Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2012-10-26T01:52:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301177.pdf: 1029532 bytes, checksum: b9fb0abfba6b08f9aee75e925fd3f2d9 (MD5) / O Poliestireno é uma das mais antigas resinas sintéticas, é relativamente resistente à degradação, entretanto possui baixa resistência ao impacto. Dentre as formas mais usadas de poliestireno está o poliestireno de alto-impacto (HIPS), que consiste basicamente na incorporação de uma matriz borrachosa durante a polimerização do estireno. A presença destas partículas de borracha altera as propriedades mecânicas do poliestireno, havendo o aumento da resistência ao impacto. O HIPS é um material de grande versatilidade e praticidade, utilizado nas mais diversas aplicações. Usualmente o HIPS é obtido por processo de polimerização em massa/solução. Porém, pela facilidade que a miniemulsão apresenta em se incorporar cargas hidrofóbicas nas partículas durante a reação, estudou-se, neste trabalho, a tenacificação do poliestireno através desta técnica de polimerização. A miniemulsão tem a vantagem de que o principal mecanismo de nucleação de partículas é a nucleação das gotas de monômero submicrométricas, permitindo que cargas hidrofóbicas previamente dispersas no monômero, como o polibutadieno (PB), sejam incorporados nas partículas. Este trabalho teve como objetivo a obtenção de HIPS através das reações de polimerização em miniemulsão. Desta forma o PB foi dissolvido no estireno e incorporado nas reações. Foi avaliado o efeito da incorporação de diferentes teores (5, 10, 20 e 30%) de polibutadieno em relação à fase orgânica. Além disso, estudou-se os efeitos de três diferentes tipos de polibutadieno linear em função de sua massa molar (PB1- Mw 543x103g/mol, PB2 - Mw 284x103 g/mol e PB3 - Mw 7,5x103 g/mol). Adicionalmente foi estudada a influência de diferentes tipos de iniciadores como o persulfato de potássio, 2,2'-azobisisobutironitrila e peróxido de benzoila, diferentes teores do surfactante lauril sulfato de sódio e também o efeito da temperatura. Os resultados experimentais obtidos mostraram a viabilidade do processo de incorporação de polibutadieno durante a polimerização do estireno via miniemulsão. Através das micrografias de microscopia eletrônica de transmissão, foi possível observar duas fases distintas, a fase rica em PB e a fase rica em PS, como era esperado. Para as reações sintetizadas com o polibutadieno de baixa massa molar (PB3), foi possível observar através da análise da distribuição da massa molar da fração solúvel, que houve um maior grau de graftização entre o PB e as cadeias PS.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T04:16:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 288671.pdf: 4410587 bytes, checksum: 80657dcce6d165115cf3d173c1e94148 (MD5) / A pesquisa abrange o estudo de misturas asfálticas produzidas com ligantes de consistência elevada em relação à formulação e às propriedades mecânicas de rigidez (módulo complexo) e deformação admissível (resistência à fadiga). Duas misturas asfálticas para camadas estruturais do pavimento são formuladas, sendo uma referente a uma mistura grave-bitume (GB-3) dosada com Cimento Asfáltico de Petróleo CAP 30/45 fornecido pela refinaria da REPLAN e outra mistura asfáltica relativa a uma mistura de módulo elevado (EME-2) dosada com cimento asfáltico de petróleo com penetração 10x10-1mm. O material granular utilizado é proveniente de uma suíte intrusiva do município de Palhoça-SC. Na composição da mistura asfáltica deseja-se que tanto o módulo complexo quanto a resistência à fadiga das misturas asfálticas, em conjunto, apresentem valores elevados, garantindo um pavimento de alta resistência para rodovias de elevado volume de tráfego pesado e canalizado. Na formulação das misturas asfálticas, destaca-se o desempenho para cada etapa de ensaios desde o nível de 1 até o nível 4, realizada através da metodologia francesa de formulação de misturas asfálticas. Inicialmente verifica-se a habilidade da mistura asfáltica à compacidade no ensaio de compactação por cisalhamento giratório, a sensibilidade à água no ensaio de Duriez, a resistência à deformação permanente, o módulo complexo e a resistência à fadiga. O dimensionamento do pavimento é realizado considerando o comportamento viscoelástico das camadas betuminosas de maneira que a deformação calculada na base das camadas seja menor à deformação admissível do material. O comportamento viscoelástico verifica-se nos ensaios de módulo complexo, representado através do modelo reológico de Huet-Sayegh e a deformação admissível é obtida no ensaio de fadiga na flexão alternada em modo contínuo. A verificação dos efeitos na estrutura do pavimento faz-se pela aplicação do programa ViscoRoute que incorpora o modelo de Huet-Sayegh para as camadas viscoelásticas, considerando o efeito da temperatura e da carga em movimento. / This research comprises the study of asphalt mixtures produced with binders of high consistency according to the formulation and to the mechanical properties of stiffness (complex module) and admissible strain (fatigue resistance). Two asphalt mixtures for structural layers of pavement are formulated, one being in regard to a mixture grave-bitume class 3 (GB3) dosed with asphalt binder 30/45, supplied by the refinery known as REPLAN and another high modulus asphalt mixtures of class 2 (EME-2) dosed with asphalt binder graded as 10x10-1 mm. The used granular material from a intrusive suite from Palhoça-SC. It is intended that mixtures present elevate values concerning to the complex module and fatigue, aiming to provide good resistance to the pavement structures, especially in situations of heavy volume of heavy and canalized traffic. In the formulation of the asphalt mixtures stands out the performance for each stage of testing, since level 1 until level 4, achieved through the French methodology to verify the behavior of the asphalt mixes at each step of test. Initially, it is verified the measurement of the compacting capability asphalt mixture, by the gyratory shear compacting press, also the sensitivity to the water in the Duriez test, the rutting test, the complex module and fatigue resistance. The pavement design is realized considering the viscoelastic behavior of the asphalt layers in a form that the calculated strains are smaller to the admissible strains of the material. The viscoelastic behavior is verified in the complex module tests, represented through the of Huet-Sayegh model and the admissible strain is obtained in the fatigue test, carried in the alternated flexion in continuous mode. The ViscoRoute software was used to simulate the mechanical behavior of the pavement structures that includes the Huet-Sayegh model for the viscoelastic layers, including the effect of the temperature and of the dynamic loading.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-22T23:31:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / Neste trabalho, diferentes técnicas de processamento foram utilizadas para a fabricação de vitrocerâmicos celulares do sistema Li2O-ZrO2-SiO2-Al2O3 (LZSA): método da réplica, incorporação de materiais orgânicos ao pó cerâmico e geração de bolhas dentro da suspensão cerâmica. Para os três métodos de processamento, a suspensão cerâmica continha pó vítreo LZSA, bentonita e silicato de sódio. Espumas comerciais de poliuretano com contagem nominal de células de 55 ppi foram utilizadas para a produção dos vitrocerâmicos LZSA reticulados pelo processo de réplica. A suspensão contendo diferentes teores de bentonita foi preparada em dois meios: aquoso e orgânico. O comportamento reológico das suspensões foi caracterizado por viscosimetria dinâmica. Após a imersão das espumas poliméricas na suspensão e secagem, as espumas foram sinterizadas a 700-850°C por 30-180 min. A influência das condições de sinterização na microestrutura e nas propriedades físicas, mecânicas e fluidodinâmicas dos vitrocerâmicos LZSA reticulados produzidos pelo processo de réplica foi investigada. Para o método de incorporação de materiais orgânicos ao pó cerâmico foram utilizados como agentes formadores de poros bagaço de cana-de-açúcar e pó de madeira (>840 m), os quais foram adicionados à suspensão nas proporções de 10 e 20% em massa. Para o método de geração de bolhas foi adicionado à suspensão peróxido de hidrogênio na proporção de 20% em massa. Para esses dois métodos, as amostras foram sinterizadas a 750°C por 60 min. A degradação térmica e a identificação dos produtos de decomposição da espuma polimérica e dos agentes formadores de poros foram estudadas por termogravimetria e espectroscopia no infravermelho, respectivamente. A microestrutura e a morfologia dos vitrocerâmicos celulares foram avaliadas por microscopia eletrônica de varredura e por análise de imagem, respectivamente. As propriedades físicas e mecânicas também foram avaliadas. Os resultados mostraram que cada método de processamento afeta de forma diferente a microestrutura e as propriedades físicas, mecânicas e fluidodinâmicas da estrutura celular.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T01:23:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 / No campo industrial há uma infinidade de peças mecânicas em que o modo de falha característico é por impacto. Assim, a resistência ao impacto é uma importante característica do material em um projeto que busca eliminar as possibilidades de falha prematura. O impacto é uma solicitação dinâmica de curta duração e de intensidade elevada que, por sua natureza, pode produzir danos importantes nos materiais. Pode-se afirmar que o uso de produtos plásticos é cada vez maior na engenharia, de tal maneira que se faz necessário o estudo de suas propriedades, assim como, o tipo de ensaio mais apropriado para caracterizar o material, sob diferentes condições de carregamentos. É imprescindível, quanto ao uso de materiais poliméricos em engenharia, encontrar as propriedades mecânicas e a resistência no início de propagação de trincas a diferentes velocidades. O principal enfoque deste trabalho é desenvolver uma metodologia para caracterizar experimentalmente as propriedades mecânicas do polivinil clorídrico rígida (PVC), sob a influência de carregamento de impacto a baixa velocidade. Para tal, é preciso o desenvolvimento de uma metodologia para processar e analisar dados experimentais, que permitam captar a resposta mecânica do material, o mais perto possível da verdadeira. Além disso, foi necessária a concepção e construção de uma bancada para ensaio por impacto, a fim de permitir a medição e avaliação, com precisão, de grandezas como força (célula de carga para impacto, capacidade 3000 N), deformação (extensômetros colados no corpo de prova), deslocamento (transdutor de deslocamento - clip gage) e um sistema de aquisição de alta freqüência. In the industrial field, there is an infinity of mechanical pieces in that the characteristic flaw is for impact. Therefore, the resistance to the impact is an important characteristic of the material in a project that looks for to eliminate the possibilities of premature flaw. The impact is a dynamic solicitation of short duration and of high intensity that, for your nature, it can produce important damages in the materials. It can be affirmed that the use of plastic products is every time larger in the engineering, in such a way that is done necessary the study of your properties, as well as, the type of more appropriate tests to characterize the material, under different conditions of loading. It is indispensable, with relationship to the use of polimerics materials in engineering, to find the mechanical properties and the resistance in the beginning of propagation of cracks to different speeds. The principal focuses of this work it is to characterize experimentally the mechanical properties of the rigid polyvinyl chloridric (PVC), under the influence of impact loading the low speed. For such, it is necessary the development of a methodology to process and to analyze experimental data, that allow to capture the mechanical characterization of the material, the close possible of the true. Besides, it was necessary the conception and construction of experimental apparatus for impact, in order to allow the measurement and evaluation, accurately, of greatness as force (load impact cell, capacity 3000 N), deformation (strain gage), displacement (clip gage) and a high frequency acquisition system.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Odontologia / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:11:28Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:01:45Z : No. of bitstreams: 1 241449.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / The purpose of this research was to evaluate the volumetric shrinkage and the mechanical properties of six hybrid composite resins [Opallis (OP), Filtek Z250 (FZ), Tetric Ceram (TC), FillMagic (FM), EsthetX (EX), Charisma (CH)] and one nanocomposite [Filtek Supreme (FS)]. The volumetric shrinkage of 15 µl volume samples of composite resin (n=5) was determined by a video imaging equipment (Acuvol#, Bisco) after 10 min of light curing (Optilux 501, 600mW/cm2 intensity). Diametral tensile strength, Flexural strength, Young's modulus and compressive strength were tested according to the statement number 27 of the American Dental Association (ADA). For the compressive strength, 3mm diameter x 6mm height samples were made. The ANOVA and Tukey (p<0,05) statistical analysis tests revealed significant differences between the evaluated materials in all performed trials, which presented the following results, in decreasing order of averages: 1)volumetric shrinkage (CH)>(TC)>(FM)>(OP)>(EX)>(FZ)>(FS); 2) compressive strength FZ=OP>=CH>=EX>=FM>=TC>=FS whereas FS # CH; 3) diametral tensile strength FS=FZ=OP>=TC=FM>=EX=CH; 4) flexural strength FZ>FM=TC=FS=OP >EX=CH and 5) Young's modulus FZ>FS>OP>TC>EX=FM>CH. The results indicated that the composition of the materials directly influenced the physical and mechanical behavior of the composite resins. Among the composite resins studied, the composites with higher filling content (Filtek Z250, Filtek Supreme and Opallis), showed better performance. O objetivo deste trabalho foi avaliar a contração volumétrica e as propriedades mecânicas de 6 compósitos híbridos [Opallis (OP), Filtek Z250 (FZ), Tetric Ceram (TC), FillMagic (FM), EsthetX (EX), Charisma (CH)] e um nanocompósito [Filtek Supreme (FS)]. O percentual de contração volumétrica de amostras com 15 µl de volume (n=5) foi determinado usando um mecanismo de monitoramento por vídeo imagem (Acuvol#, Bisco) após 10 min da fotopolimerização do compósito com aparelho de luz halógena Optilux 501, com 600mW/cm², durante o tempo recomendado pelo fabricante. Resistência à tração diametral, resistência flexural e módulo de elasticidade foram determinadas seguindo a especificação nº 27 da ADA. Para o teste de compressão, confeccionaram-se amostras com 3mm de diâmetro e 6mm de altura. Os testes ANOVA e Tukey (p<0,05) revelaram diferenças estatisticamente significantes entre os materiais avaliados, para todos os ensaios realizados, que apresentaram os seguintes resultados em ordem decrescente de médias: 1) contração volumétrica (CH)>(TC)>(FM)>(OP)>(EX)>(FZ)>(FS); 2) resistência à compressão FZ= OP>=CH>=EX>=FM>=TC>=FS, entretanto FS # CH; 3) resistência à tração diametral: FS=FZ=OP>=TC=FM>=EX=CH; 4) resistência flexural: FZ>FM=TC=FS=OP>EX=CH e 5) módulo de elasticidade: FZ>FS>OP>TC> EX- FM>CH. Diante dos resultados comprovou-se que a composição do material influenciou diretamente o comportamento físico-mecânico dos compósitos. De maneira geral, as resinas com maior conteúdo de carga (Filtek Z250, Filtek Supreme e Opallis), apresentaram os melhores resultados entre os materiais avaliados.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:27:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 252389.pdf: 1472355 bytes, checksum: 412b31d495cb7686236d8dabd313c113 (MD5) / O grande interesse desenvolvido pelos termoplásticos, sobretudo na fabricação de peças e componentes estruturais, é devido às suas boas propriedades mecânicas e capacidade de substituir os metais em certas aplicações. Porém estes materiais possuem um comportamento mecânico muito mais complexo que os materiais metálicos, com deformação não linear quando solicitados, alta sensibilidade a variações de velocidade de deformação e de temperatura. Devido a estas características, os termoplásticos necessitam modelos específicos para a sua simulação numérica, capazes de representar adequadamente a relação de tensão e deformação, taxa de deformação, temperatura, etc. na faixa de análise. Este trabalho trata do estudo, desenvolvimento e implementação de um conjunto de modelos constitutivos que conjugam características viscoelásticas e viscoplásticas de forma a permitir a simulação do comportamento não linear encontrado em materiais poliméricos sob grandes deformações a diferentes velocidades de deformação. A formulação utilizada está baseada numa estrutura variacional, na qual a atualização da tensão e das variáveis internas a cada incremento de carga é realizada mediante um princípio de mínimo. Esta formulação faz uso de uma decomposição espectral das quantidades de medida de deformação, fato que permite a utilização de potenciais isotrópicos arbitrários, cuja escolha depende do tipo de aplicação desejada. A formulação foi implementada em um código acadêmico de elementos finitos em C++ para avaliação de desempenho dos modelos, apresentando resultados satisfatórios. Estes resultados foram comparados e validados com os resultados equivalentes obtidos para casos de deformação simples (tração uniaxial/ cisalhamento) implementados no código livre GNU Octave. Nos exemplos numéricos foram testados diversos potenciais e parâmetros, onde foi possível representar o típico fenômeno de estricção com propagação ao longo de todo o corpo de prova de materiais termoplásticos. Os mesmos bons resultados foram obtidos para os exemplos numéricos de tração uniaxial e cisalhamento, onde foi possível verificar a representatividade do típico comportamento de amolecimento e encruamento simplesmente alterando os potenciais e seus parâmetros.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-23T15:05:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 244979.pdf: 5545649 bytes, checksum: 72c9dd038ad5e0eb4be28582a14998bc (MD5) / O porcelanato é formado por uma mistura de argilominerais, quartzo e feldspatos. Corresponde à classe de revestimento com melhor desempenho técnico. É constituído basicamente por 50-65% de fase vítrea, 10-25% de quartzo, <10% de mulita, 0-10% feldspatos não fundidos, 3-7% de porosidade fechada. A produção de porcelanato normalmente se faz por conformação por prensagem, a partir de matériasprimas finamente moídas, homogeneizadas por via úmida e granuladas por atomização. A queima ocorre em ciclos rápidos entre 40 e 60 min, com temperaturas máximas entre 1180 e 1220ºC. A etapa de resfriamento do ciclo de queima é realizada o mais rapidamente possível e com escasso controle. A única precaução tomada é reduzir a velocidade de resfriamento durante a transformação alotrópica do quartzo. Normalmente associa-se o desenvolvimento das propriedades mecânicas do porcelanato com os mecanismos de reforço atribuídos às porcelanas, mas dificilmente relacionando quais fatores que apresentam maior relevância. No presente trabalho, o desenvolvimento das propriedades mecânicas do porcelanato foi estudado com base na avaliação do desenvolvimento das tensões residuais macroscópicas e microscópicas. Diferentes magnitudes de tensões macroscópicas foram desenvolvidas por distintas velocidades de resfriamentos e alterando-se a composição de partida (caulinita, quartzo e albita). Os efeitos provocados pelas tensões microscópicas foram analisados alterando-se a composição de partida e o tamanho de partícula do quartzo. As tensões residuais macroscópicas foram medidas pelo método de relaxação de deformações por corte incremental e as tensões microscópicas por difração de raios X. A resistência mecânica e a tenacidade à fratura, método SENB, foram medidas por flexão em três pontos de apoio em máquina universal de ensaios mecânicos. Os resultados demonstraram que o porcelanato desenvolve têmpera quando submetido a resfriamento rápido. Esse processo é controlado pelas mesmas variáveis da têmpera em vidros planos, constituindo dessa forma um importante mecanismo de reforço microestrutural. Paralelamente à têmpera ocorre um processo de deterioração da microestrutura que foi quantificado matematicamente através de uma equação proposta, que associa a deterioração com o crescimento do tamanho do defeito natural de Griffith. Essa deterioração mostrou ser o principal fator que distingue as propriedades mecânicas de diferentes composições. As maiores resistências mecânicas foram obtidas para aquelas misturas que associam tensão macroscópica juntamente com o efeito de reforço provocado pelas partículas de quartzo e proteção microestrutural,, contra essa deterioração, através da interconexão dos cristais de mulita. As diferenças observadas nas tensões sobre as partículas de quartzo estão relacionadas com variações na natureza da interface (sílica amorfa ou mulita/vidro de caulinita ou vidro de albita), e não podem ser associadas indistintamente com o aumento da energia de fratura sem levar em consideração os efeitos deletérios que as fases de baixo coeficiente de expansão térmica causam à matriz vítrea. A metodologia proposta para a determinação da tensão residual microscópica sobre as partículas de quartzo, juntamente com a análise dilatométrica, comprovaram que o quartzo nas composições de porcelanato está parcialmente desconectado e que este fenômeno é controlado pelo comportamento anisotrópico da célula unitária. Desse modo, o quartzo apresenta dois diâmetros críticos a partir dos quais as partículas se desprendem parcial ou totalmente da matriz. The porcelain tile is composed by clay minerals, quartz and feldspars. It is the best ceramic tile considering the technical properties. Basically it is constituted by 50-60% glassy phase, 10-25% quartz, <10% mullite, 0-10% non-fused feldspar and 3-7% of close porosity. Manufacturing is normally done by dry pressing from fine wet grid raw materials which are spray-dried. Sintering is carried out by fast firing, i.e., 40-60 min, and maximum temperature between 1180 and 1220ºC. Cooling stage is done as fast as possible, with a lack of specific control. Only a little decrease is done on the cooling rate during the quartz allotropic transition. The mechanism of developing mechanical properties of porcelain tile is normally associated with that of technical porcelain, but it is not so evident what the most relevant mechanism is. In the present work, the mechanical properties of porcelain tile was evaluated based on the developing of macroscopic and microscopic residual stress. Different levels of macroscopic residual stress were produced by changing the cooling rate and the initial composition (kaolinite, quartz, albite). The effect of microscopic residual stress was evaluated by changing the initial composition and the particle size of quartz. The macroscopic residual stress was measured by deformation-relaxation method with incremental cuts and the microscopic residual stress by x-ray diffraction. The mechanical strength and fracture toughness, SENB method, was measured by three points bending using a universal test machine. The results show that porcelain tile develops tempering when submitted to fast cooling rate. This process is controlled by the same factors of those in float glass, them it can be considered a kind of reinforcing mechanism. As the tempering occurs, a microstructural deterioration also occurs, which was quantified by a proposed model based on an increasing of the Griffith flaw size. This deterioration is the most important mechanism that differs the mechanical properties all the studied composition. The high strength was obtained for those compositions with macroscopic residual stress, matrix reinforced by quartz particles, but with no deterioration during fast cooling. The deterioration was least for those microstructures where interconnected mullite crystal was observed. The observed changing in microscopic residual stress on the quartz particles was related with changes in the interface nature (amorphous silica, mullite/ kaolinite glass or albite glass) and can not be directly associated with matrix reinforced by increasing the fracture energies without considering the deleterious effect of those low thermal expansion phases. The proposed methodology for determination of microscopic residual stress under quartz particle together with dilatometric experiments, could confirm that the quartz particles in porcelain tile are partially disconnected. This phenomenon is controlled by anisotropic behavior of the quartz unit cell. In this way, the quartz presents two critical diameters and the particles can be completely or partially disconnected.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil. / Made available in DSpace on 2012-10-23T19:29:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258868.pdf: 3072198 bytes, checksum: bac72009bdb2656695486585cdd266de (MD5) / Esta dissertação apresenta os resultados de um estudo laboratorial de três amostras de solo expansivo coletadas na Rodovia SC-422, implantada com revestimento primário. Esta rodovia é uma importante rota que liga a cidade de Rio Negrinho à Vila Volta Grande em Santa Catarina, cuja falta de pavimento inibe o desenvolvimento da Vila Volta Grande e região. Os objetivos principais do estudo foram determinar teores de cal para minimizar a expansão e as conseqüentes melhorias das características dos solos, possibilitando seu emprego como camadas de pavimentos rodoviários. As características das amostras de solo e da cal utilizada para mistura foram estudadas através dos ensaios: Limites de Atterberg; granulometria; compactação; ISC; ensaios da metodologia de classificação MCT; ensaio triaxial dinâmico de cargas repetidas; ensaio de difração por raio-X; e análise química das amostras e da cal. Verificou-se o tempo de reação solo-cal por meio do ensaio de LP, provando que as reações de troca de bases são imediatas. Determinaram-se os teores adequados de cal para minimizar a expansão das amostras através dos métodos do Lime Fixation Point (LFP), pH e método das Pastilhas MCT. Este último apresentou teores de cal mais baixos que os outros dois. A adição de teores de cal de 3%, 2% e 3% respectivamente para as amostras AM-01, AM-02 e AM-03 provocou: a aglutinação das partículas mais finas, pequena redução do peso específico aparente seco ( dmáx) e aumento na umidade ótima (wót); e minimizaram a expansão dos solos independentemente da energia de compactação aplicada. Foram também detectados: incrementos nos valores de ISC efetuados 14 dias após a moldagem; pequenos aumentos da resistência à compressão simples em ensaios efetuados até 28 dias depois da moldagem; e aumentos significativos dos módulos resilientes dos solos. Verificou-se através do ensaio da metodologia de classificação MCT e Perda de Massa por imersão que a adição de cal nas amostras tornou-as de comportamento laterítico. Através da análise mecanicista, concluiu-se que pequenas quantidades de cal adicionadas aos solos estudados aumentam a vida de fadiga de pavimentos asfálticos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:09:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 248962.pdf: 6140526 bytes, checksum: 2db73f57091215d2186c74b73f0038e2 (MD5) / A arquitetura atual tende a empregar estruturas cada vez mais leves tanto por razões estéticas como por razões econômicas. Verifica-se que as estruturas em madeira se adaptam a estes desafios, proporcionando edificações agradáveis e de alta qualidade ambiental. Porém, para generalizar a utilização da madeira proveniente de florestas plantadas, depara-se com questões relativas à segurança contra incêndio. No sentido de resolver essas questões, a legislação atual determina um tempo mínimo de estabilidade de estruturas em situação de incêndio a fim de permitir a evacuação das edificações e o combate ao fogo. O potencial de desempenho ao fogo já é reconhecido para madeiras oriundas de florestas nativas, mas não existem muitos dados da influência da temperatura sobre as propriedades mecânicas deste material, o que também ocorre para madeiras oriundas de florestas plantadas. Este trabalho visa determinar a influência da temperatura sobre as propriedades mecânicas do paricá (Schizolobium amazonicum) oriundo de florestas plantadas da região amazônica. Para tal, foram estudadas as resistências à compressão, tração e cisalhamento paralelos às fibras e as resistências ao embutimento paralelo e perpendicular às fibras em 15 faixas de temperatura situadas entre 20 e 230 °C. Os ensaios foram realizados com amostras com teor de umidade médio de 11,74 % e massas específicas aparentes entre 282,94 kg/m3 e 464,53 kg/m3. Verificou-se que a resistência mecânica do paricá diminui em função do aumento da temperatura. À 230 °C, esta redução chega à 35,07 % para a resistência à compressão, 19,86 % para a resistência à tração, 35,31 % para a resistência ao cisalhamento, 60,69 % para a resistência ao embutimento paralelo às fibras e à 43,38 % para a resistência ao embutimento perpendicular às fibras. Além da redução da resistência, constataram-se alterações como a desidratação dos corpos-de-prova, degradação térmica de seus componentes químicos da madeira, retração e mudanças de cor. The trend in modern architecture requires lighter structures for aesthetical reasons and cost reduction. Timber structures lend themselves better to these new challenges. They are pleasing and have less environmental impact. However, the wider use of wood for building raises concern for fire safety. The current codes require the structure stability for a minimum time to ensure the building evacuation and the fire fight. Although the fire performance of rain forest woods is already known, there is a need of information about the influence of the temperature on mechanical properties of this material. The same occurs for planted forest. The aim of this work is to determine the influence of temperature on mechanical properties of Paricá (Schizolobium amazonicum) from Amazon plante d forest. The compression, tensile and shear strengths parallel-to-grain and embedding strength parallel and perpendicular to grain were determined at 15 temperature levels in the range from 20 to 230 ºC. The testes were executed on samples formed by small clear wood specimens with density between 282,9 and 464,5 kg/m³ and average moisture content of 11,7 %. All mechanical data concerning strength tests of Paricá were statistically treated. Variance analysis was carried out in order to check statistically significant differences, with 95 % reability, between strength at a given temperature and those at the ambient temperature. It was verified that the mechanical strength of Paricá ecreases in a nonmonotonic way as the temperature increases. At 230 °C, the average reduction was 35 % for the compression, 20 % for the tensile, 35 % for the shear and 60 % for the embedding strengths for parallel to grain and 40 % for embedding strength perpendicular to grain. Besides the strength decrease, changes like specimens# dehydration, thermal degradation of chemical wood compounds, shrinkage and change of colour were detected.

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Banca: Rodrigo José Contieri / Banca: Piter Gargarella / Banca: Aroldo Geraldo Magdalena / Banca: Marcelo Falcão de Oliveira / O Programa de Pós Graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais, PosMat, tem caráter institucional e integra as atividades de pesquisa em materiais de diversos campi / Resumo: Ligas de titânio apresentam grande potencial para uso como biomateriais devido à boa biocompatibilidade e propriedades mecânicas. A adição do níquel ao titânio melhora a resistência ao desgaste, à corrosão e propriedades mecânicas deste elemento. O objetivo deste trabalho foi investigar os efeitos da dopagem de oxigênio na estrutura, microestrutura e em algumas propriedades mecânicas selecionadas de ligas do sistema Ti-xNi%p, x= 10, 15 e 20. Neste trabalho as ligas foram preparadas pela fusão dos metais comercialmente puros em forno a arco voltaico. Para comprovar a composição das ligas obtidas foram feitas análises químicas por emissão óptica por plasma induzido e EDS, que forneceu também o mapeamento dos elementos titânio e níquel para verificar a homogeneidade das ligas. Tratamentos térmicos de homogeneização foram realizados como preparação para a conformação mecânica, no caso a laminação a quente, e após para obter uma microestrutura mais estável, livre de tensões. A seguir foram realizadas dopagens com oxigênio, variando a pressão deste gás e a temperatura, originando amostras com quantidades diferentes de oxigênio. A estrutura foi analisada por difração de raios-X e a microestrutura por microscopia óptica, eletrônica de varredura e EDS para analisar a distribuição dos elementos titânio e níquel nas fases. A quantificação de oxigênio e nitrogênio foi feita por fusão sob gás inerte. As propriedades mecânicas mensuradas foram dureza e módulo elástico dinâmico. Os resultad... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Titanium alloys have great potential for use as biomaterials due to the good biocompatibility and mechanical properties. The nickel addition to titanium improves the wear, corrosion and mechanical resistance of this element. The objective of this work was to investigate the effects of oxygen doping on structure, microstructure and on some selected mechanical properties of Ti-xNi wt% (x = 10, 15 and 20) alloys system. In this work, the alloys were prepared by melting of commercially pure metals in arc furnace. To establish the composition of the obtained alloys chemical analyses were made by induced plasma optical emission and EDS, which also provided the titanium and nickel elements mapping to check the homogeneity of alloys. Homogenization heat treatment was performed in preparation for conformation, in the case hot-rolling, and after, to get a more stable microstructure, free of stress. Oxygen doping were made, by varying the pressure of this gas and temperature, resulting in samples with different quantity of oxygen. The structure was analyzed by x-ray diffraction and the microstructure by optical and scanning electron microscopy, and EDS, to analyze the distribution of the elements titanium and nickel in phases. Quantification of oxygen and nitrogen was made by melting under inert gas. The mechanical properties measured were hardness and elastic modulus. The results showed that the samples have the proper concentration of nickel and titanium, and good homogeneity of the e... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor