através das propriedades reológicas viscosidade e tensão de escoamento pelo método do abatimento modificado, consistência pelos ensaios de abatimento e k-slump, teor de água exsudada com vibração, segregação/consistência pelo k-slump ou flow gauge e teor de ar incorporado pelo método pressométrico. Os resultados mostraram que a esfericidade dos grãos exerce maior influência nas propriedades do estado fresco do que o grau de arredondamento de cantos e arestas ou textura superficial. Em relação à mineralogia das areias, possivelmente a natureza petrográfica dos agregados miúdos também exerce influência significativa, já que parece haver uma maior fluidez das misturas quando estas possuem altos teores do mineral calcita, talvez devido às ligações epitáxicas entre os cristais de calcita e cimento ou devido à menor dureza deste mineral em relação aos demais. Não se observou, nesse trabalho, relação clara entre o grau de continuidade da curva granulométrica e as propriedades mensuradas, parecendo mais evidente a influência nessas últimas do teor de grãos de dimensões intermediárias presentes nas areias compostas. Em relação à influência das partículas microfinas, pôde-se constatar que, ao analisar-se a influência destas às curvas mais contínuas encontradas, percebeu-se que tais partículas aumentaram a coesão do sistema, resultando em concretos com altos valores de viscosidade, tensão de escoamento e consistência. No entanto, percebeu-se que tais partículas favoreceram lubrificação do sistema, diminuindo a resposta reológica e de consistência dos concretos, ao serem reduzidos os teores de grãos médio-finos das areias. Portanto, considerando-se este última constatação, notou-se que é possível produzir concretos com altos teores de grãos microfinos, independente da magnitude das cargas de superfície destes e do tipo litológico da areia de britagem. _______________________________________________________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This work reports on the properties of the fresh state of concrete when different petrografic types of crushed sand are used. It focuses on the characteristics of these aggregates which exert a dominant influence on the concrete properties. To reach the main goal of this work, five different lithological types of crushed sand were used, which have been identified. In a first approach, we have identified the influence of the aspects of shape, texture and the lithological type itself on the properties of the fresh state of concrete (experimental project 1). In the subsequent phases of the experimental procedure, the influence of the continuity of the grading of sand prepared by the technique of sieving was investigated, where the sands were composed of low and high levels of microfine-sized particulates (experimental project 2 and experimental project 3, respectively). From the results of experimental projects 2 and 3, an experimental project 4 was designed with the aim of investigating the change in the properties of concrete when a lower level of medium-fine material is used (material passing the 0,6 mm sieve and withholding a sieve of 0,075 mm diameter). The concretes were characterized by their rheological properties - viscosity and yield stress - using the modified slump test method, the consistency was obtained by slump assays and k- slump, the bleeding water content by vibration, segregation / consistency by k-slump or flow gauge, and the content of incorporated air by the pressiometric method. The results showed that the sphericity of grain exerts more influence on the properties of the fresh state than the degree of rounding of the edges or corners and surface texture. Concerning the mineralogy of sand, there seems to be a larger flow of mixtures when they have higher levels of the calcite mineral. There was no evidence, in this work, of a clear relationship between the degree of continuity in the grain-size curve and the measured properties, and it seems that the latter are more influenced by the content of grains of sand of intermediate dimensions. In the analysis of the role of microfine-sized particles added to the more continuous studied curves, it was observed that these particles increased the cohesion of the system, resulting in concretes with high values of viscosity, yield stress and consistency. However, it was observed that such particles had favored the lubrication of the system, reducing the rheological response and consistency of concrete as the content of medium-thin grains is reduced. Therefore, it was found that it is possible to produce concrete with high levels of micro-sized grains, regardless of the magnitude of their surface loads and the lithological type of crushed sand.

Submitted by Pedro Barros (pedro.silvabarros@ufpe.br) on 2018-07-20T20:06:50Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Diego de Arruda Xavier.pdf: 6746216 bytes, checksum: 338bb45ca1f510e975e601ad9f1b1b4f (MD5) / Approved for entry into archive by Alice Araujo (alice.caraujo@ufpe.br) on 2018-07-23T17:32:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Diego de Arruda Xavier.pdf: 6746216 bytes, checksum: 338bb45ca1f510e975e601ad9f1b1b4f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-23T17:32:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) TESE Diego de Arruda Xavier.pdf: 6746216 bytes, checksum: 338bb45ca1f510e975e601ad9f1b1b4f (MD5) Previous issue date: 2017-02-07 / O objetivo desta tese é descrever e compreender a sedimentação recente do médio e baixo estuário do rio Capibaribe por meio de parâmetros sedimentológicos, susceptibilidade e geoquímicos (porcentagem de carbonato de cálcio, conteúdos de matéria orgânica total MOT, taxa de sedimentação, concentração de metais) associando as mudanças antrópicas ocorridas no sistema estuarino e inferir nos valores de referência para metais. Em novembro de 2012 foram recuperados dois testemunhos. O testemunho T2 (158 cm), localizado no baixo estuário, registrou taxa de sedimentação de 0,45 cm.ano⁻¹ e três fácies sedimentares com características diferentes. A Unidade 1 (anterior a 1812 a 1856) indicou eventos ocorridos antes da primeira grande intervenção antrópica para o baixo estuário, apresentando sedimentação estuarina e concentrações naturais de metais. A Unidade 2 (1856-1972) registrou o início das obras de ampliação do Porto do Recife, com incrementos nas porcentagens da fração areia e decréscimos nas porcentagens de lama, MOT e nas concentrações de metais. Por fim, a Unidade 3 (1972-2012) apresentou a influência antrópica no estuário, com alta sedimentação da fração fina do sedimento, MOT e registro de contaminação antrópica de chumbo, arsênio e zinco. O segundo testemunho coletado (T5 – 178 cm) registrou taxa de sedimentação de 0,52 cm.ano⁻¹ e quatro unidades com características sedimentares diferentes. A Unidade 1 (anterior a 1812) apresentou características de ambiente de manguezal com predominância de sedimentos finos, altas porcentagens de MOT e concentração de metais pesados provavelmente de origem natural. A Unidade 2 (1812-1937) apresentou um leve incremento nas porcentagens de areia e diminuição na fração fina, conteúdos de MOT e concentração de metais pesados. Esta característica pode estar associada aos processos de expansão urbana e da monocultura da cana de açúcar ocorrida no médio estuário do rio Capibaribe. A Unidade 3 (1937-2004) apresentou as maiores porcentagens de areia, com baixas porcentagens da fração fina, conteúdos de MOT e concentrações de metais. Esta unidade representou a intensificação dos processos de expansão urbana da cidade do Recife. A Unidade 4 (2004-2012) apresentou incrementos na sedimentação da fração fina, conteúdos da MOT e concentração de metais pesados. Esta última característica é provavelmente consequência do reflorestamento da vegetação de mangue marginal do estuário, devido aos projetos ambientais criados pela Prefeitura do Recife nos anos 2000. As diferentes unidades sedimentares registradas nos dois testemunhos podem ser reflexos das intervenções antrópicas ocorridas no estuário, tais como: desmatamento da mata atlântica, desmatamento dos manguezais, aterramentos de áreas alagadas para expansão urbana, dragagem do canal principal do estuário, ocupação desordenada do solo entre outros. O testemunho do baixo estuário registrou picos de sedimentos finos, MOT e metais pesados (4, 16 e 72 cm) reportando provavelmente eventos de chuvas intensas e inundações para o estuário do rio Capibaribe, ocorridas em 2010, 1975 e 1849. Em relação aos metais, os valores de referência para o estuário do rio Capibaribe registraram para manganês de 292,2 mg.kg⁻¹, ferro de 2,7%, cobalto de 10,4 mg.kg⁻¹, níquel de 22,2 mg.kg⁻¹, cobre de 60,8 mg.kg⁻¹, Zinco de 105,5 mg.kg⁻¹, arsênio de 106,0 mg.kg⁻¹ e chumbo de 52,9 mg.kg⁻¹. / This thesis aims to describe and to comprehend the recent sedimentation of the lower and middle Capibaribe Estuary by mean of sedimentological, susceptibility and geochemistry (calcium carbonate percentages, total organic matter contents - TOM, sedimentation rate, heavy metal concentration) parameters associating the anthropic changes occurred in the estuarine system and infer in the background metal values. In November of 2012, two cores were sampled. The T2 core (158 cm) located in lower estuary registered sedimentation rate of 0.45 cm.y ⁻¹ and three sedimentary facies with different characteristics. The Unit 1 (before 1812 to 1856) indicates events occurred before the first anthropic intervention in the lower estuary, showing estuarine sedimentation and natural metals concentrations. Unit 2 (1856-1972) records the beginning of Recife Port building, with increasing of sandy fraction percentages and decreasing of mud, TOM and metal concentrations. Unit 3 (1972-2012) shows the anthropic influence in the estuarine system, with higher sedimentation of fine sediments and TOM, and lead, arsenic and zinc contamination from anthropic sources. The other core (T5 – 178 cm) shows sedimentation rate of 0.52 cm.y ⁻¹ and four units with different sedimentary characteristics. The Unit 1 (dating before 1812) showed environmental characteristics of mangrove with predominance of fine sediments, high TOM percentages and heavy metal concentrations probably of natural sources. The Unit 2 (1812-1937) showed a slight increase in sand percentages and decrease in fine fraction, TOM contents and heavy metals concentrations. These characteristics may be associated with the urban expansion processes and of monoculture of sugar cane occurred in the middle Capibaribe Estuary. The Unit 3 (1937-2004) showed the highest sand percentages of core, characterizing a unit exclusively of sand with low fine fractions percentages, TOM contents and heavy metals concentrations. This unit represented the intensification of expansion urban processes of Recife City. The Unit 4 (2004-2012) showed increases in fine fraction sedimentation, TOM contents and heavy metals concentrations. This last characteristic is probably consequence of rebirth of marginal estuarine by mangrove vegetation, due to environmental projects created by Recife Prefecture in 2000’s. The different units registered in two cores may be reflex to anthropic interventions occurred in estuary as well as Atlantic Forest deforesting, mangrove deforesting, landfill of flood areas to urban expansion, dredging of main estuary channel, disorderly occupation and others. The core of lower estuary registered peaks of fine sediments, TOM and heavy metals (4, 16 and 72 cm deep) reporting probably higher rainfall and flood events occurred in the Capibaribe Estuary in 2010, 1975 and 1849. The background values to Capibaribe Estuary showed values for manganese of 292.2 mg.kg ⁻¹, iron of 2.7%, cobalt of 10.4 mg.kg ⁻¹, nickel of 22.2 mg.kg ⁻¹, copper of 60.8 mg.kg ⁻¹, zinc of 105.5 mg.kg ⁻¹, arsenic of 106,0 mg.kg ⁻¹ and lead of 52.9 mg.kg ⁻¹.

O desempenho final das argamassas depende das matérias-primas e de suas proporções na formulação, pois estas determinam o comportamento do material na etapa de aplicação e a microestrutura final do material endurecido. Entre as patologias de revestimentos, a falha de aderência é um dos fenômenos mais freqüentes, sendo originada pela incompatibilidade entre o comportamento reológico da argamassa e a energia de lançamento utilizada, resultando em defeitos na interface argamassa substrato. A adequação das características reológicas das argamassas às solicitações envolvidas na aplicação fornece condições de processamento mais favoráveis para a obtenção das máximas propriedades finais do revestimento. Assim, o objetivo do trabalho é desenvolver critérios de formulação, baseados nas características das matérias-primas, nos modelos de empacotamento de partículas e nos comportamentos reológicos, de modo a obter um método de formulação de argamassas. O método de squeeze-flow foi desenvolvido com sucesso para avaliação reológica de argamassas, sendo as principais variáveis experimentais foram estudadas, assim como o efeito do tipo de mistura no comportamento reológico. Procedimento para quantificação da segregação pasta-agregado foi criado, tendo em vista o intenso efeito que este fenômeno exerce sobre o comportamento reológico em squeeze-flow, especialmente em baixas velocidades. Foi ainda comprovado que o squeeze-flow tem boa relação com a percepção do pedreiro, principalmente, nas etapas de lançamento e aperto. Diversas argamassas nacionais e européias foram caracterizadas, resultando em um mapeamento das características de formulação, do comportamento reológico e das propriedades no estado endurecido. Através da aplicação de conceitos de empacotamento e distância de separação de partículas, foi verificado que a otimização do empacotamento de agregados permite um melhor aproveitamento da pasta para promover argamassas com comportamento reológico mais adequado à aplicação ou com menor consumo de finos e água. As correlações estabelecidas entre as características no estado fluido e as propriedades no estado endurecido permitem prever o comportamento das propriedades no estado endurecido com boa confiabilidade. Por fim, são descritas diretrizes sistemáticas para a formulação de argamassas considerando requisitos de desempenho tanto no estado fresco quanto no endurecido. / The in-use performance of rendering mortars depends on the raw materials features and their content in the formulation, since they have major influence on the material behavior during emplacement, as well as, on its final properties. Adherence failure is one of the most frequent problems of this class of building materials, caused by the incompatibility between rheological behavior and the application process, generating mortar/substrate interface flaws. A rheological behavior more suitable to the application demands, provides appropriate conditions to obtain maximum final rendering properties. Therefore, the main goal of this work is to develop mix-design parameters based on raw materials features, particle packing models and rheological behavior, in order to create a mix-design method for mortars. Squeeze-flow technique was successfully adapted for the rheological evaluation of rendering mortars, and the most important experimental parameters were studied. The method is sensitive enough to measure rheological changes as a function of the mixing process applied. Considering that phase segregation plays an important role on the rheological behavior of concentrated suspensions especially at low speeds, a method was developed to measure paste-aggregate segregation. It was also established that the squeeze-flow agrees well with the workers perception during manual emplacement. Several Brazilian and European products were evaluated, and significant differences were determined on the formulation features, rheological behavior and hardened properties. Using models of particle packing and particle distance, it was verified that optimized packing of aggregates enhances rheological behavior and can also allow the reduction of water and fine particles consumption. The experimental relationships established between fresh characteristics, rheological behavior and final properties can be used to predict hardened features and properties with fair confidence. Lastly, mix-design suggestions are made considering both fresh and hardened performance.

Materiais complexos como porcelanas e porcelanatos tem suas propriedades maximizadas quando atingem altas densidades finais após a sinterização. Contudo, a sua formulação contém no mínimo quatro matérias- primas diferentes, sendo o caulim a maior parte, mas também contendo quartzo e feldspatos. A granulometria final da mistura é controlada por uma única etapa de moagem de todos os materiais misturados. O objetivo deste trabalho foi obter combinações de diferentes granulometrias de ortoclásio, albita e quartzo com uma única granulometria de caulim através de cálculos de máximo empacotamento com o objetivo de alcançar a máxima densidade a cru, mantendo-se uma única composição química final. Os resultados mostraram que utilizando o conceito de empacotamento de partículas e otimizando a distribuição granulométrica foi possível obter corpos de prova com maiores densidades finais, menor retração final, além de reduzir a temperatura de queima, o que impacta diretamente no custo de produção. / Complex materials such as porcelain and porcelain stoneware have maximized their properties when they reach high final densities after sintering. However, formulations contain at least four different raw materials, where the kaolin is the major constituent, but also quartz and feldspars. The final particle size of the mixture is controlled by a single step milling of all materials. The attempt of this paper is to make different combinations of particles size distributions of orthoclase, albite and quartz with a single particle size of kaolin by calculation of maximum packing in order to achieve maximum density crude keeping same final chemical composition. The results showed that using the concept of particle packing and optimizing the particle size distribution was possible to obtain specimens with higher density end, the lower total shrinkage, in addition to reducing the firing temperature, which directly impacts the cost of production.

Estudos prévios indicaram que a reidratação e ensilagem de milho moído aumentam a digestibilidade do amido de acordo com o avanço do tempo de ensilagem. Deste modo, a substituição do milho seco moído por silagem de milho reidratado (SMR) na dieta de vacas leiteiras pode aumentar a digestibilidade do amido e da proteína dos grãos, e consequentemente o desempenho de vacas leiteiras. Entretanto, ainda não foram realizados estudos que avaliaram a influência da granulometria, uso de inoculante bacteriano e vitreosidade de grãos de milho e sorgo sobre a composição, qualidade e digestibilidade da SMR ao longo do tempo de ensilagem. Além disso, são escassos os estudos sobre a inclusão de silagem de milho reidratado em dietas de vacas leiteiras com variação do teor de PB e de proteína degradável no rúmen (PDR). Para investigar a influência do uso de inoculante, da granulometria, do teor de vitreosidade e do tempo de ensilagem sobre as características de composição da silagem de milho e sorgo reidratado e da variação do teor e degradabilidade da proteína em dietas de vacas leiteiras que utilizam SMR foram desenvolvidos um conjunto de 5 experimentos. As variáveis resposta avaliadas foram o desempenho produtivo e balanço de nitrogênio de vacas leiteiras alimentadas com SMR (Exp 1 e 2) e a composição química, o perfil fermentativo e a digestibilidade do amido e da proteína da silagem ao longo do período de ensilagem (Exp 3, 4 e 5). Desta forma, este estudo foi organizado em 5 experimentos sequenciais, sendo dois (Exp. 1 e 2) com uso de vacas em lactação e os demais (Exp. 3, 4 e 5) com o uso de mini-silos experimentais. Os objetivos específicos dos Exp. 1 e 2 foram avaliar o efeito de: 1) teor de proteína bruta (130, 160 e 180 g PB/kg MS) em dietas de vacas leiteiras com substituição total do milho seco moído por SMR, 2) teor de proteína degradável no rúmen (PDR) por meio da variação do teor de ureia da dieta de vacas leiteiras (80, 100 e 120 g PDR/kg PB) com substituição total do milho seco moído por SMR. Para os Exp. 1 e 2, foram utilizadas 15 vacas Holandesas em estágio intermediário de lactação (> 100 < 200 dias), com peso vivo de aproximadamente 550 kg, distribuídas em delineamento quadrado latino com 5 quadrados contemporâneos 3 × 3 com 3 períodos de 21 dias e 3 tratamentos. As vacas foram alojadas em estábulo tipo free-stall, alimentadas duas vezes ao dia com controle individual de consumo de alimentos e regime de duas ordenhas/dia. Nos Exp. 1 e 2, as variáveis resposta avaliadas foram: consumo de nutrientes, digestibilidade aparente total, produção e composição do leite, parâmetros fermentativos do rúmen e balanço de nitrogênio. Os Exp. 3, 4 e 5 foram realizados em mini silos experimentais (500g) com silagem de milho e sorgo reidratados, cujos objetivos foram avaliar sobre as variáveis resposta, respectivamente, o efeito de: 3) do teor de vitreosidade (baixo, médio e alta) de 3 cultivares de milho, da inclusão de inoculante (Lactobacilus buchneri) ou não e do tempo de ensilagem (0, 15, 30, 60, 120, 240 e 400 dias); 4) granulometria (inteiro, 8, 2 e 1mm) de milho alta vitreosidade, do uso de inoculante (controle ou Lactobacilus buchneri) e do tempo de ensilagem (0, 15, 30, 60, 120, 240 e 400 dias); 5) granulometria (8, 2 e 1mm) de 1 cultivar de sorgo, do uso de inoculante (Controle; Lactobacilus buchneri; Lactobacilus plantarum e Pediococus acidilactici e Lactobacilus buchneri (50%) + Lactobacilus plantarum e Pediococus acidilactici (50%)) e do efeito do tempo de ensilagem (0, 15, 30, 120 e 360 dias). As variáveis resposta analisadas nos experimentos 3, 4 e 5 foram a composição química da silagem (MS, PB, proteína solúvel, amido, N-NH3, pH) e digestibilidade in situ em 7 horas do amido e da proteína da silagem. Para o experimento 5 foram ainda avaliados a produção e composição dos gases de fermentação. A silagem de grãos de milho e sorgo reidratados apresentaram características peculiares de fermentação e aumento de digestibilidade de acordo com o tamanho de partícula, vitreosidade, uso de inoculante ao longo do tempo de ensilagem. Os resultados observados no presente conjunto de experimentos sugerem que particularidades inerentes ao processamento prévio a ensilagem, inoculação ou aos híbridos utilizados para confecção da silagem podem influenciar na melhoria da conservação e digestibilidade da silagem. Além disso, o uso de silagem de milho reidratado, mesmo apresentando alta digestibilidade aparente total do amido, não possibilitou o uso de menor teor de PB ou maior teor de PDR que aqueles preditos pelo NRC 2001. / Previous studies have indicated that the inclusion of ground rehydrated corn silage (RCS) in dairy cows diet can increase the starch digestibility and the grain protein, increasing the dairy cows performance. However, no studies were carried out to evaluate the influence of grain particle size, bacterial inoculant use and grain vitreousness of corn and sorghum on the composition, quality and digestibility of RCS throughout the ensiling time. In addition, there are few studies about inclusion of RCS in dairy cows diet with some variation of CP content and rumen degradable protein (RDP). To investigate the influence of inoculant use, granulometry, vitreousness content and ensilage time on the chemical composition of ground rehydrated corn and sorghum silage, and the protein content variation and degradability in dairy cow diets, there were developed a set of 5 experiments. The variables evaluated were the productive performance and nitrogen balance of dairy cows fed RCS (Exp 1 and 2) and the chemical composition, fermentative profile and digestibility of the silage and starch during the ensiling time (Exp 3, 4 and 5). Thus, this study was organized in 5 sequential experiments, in which two of them (Exp. 1 and 2) used lactating cows and the others (Exp 3, 4 and 5) used experimental mini silos. The specific objectives of Exp. 1 and 2 were to evaluate the effect in dairy cows diet of: 1) CP content (130, 160 and 180 g CP/kg DM) with total substitution by RCS, 2) RDP content by urea content variation (80, 100 and 120 g RDP / kg PB) with total substitution of ground dry corn by RCS. For Exp. 1 and 2, there were used 15 Holstein cows in third lactation (> 100 <200 days), approximately 550 kg BW, distributed in a 3 × 3 latin square design with 5 contemporary squares, with 3 periods of 21 days and 3 treatments. The cows were alocated in a free-stall, fed twice a day with a feed intake individual control and twice milking per day. In Exp. 1 and 2, the variables evaluated were: nutrient intake, total apparent digestibility, milk yield and composition, rumen fermentative parameters and nitrogen balance. The experiments 3, 4 and 5 were carried out in experimental mini silos (500g) with rehydrated corn and sorghum silages, that aimed to evaluate the effect of: 3) the vitreousness content (low, medium and high) of corn cultivars, the inclusion of inoculant (Lactobacilus buchneri) or not and the ensilage time (0, 15, 30, 60, 120, 240 and 400 days); 4) granulometry (whole, 8, 2 and 1mm) of high vitreousness corn, the inclusion or not of inoculant (Lactobacilus buchneri) and the ensilage time (0, 15, 30, 60, 120, 240 and 400 days); 5) granulometry (8, 2 and 1 mm), bacterial inoculant (Lactobacillus buchneri, Lactobacillus plantarum and Pediococus acidilactici and Lactobacillus buchneri (50%) + Lactobacilus plantarum and Pediococus acidilactici (50%)) and the ensiling time (0, 15, 30, 120 and 360 days) of rehydrated sorghum grain. The variables analyzed in experiments 3, 4 and 5 were the chemical composition of silage (DM, CP, soluble protein, starch, N-NH3 and pH) and 7-hour in situ digestibility of the starch and silage protein. For the experiment 5, the production and composition of the rumen fermentation gases were also evaluated. The rehydrated corn and sorghum silages has particular characteristics of fermentation and increase the digestibility according to the particle size, vitreousness and use of inoculant throughout the ensiling time. The results observed in the present set of experiments suggest that the particularities associated with the previous ensiling process, inoculation or the hybrids used to make the silage may influence the conservation and the digestibility. In addition, the use of rehydrated corn silage, even with high starch apparent total digestibility, did not allow the use of lower CP content or higher RDP content than those predicted by NRC 2001.

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