Orientadores: Renata Cunha Matheus Rodrigues Garcia, Altair Antoninha Del Bel Cury / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba / Made available in DSpace on 2018-08-07T23:27:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faot_Fernanda_D.pdf: 1972781 bytes, checksum: b3ce58297c07d4abe90d5b2bf79729e7 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Fraturas por impacto e flexão ainda são os principais problemas relatados tanto pelos portadores de próteses removíveis como pelos cirurgiões dentistas. Na tentativa de solucionar esse problema, alterações na composição química das resinas acrílicas como a inclusão de co-polímeros, adição de agente de ligação cruzada e a incorporação de partículas de borracha na forma de butadieno estireno têm sido propostas. Entretanto, poucos estudos avaliaram a incorporação destes aditivos modificadores de impacto no processo de fratura, deformação e microestrutura de resinas acrílicas. Além disso, devido à fragilidade dos materiais poliméricos a presença de trincas e fraturas em base de próteses removíveis ainda é alta e reparos são procedimentos comuns tanto por métodos diretos ou indiretos. Entretanto, as propriedades mecânicas de resinas acrílicas reparadas ainda não estão claramente descritas. Assim, os objetivos do presente trabalho foram: I) avaliar a resistência ao impacto e a flexão, bem como tensão de ruptura, módulo Young e deslocamento de escoamento de resinas acrílicas contendo modificadores de impacto e analisar sua microestrutura; II) determinar a resistência ao impacto e flexão de resinas acrílicas para base de prótese previamente fraturadas e reparadas com resinas fotopolimerizável, autopolimerizável e termopolimerizável. Como resultado, observou-se que a resina contendo borracha considerada de alto impacto, demonstrou alta capacidade de dissipação de energia, absorção de tensão e baixo percentual de deformação; entretanto exibiu processo de fratura frágil. Com relação às resinas utilizadas para reparo, concluiu-se que reparos realizados com a mesma resina usada para confecção dos corpos-de-prova, apresentaram melhores resultados quanto à resistência mecânica / Abstract: Fractures by impact and flexural action are the main problems described by denture users and dentists. Attempting to solve this problem, modifications on the chemical composition of the acrylic resins as co-polymer inclusion, cross linking agents addition and rubber particles incorporation in the form of butadiene styrene have been described as effective and worthwhile means to improve the impact strength and fracture propagation. However, literature lacks information regarding the incorporation of these modifying impact additives in the fracture process, plastic deformation and microstructure of acrylic resins. Furthermore, due to the brittleness of the polymeric materials, the presence of cracks and fractures in the removable prosthesis denture bases still remains high. Thus, frequent repairs are somewhat common procedures in the clinical practice, being by direct or indirect methods. Therefore, the effect of the repairs materials on the mechanical properties of acrylic resins is not clearly described yet. Front of these considerations, the purposes of the present study were: I) evaluate the impact and flexural strength, as well as, stress at yield, Young modulus and displacement at yield of acrylic resins containing impact modifiers and analyze their microstructure; II) determine the impact and flexural strength of denture base acrylic resins previously fractured and repaired with visible-light, auto and heat-polymerized acrylic resins. As results, it could be observed that the acrylic resin containing rubber particles, considered as the high impact, showed high capacity of energy dissipation and stress absorption before the fracture, lower percentage of deformation, however it exhibited brittle fracture process. Regarding to acrylic resins used as repair materials, it was concluded that repairs performed with the same resin used to fabricate the specimens showed the best results for mechanical resistance / Doutorado / Protese Dental / Doutor em Clínica Odontológica

Orientador: Amauri Garcia / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-04T01:43:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_EduardoNettode_D.pdf: 8584004 bytes, checksum: bbd48f6326c1c1f44395428b5c36f8c0 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Nos processos de lingotamento contínuo horizontal e fundição convencional em moldes com geometria cilíndrica, o coeficiente de transferência de calor é variável ao longo do perímetro da geometria em questão, resultando em assimetria estrutural nos produtos brutos de fusão. Para controlar as estruturas de solidificação, além de compreender os mecanismos de fluxo de calor, é necessário determinar os coeficientes de transferência de calor metal/molde dmante o processo de solidificação. Com o auxílio da modelagem matemática desenvolvida por método de diferenças finitas, o presente trabalho correlaciona os parâmetros térmicos do processo com as estruturas de solidificação. O aparato experimental utilizado nos experimentos foi projetado para assegurar um fluxo de calor essencialmente radial unidirecional durante o processo de solidificação com uma lingoteira refrigerada a água em aço ÚlOX, e com a superficie polida no contato com o metal. Os experimentos foram realizados com as ligas Sn-So/oPb, Sn-lSo/oPb e Sn20o/oPb, analisando-se o efeito da temperatura de vazamento do metal liquido no coeficiente de transferência de calor com superaquecimentos de 3% e 20% acima da temperatura liquidus. O método utilizado para determinação do coeficiente de transferência de calor metal/molde (h) é o lliCP (Inverse Heat Conduction Problem), baseado em perfis térmicos experimentais em pontos específicos do lingote em conjunto com o modelo matemático de solidificação. O método consiste em estimar um coeficiente na interface metal/molde a partir do modelo matemático e confrontar com resultados obtidos experimentahnente. Os resultados permitem a determinação de expressões de coeficiente de transferência de calor metal/molde como uma função exponencial em relação ao tempo para diferentes composições e superaquecimentos. Leis experimentais são estabelecidas, descrevendo a posição da isoterma liquidus (Pd e a velocidade da isoterma liquidus (VL) durante o processo de solidificação. Os parâmetros térmicos de solidificação, tais como, a velocidade da isoterma liquidus e taxa de resfriamento são correlacionados com os espaçamentos dendríticos secundários / Abstract: In continuous casting and conventional foundry of horizontal cylinders, the metal/mold heat transfer coefficient is variable along the perimeter of the cross section, generating asymmetrical as-cast structures. To control the structure of cast alloys it is necessary to understand the heat flow mechanisms and to characterize the heat transfer coefficients during solidification. With the aid of a numerical mathematical model developed by using a finite difference method, the present work focuses on the relationships between solidification thermal conditions and as-cast structures. The casting assembly used in solidification experiments was designed to ensure a dominant unidirectional radial heat flow during solidification. A water-cooled stainless steel chill was used, with the heat-extracting surface being polished. Experiments were performed with Sn5wt%Pb, Sn-15wt%Pb and Sn-20wt%Pb alloys. The effect of liquid metal superheat on heat transfer coefficient was also investigated by using two different degrees of superheat: 3% and 20% above the liquidus temperature. The method of determination of metallmold heat transfer coefficient (h) is based on temperature histories at interior points of the casting together with a mathematical model af heat transfer during solidification by solving the IHCP (Inverse Heat Conduction Problem). The inverse problem consists of estimating the boundary heat transfer coefficient at the metal/mold interface ftom measured environment and metal temperatures. The results permit the establishment of expressions of metallmold heat tranSfer coefficients as a power function of time, for different alloy composition and melt superheats. Experimentallaws descnbmg position of liquidus isotherm (PL) and tip growth rate (VL) during solidification have been established. Solidification thermal variables such as tip growth rate and cooling rate are correlated with secondary dendrite arm spacmgs / Doutorado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-14T12:39:02Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Daniel Wallerstein Figueirôa.pdf: 6874381 bytes, checksum: b0106c6e767c291f4fe73db9698c1a3f (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-14T12:39:02Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Daniel Wallerstein Figueirôa.pdf: 6874381 bytes, checksum: b0106c6e767c291f4fe73db9698c1a3f (MD5) Previous issue date: 2016-08-12 / CAPES / No presente trabalho, realizou-se um estudo da soldagem híbrida laser-GMAW aplicada a chapas espessas em aço estrutural. O objetivo do trabalho é avaliar a influência do gás de proteção e do tipo de arame na microestrutura final das juntas soldadas e, consequentemente, nas suas propriedades mecânicas. Para tal, realizaram-se ensaios de soldagem laser-GMAW em aço estrutural EN 10025-2 S355 J2 N, nas espessuras de 15 e 30 mm, com misturas argônio (Ar) + dióxido de carbono (CO2) nas proporções de 2%, 8% e 15% de CO2, bem como arames maciço AWS ER70S-6 e tubular AWS E71T-1M. As seções transversais das juntas soldadas revelaram a formação de duas regiões distintas, sejam a região de influência laserarco e a região de predomínio do laser, o que se deve à característica de menor penetração do arco elétrico em relação ao laser. Realizaram-se, em cada região, medições de características geométricas, análise microestrutural por técnicas de microscopia ótica e eletrônica de varredura e caracterização mecânica por ensaio de dureza por microindentação. As juntas soldadas também foram submetidas a ensaio de tração. A microestrutura diferiu significativamente entre as duas regiões: na área de influência laser-arco encontraram-se grãos maiores e predomínio de microestruturas ferríticas; a região de predominância do laser apresentou microestrutura mais acicular, com presença de bainita e martensita. Menores teores de CO2 resultaram em soldas com microestruturas mais aciculares, provenientes de maiores taxas de resfriamento. Comportamento similar foi verificado ao comparar soldas realizadas com arame maciço e tubular: o primeiro resultou em predominância de microestruturas aciculares, enquanto o segundo favoreceu a formação de microestruturas ferríticas, além de garantir maior penetração. A caracterização mecânica revelou resistência à tração superior da junta soldada em comparação ao metal base e maiores valores de dureza na região de predominância de laser em comparação à região laser-arco. / In this work, a study of the laser-GMAW hybrid welding applied to thick sheets was carried out. The objective is to evaluate the influence of welding gas and wire in the final microstructure of the welds, and therefore in the mechanical properties of the joints. To achieve this goal, laser-GMAW tests were carried out on structural steel EN 10025-2 S355 J2 N, on 15 and 30 mm thick sheets, with mixtures argon (Ar) + carbon dioxide (CO2) in the proportions of 2%, 8% and 15% CO2 as well as solid and flux-cored wires AWS ER70S-6 and AWS E71T-1M, respectively. The cross sections of welded joints showed the formation of two distinct regions, the laser-arc zone and the laser zone, which is due to the characteristic of lowest penetration of electric arc in comparison to the laser. In each region, measurements of geometric characteristics, microstructural analysis by optical and scanning electron microscopy and microhardness tests were carried out. The welded joints were also subjected to tensile tests. The microstructure differed significantly between the two regions: in laser-arc zone larger grains and predominant ferritic microstructures were found; laser region had more acicular microstructure with the presence of bainite and martensite. Lower CO2 levels resulted in welds with more acicular microstructure, because of higher cooling rates. Similar behavior was observed when comparing welds performed with solid and flux-cored wire: the first resulted in predominantly acicular microstructures, while the second favored the formation of ferritic microstructures and ensures greater penetration. Mechanical characterization showed superior tensile strength of the weld zone compared to the base metal and higher hardness values in the laser zone when compared to laser-arc region.

Orientador: Noé Cheung / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-27T15:01:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_JonasDias_M.pdf: 8725613 bytes, checksum: 4224f8e05e9dbca09ceebfbb4e419859 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Diversas aplicações industriais, tais como aquelas típicas dos setores automotivo e aeronáutico, que necessitam de resistência mecânica, utilizam ligas do sistema Al-Cu. As ligas do sistema ternário Al-Cu-Ag são empregadas como modelo para o estudo de ligas eutéticas ternárias, além do uso em certo número de aplicações técnicas, como a soldagem em alta temperatura de Al com liga Ag-Cu. Entretanto, não consta na literatura o estudo dos efeitos, em ligas do sistema Al-Cu solidificadas em regime transitório, nos parâmetros microestruturais e nas propriedades mecânicas em decorrência da adição de Ag. Nesse sentido, o objetivo principal deste trabalho consiste na investigação dos efeitos da adição de 4%Ag nos parâmetros de solidificação: velocidade de crescimento (VL) e taxa de resfriamento (?), na microestrutura e nas propriedades mecânicas da liga Al-4%Cu solidificada unidirecionalmente no sentido vertical ascendente em regime transitório. São apresentadas leis experimentais para as ligas Al-4%Cu e Al-4%Cu-4%Ag que correlacionam os espaçamentos dendríticos primário (?1), secundário (?2) e terciário (?3) com VL e ?. Foram realizadas análises de difração de raios-X para a caracterização das fases cristalinas presentes na microestrutura das ligas. O difratograma da liga binária detectou a presença dos intermetálicos ?-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 e Al6Fe e, para o caso da liga ternária, adicionalmente foi detectado o intermetálico ?-Ag3Al. Composições químicas de regiões do contorno da dendrita, assim como de seu interior, foram obtidas com o auxílio de um microscópio eletrônico de varredura acoplado a um sistema de análise por energia dispersiva. Diversas posições ao longo do lingote foram analisadas através da técnica de fluorescência de raios-X com objetivo de determinar o perfil de macrosegregação. Constatou-se que a microdureza não é influenciada pela variação tanto em ?1 quanto em ?2 da liga Al-4%Cu. Os intermetálicos ?-Ag2Al e ?-Ag3Al são responsáveis pelo aumento de dureza devido a sua interação com ?3 e outros intermetálicos. Observou-se que a liga Al-4%Cu-4%Ag apresentou limite de resistência à tração (?u), limite de escoamento (?e) e alongamento específico (?) superiores aos da liga Al-4%Cu / Abstract: Al-Cu alloys are used in several industrial applications, such as automotive and aerospace manufacturing, which demand mechanical strength performance. The Al-Cu-Ag ternary alloy system has been investigated to obtain a better understanding on ternary eutectic alloys besides its inherent applications, such as the high temperature soldering of Al with Ag-Cu alloy. However, studies concerning the effects on microstructure and hardness due to Ag addition on Al-Cu alloys solidified under transient conditions, are not found in literature. In this sense, the main objective of this work consists of investigating the solidification parameters such as growth (VL) and cooling (?) rate, microstructure and mechanical properties regarding the effects of adding 4wt% Ag on a Al-4wt%Cu alloy directionally solidified vertically upwards under unsteady-state solidification conditions. Experimental growth laws correlating the primary (?1), secondary (?2) and tertiary (?3) dendritic spacings with VL and ? are proposed for Al-4wt%Cu and Al-4wt%Cu-4wt%Ag alloys. X-ray diffraction analyses were performed in order to determine the crystalline phases present in the alloys microstructure. The diffractogram of the binary alloy detected the presence of ?-Al2Cu, Al-Cu, Al4Cu9 and Al6Fe intermetallics and, for the case of the ternary alloy, the ?-Ag3Al intermetallic was detected too. Chemical compositions at the boundary regions of the dendrite, as also inside the dendrite, were obtained using a scanning electron microscope connected to an energy-dispersive spectrometer system. Several positions along the ingot were analyzed through the X-ray fluorescence technique permitting the determination of macrosegregation profile. It is shown that the microhardness is not influenced by the variation in ?1 as well as in ?2 of the Al-Cu alloy. The ?-Ag2Al and ?-Ag3Al intermetallics are responsible for the hardness increase due to the interaction with ?3 and other intermetallics. It was observed that the Al-4wt%Cu-4wt%Ag alloy exhibited yield (?e), ultimate tensile strength (?u) and elongation (?) superior to the Al-4wt%Cu ones / Mestrado / Materiais e Processos de Fabricação / Mestre em Engenharia Mecânica

Orientador: Gladis Camarini / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil, Arquitetura e Urbanismo / Made available in DSpace on 2018-08-27T20:22:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pinto_MariaClaraCavalini_M.pdf: 8053440 bytes, checksum: bbe81de24c0023c7d27c30c6e2aeb3c0 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: As novas leis ambientais vem forçando a sociedade e empresas a mudar suas atitudes com relação à geração e destino dos resíduos. A produção indiscriminada desses rejeitos e a deposição incorreta do material vem causando impactos ambientais, apresentando-se como um grave problema de gestão pública, pois precisam ser descartados em aterros especiais. Um número limitado desses aterros especiais foram construídos para receber os resíduos de gesso, o que pode motivar a destinação dos resíduos de gesso para centrais de reciclagem. O gesso reciclado é obtido por meio de um simples processo de moagem e calcinação em temperaturas relativamente baixas. Comprovou-se, em trabalhos anteriores, que o gesso reciclado endurece rapidamente, reduzindo seu tempo de aplicação. Aditivos retardadores de pega do gesso têm sido estudados, contudo os testes são baseados em gesso comercial. A escolha de um aditivo adequado, bem como de sua dosagem, pode melhorar o tempo de pega do gesso reciclado, de modo a permitir a reaplicação do produto em obras e na produção de componentes. O objetivo deste trabalho foi estudar as propriedades do gesso reciclado, tanto no estado fresco como no endurecido, com o uso de aditivos retardadores: ácido cítrico, tânico, tartárico e citrato de sódio. Foram avaliadas a consistência, tempo de pega, cinética da temperatura, resistência à compressão, dureza e microestrutura. Os resultados mostraram que alguns aditivos foram capazes de alterar as propriedades do gesso reciclado. No estado fresco, o gesso reciclado teve seu tempo de pega aumentado por influência do ácido cítrico e do citrato de sódio. No estado endurecido, o ácido cítrico e o citrato de sódio reduziram a resistência à compressão e a dureza do gesso reciclado. O ácido tânico e o ácido tartárico, por outro lado, não alteraram significativamente o comportamento do gesso reciclado / Abstract: The new environmental laws are forcing the society and the enterprises to change their attitudes regarding the generation and the destination of wastes. The indiscriminate production of these wastes is causing environmental impacts, presenting itself as a serious problem of public management because it must be discharged in special landfills. A limited number of cells have been built for receiving sulfate waste, which may encourage this waste transfer to special recycling stations. The recycled gypsum plaster is obtained by a simple process of crushing and heating at relatively low temperatures. Previous works on gypsum recycling show that recycled gypsum plaster has fast setting and lack of workability. Gypsum retarders have been studied intensively, but the emphasis was always laid on commercial gypsum. The selection of suitable retarders and dosage can adjust the setting times of recycled gypsum plaster to a desired level to use this material again in construction works or to make components. The present study investigated the properties of recycled gypsum plaster with added citric, tannic, tartaric acid and sodium citrate to improve the performance in fresh and hardened states. The consistency, the setting times and kinetics of temperature, compressive strength, hardness and microstructure were evaluated. The results show that some admixtures can modify the recycled plaster properties. Setting times of the recycled plaster increased by influence of the citric acid and sodium citrate. Compressive strength and hardness were reduced by using citric acid and sodium citrate. On the other hand, tannic and tartaric acid did not change significantly the recycled plaster behavior / Mestrado / Arquitetura e Construção / Mestra em Engenharia Civil

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-28T12:03:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PereiraJunior_Paulo_D.pdf: 3933527 bytes, checksum: ce6440b45089eda939114fc7869bdc4d (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: As técnicas não destrutivas que utilizam ondas ultrassônicas para avaliação de tensões mecânicas se destacam pela sua simplicidade e baixo custo. A medição de tensão por ultrassom utiliza o princípio da acustoelasticidade que relaciona a variação da velocidade de ondas elásticas com a variação da tensão no material. Entretanto, não apenas a tensão influencia a velocidade de onda, mas também a microestrutura do material inspecionado. A influência da microestrutura pode levar a erros de medição de tensão. O objetivo deste trabalho é verificar a viabilidade da utilização de imagens ultrassônicas para avaliar o efeito de variações microestruturais na velocidade da onda ultrassônica longitudinal criticamente refratada (Lcr) utilizada na medição de tensões. As imagens são geradas a partir de sinais obtidos por uma sonda de transdutores estratificados (array) ultrassônicos e aplicando a técnica Total Focusing Method (TFM). Os sinais obtidos com o array contêm reflexões causadas pela microestrutura granular do material que resultam em um ruído no sinal conhecido como ruído de grão. Por esta razão, os sinais e consequentemente a imagem formada contêm informação acerca da microestrutura do material. Neste trabalho foram verificadas as relações entre tamanho e forma de grão, velocidade de onda e intensidade de ruído em imagens de TFM para amostras de aço ASTM A36. A influência da tensão e temperatura nas imagens ultrassônicas também foi analisada. Os resultados mostraram que assim como a velocidade de onda, a intensidade do ruído de grão nas imagens de TFM também sofre influência do tamanho e forma do grão do material. Entretanto, não foram verificadas variações significativas no ruído de grão em função da tensão aplicada e temperatura. Sendo a intensidade do ruído de grão nas imagens sensível somente às variações microestruturais do material, a técnica pode ser empregada para corrigir valores de velocidade de onda para medições de tensão. No trabalho também é proposto um modelo matemático para obtenção de imagens de TFM para uma dada distribuição de grãos. Os resultados obtidos com o modelo mostraram boa concordância qualitativa com os dados experimentais para a frequência de 2,5 MHz / Abstract: Non-destructive techniques using ultrasonic waves to evaluate stresses excel for exhibiting simplicity and low cost. Stress evaluation by ultrasound applies the acoustoelastic theory that relates the variation in velocity of elastic waves with the variation in stress in the material. However, not only stress has influence in wave velocity, but also the microstructure of the specimen being evaluated. The microstructure influence can lead to errors in the stress measurement. The aim of this work is to verify the feasibility of using ultrasonic images to evaluate the effect of microstructural variations in the velocity of longitudinal critically refracted waves (Lcr) used in stress measurements. The images are generated from signals obtained with a probe of ultrasonic array applying the Total Focusing Method (TFM). The signals recorded using the array contain reflections caused by the granular structure of the material that creates a noise in the signal known as grain noise. For this reason, the signals and consequently the images formed carry information about the material¿s microstructure. In this work, it was verified the relations between size and shape of grains, wave velocity and noise intensity in TFM images for samples of ASTM A36 steel. The influence of stress and temperature in the ultrasonic images was also verified. The results showed that as for the wave velocity, the grain noise intensity in TFM images are also influenced by size and shape of grains that constitute the material under inspection. Nevertheless, no significant variations were seen in the noise intensity due to the applied stress or temperature changes. Being the noise intensity of the images sensitive only to microstructural variations, the technique presented can be used to correct values of ultrasonic wave speed in the stress evaluations. In this work, it is also proposed a mathematical model to obtain TFM images for a given distribution of grains. The results showed qualitative good agreement between simulated and experimental data for the frequency of 2,5 MHz / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

Apesar de suas excelentes características técnicas e estéticas, a aplicação de porcelanato em fachadas requer especial atenção devido ser um material diferente das cerâmicas convencionais, além de que as fachadas estão sujeitas a diversos agentes capazes de danificar os revestimentos cerâmicos. O baixo índice de absorção de água do porcelanato é a principal causa da perda ou falta de aderência entre o tardoz e a argamassa colante, pois não permite o mecanismo de aderência mecânica existente nas cerâmicas porosas. O presente trabalho visa o estudo de argamassas com adições de látex base estireno acrílico e sílica ativa para o assentamento de porcelanato em fachadas a fim de evitar o aparecimento de patologias decorrentes da falta de aderência. Foram realizados ensaios normalizados para a avaliação das propriedades das argamassas quanto à fixação do porcelanato, além de procedimentos experimentais para a avaliação da microestrutura tais como análises térmicas, difração de raios-X, porosimetria por intrusão de mercúrio, espectroscopia de infravermelho e microscopia eletrônica de varredura associada à espectrografia por dispersão de energia. Os resultados obtidos mostraram que a adição combinada de polímero e sílica ativa às argamassas resultou em elevadas propriedades mecânicas e alta resistência de aderência, decorrentes da melhora das propriedades microestruturais, ou seja, aumento da compacidade, diminuição da porosidade e refinamento do diâmetro médio dos poros, além da redução na quantidade do hidróxido de cálcio consumido para a produção de silicato de cálcio hidratado. / Despite the excellent characteristics of porcelain tiles, their application in building facades requires special attention, since this material differs from conventional ceramics and facades are exposed to weathering, which can damage ceramic revetments. The lower water absorption of porcelain tiles is the main cause of the poor adherence between them, as it prevents the mechanical interlocking adherence mechanism that occurs when more porous ceramic materials are applied. The present thesis aims to investigate the effect of silica fume and acrylic polymer together on the properties of mortars employed to install porcelain stoneware tiles to avoid detachment problems due to lack of adherence. An experimental investigation evaluated the fixing properties of the mortars, and a microstructural study including thermal analysis, X-ray diffraction, mercury intrusion porosimetry, infrared spectroscopy and scanning electron microscopy was performed. The results showed that silica fume and acrylic polymer addition to the mortar resulted in improved properties to fix porcelain stoneware tiles, mainly adherence strength, as a consequence of the microstructural improvement due to the decrease in the porosity and the pore mean diameter, and the decrease in the calcium hydroxide to form hydrated calcium silicate

Este trabalho avalia a utilização de fibras e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar em compósitos cimentícios extrudados. Visa o estudo da potencialidade do emprego da fibra e cinza do bagaço da cana-de-açúcar na construção civil, o aproveitamento deste produto em matrizes cimentícias representa uma alternativa para diminuição de gastos com locais para deposição do resíduo evitando a degradação do meio ambiente. A cinza de bagaço de cana-de-açúcar apresenta características pozolânicas, além de garantir uma redução do consumo de cimento. Fibras de bagaço de cana-de-açúcar (FBC) foram classificadas por peneiramento, lavadas em água fervente para reduzir o açúcar residual e foi tratado quimicamente com silicato de sódio e sulfato de alumino com finalidade de proteger as fibras contra a agressão do meio alcalino proporcionado pelo cimento, imobilizar a matéria orgânica e reduzir a absorção de água, diminuindo as variações dimensionais e proporcionar melhor qualidade no compósito, tais como durabilidade e evitar o ataque de microorganismo. As cinzas de bagaço de cana-de-açúcar (CBC) foram queimadas com temperatura e tempo controlado para ter um ótimo grau de amorficidade e conseqüentemente maior reatividade. A moagem também foi efetuada a fim de melhorar a reatividade da cinza. Foi realizada uma série de ensaios de caracterização da CBC. A atividade pozolânica foi averiguada por ensaio condutividade elétrica. O desempenho mecânico e físico e na microestrutura dos compósitos de fibrocimento foram avaliados. Os compósitos foram avaliados antes e após ciclos de envelhecimento acelerado. A extrusão foi utilizada na produção de compósitos cimentícios com geometrias diferenciadas e na produção em pequena escala. Os resultados apresentaram que a fervura da FBC reduziu o açúcar residual e o tratamento químico mineralizou as FBC. As CBC apresentaram valores de sílica elevada. Foram produzidos placas com níveis de reforço entre 0,5% e 5,0% de FBC. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC com 28 dias de cura apresentaram melhores resultados em tenacidade (TE), devido à maior introdução de FBC no compósito, mas não apresentou diferença entre o tratamento químico. Compósitos extrudados com 5% de reforço de FBC tratada após 200 ciclos de envelhecimento apresentaram maior absorção de água (AA) e porosidade aparente (PA). Esse fato se deve a explicado com a maior hidratação do cimento que ocasionou mineralização drástica da FBC e descolagem da fibra na interface fibra e matriz. Compósito extrudado com 5% de FBC tratada com 28 dias e após 200 ciclos com substituição de cimento por 30% de CBC apresentaram diminuição de módulo de ruptura (MOR) e maior absorção de água (AA). A substituição da matriz (agregado) e a maior relação água/cimento da mistura influenciaram neste resultado. Os resultados indicaram que os compósitos extrudados com reforço de fibra de bagaço de cana e 30% de cinza de bagaço de cana, em substituição ao cimento Portland, podem ser utilizados para produzir elementos construtivos. / This study evaluates the use of fibre and ash from sugarcane bagasse in extruded cementitious composites. Aims at studying the potentiality of using fibre and ash from sugarcane bagasse in construction, the use of this product in cementitious matrices represents an alternative to reduce expenses with the waste disposal sites for avoiding environmental degradation. The bagasse ash cane sugar has pozzolanic characteristics and ensures a reduction in cement consumption. Fibres from sugarcane bagasse (FSB) were classified by sieving, washed in boiling water to reduce the residual sugar and has been chemically treated with sodium silicate and aluminum sulphate in order to protect the fibres against the aggression of alkaline provided by the cement, immobilize the organic material and reduce the water absorption, reducing size variations and provide better quality in the composite, such as durability and prevent the attack of microorganisms. The ashes of sugarcane bagasse (ASB) were burned with controlled temperature and time to have a great degree of amorphicity and consequently higher reactivity. The grinding was also performed to improve the reactivity of the ash. We performed a series of tests to characterize the ASB. The pozzolanic activity was determined by electrical conductivity test. The mechanical and physical performance and microstructure of cement composites were evaluated. The composites were evaluated before and after ageing accelerated cycles. Extrusion was used in the production of cementitious composites with different geometries and small scale production. The results showed that boiling FSB reduced the residual sugar and chemically treated to mineralized FSB. The ASB had high amounts of silica. Plates were produced with enhanced levels of between 0.5% and 5.0% of FSB. Composites extruded with 5% of FSB with 28 days of healing showed better results in toughness (TE) due to the increased introduction of FSB in the composite, but no difference between the chemical treatments. Composites extruded with 5% strengthening of FSB treated after 200 ageing accelerated cycles had higher water absorption (AA) and apparent porosity (AP). This fact should be explained with the higher hydration of cement which caused drastic mineralization FSB and off the fibre and fibre-matrix interface. Extruded composite with 5% FBC treated with 28 days and after 200 cycles with replacement of cement by 30% of ASB showed a decrease of modulus of rupture (MOR) and higher water absorption (AA). The substitution matrix (aggregate) and the highest water / cement ratio of the mixture affected this result. The results indicated that the extruded composites reinforced with fibre sugarcane bagasse and 30% ash sugarcane bagasse in Portland cement mortars can be used to produce building elements.

Orientador: Carlos Roberto Grandini / Resumo: Titânio e suas ligas, atualmente, são utilizados como implantes por possuírem excelente resistência à corrosão e propriedades mecânicas mais adequadas que os implantes de aço inoxidável e de Co-Cr. A liga de titânio mais utilizada para aplicações biomédicas é a liga Ti-6Al-4V, porém estudos mostraram que os elementos vanádio e alumínio são elementos nocivos à saúde humana. Assim, para contornar este problema, novas ligas de titânio sem a presença desses elementos estão sendo estudadas. O objetivo desse trabalho foi preparar ligas do sistema Ti-25Ta-Zr (onde o teor de zircônio foi variado de 0 a 75% em peso), e analisar a influência do soluto substitucional zircônio na estrutura cristalina, microestrutura, microdureza, módulo de elasticidade e biocompatibilidade das ligas. Paralelamente, diversos tratamentos de recozimento, laminação e solubilização foram realizados com o intuito de modificar as fases, microestrutura e módulo de elasticidade dos materiais. A caracterização química dos materiais foi realizada por espectroscopia de energia dispersiva, espectrometria de emissão óptica por plasma acoplado indutivamente, análise de gases e medidas de densidade. A análise estrutural foi efetuada por difração de raios X. A análise microestrutural foi realizada por microscopia ótica, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão. Uma análise preliminar das propriedades mecânicas da liga foi obtida por intermédio de medidas de microdureza Vickers e módulo de elasticidade dinâmic... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Titanium and alloys currently are used as implants possessing excellent corrosion resistance and mechanical properties more suited to stainless steel implants and Co-Cr. The titanium alloy used for most biomedical applications is Ti-6Al-4V, however studies showed that vanadium and aluminum are harmful to human health. The objective of this study was to prepare Ti-25Ta-Zr system alloys, where the zirconium content was varied from 0 to 75 % in weight, and to analyze the influence of zirconium substitutional solute in the structure, microstructure, hardness and elastic modulus. At the same time, several annealing, lamination and solubilization treatments were carried out to modify the phases, structures, microstructure and elastic modulus of the materials. The chemical characterization of materials was performed by energy-dispersion spectroscopy, inductively coupled plasma optical emission spectrometry, gas analysis, and density measurements. The structural analysis was performed by x-ray diffraction measurements. Microstructural analysis was performed by optical, scanning and transmission electron microscopy. To verify the initial biocompatibility of the alloys, cytotoxic tests were performed. A preliminary analysis of the mechanical properties of the alloy was obtained by means of microhardness and dynamic elastic modulus measurements. The chemical composition results showed that the samples produced are of good quality, close to proposed stoichiometry. The results showed the ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao janaina parte 1.pdf: 4357572 bytes, checksum: 40dbbd6f2f4cdbb3296717b82f972c80 (MD5) Previous issue date: 2007-08-27 / For the benefits of its properties in fresh state, self-compacting concrete (SCC) demands a high powder content in the composition, nearby 450kg/m³. The quarry dust, resultant material of the coarse aggregate production, can b considered as an economic and sustainable alternative for the development of the SCC. As well as the quarry dust, mineral additions, is used in conventional concretes and can also be used in the self-compacting concrete, with the same kind of benefits. Using the mix design for SCC developed by Tutikian (2004) a study for evaluation of the SCC mechanical properties were done, where natural sand had been partially replaced by quarry micaschist, granite and gneiss - and cement for silica fume, metakaolin and calcined clay pozolan. The test methods for fresh state used was Slump-flow (FURNAS, 2005a), U-Box (FURNAS, 2005b), Entrained air (NM 47, 2002) and Specific gravity (9833, 1997). Cylindrical test specimen 100x200 mm had been molded for tests - compressive strength (NBR 5739, 1994), modulus of elasticity (NBR 8522, 1984), splitting tensile strength (NBR 7222, 1994) and flexural strength (NBR 12142, 1991) -the age of 28 days. Samples using the mixture1: 4,5 had been analyzed by scanning electron microscope (SEM). The results show that it can be possible the use of different additions for the production of high quality SCC. We detach the small variability of the specific gravity, as well as the entrained air, wide presented low values. For concretes with same compressive strength, the values of modulus of elasticity had varied between 5 and 60% and the splitting tensile strength and flexural strength had been remained between 10 and 15% / Para atender suas propriedades no estado fresco, o concreto autoadensável (CAA) demanda uma grande quantidade de finos em sua composição, em média 450 kg/m³. Os finos de pedreira, material resultante do processo de britagem, surgem como alternativa econômica e sustentável no desenvolvimento do CAA. Além dos finos, adições minerais pozolânicas, muito utilizadas em concretos convencionais, podem ser utilizadas também no concreto auto-adensável, com os mesmos benefícios. Utilizando-se o método de dosagem para CAA proposto por Tutikian (2004), foi desenvolvido um estudo para avaliação das propriedades mecânicas do CAA, onde foram realizadas substituições parciais da areia natural por finos de pedreira micaxisto, granito e gnaisse e substituições parciais de cimento por sílica ativa, metacaulim e pozolana de argila calcinada. Os ensaios no estado fresco realizados foram Espalhamento (FURNAS, 2005a), Caixa U (FURNAS, 2005b), Teor de Ar (NM 47, 2002) e Massa Específica (NBR 9833, 1997). Corpos-de-prova cilíndricos com dimensões de 100x200 mm foram moldados para ensaios no estado endurecido resistência à compressão (NBR 5739, 1994), módulo de elasticidade (NBR 8522, 1984), tração por compressão diametral (NBR 7222, 1994) e tração na flexão (NBR 12142, 1991) na idade de 28 dias. Foram analisadas amostras das composições intermediárias (1:4,5) em microscópio eletrônico de varredura (MEV). Os resultados obtidos mostram ser possível a utilização de diferentes adições na produção de CAA s de qualidade. Destaca-se a pouca variabilidade das massas específicas, bem como dos teores de ar, que apresentaram valores baixos. Para concretos de mesma resistência à compressão, os valores obtidos para o módulo de elasticidade variaram entre 5 e 60% e as resistências à tração mantiveram-se entre 10 e 15%