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Aumento da vida em fadiga por meio do processo de roleteamento profundo para geração de tensão residual compressivaCiro Leandro Oliveira 10 April 2012 (has links)
Este trabalho comprovou a eficácia do processo de roleteamento profundo no aumento da vida em fadiga em eixos submetidos ao ensaio de fadiga sob tensão axial. Uma pesquisa bibliográfica extensa foi realizada para o entendimento do comportamento físico do fenômeno encruamento, onde esta pesquisa abrangeu a metalurgia, plasticidade e elasticidade dos materiais, processos de geração de tensão residual e ensaios destrutivos e não destrutivos para obtenção de valores reais. O corpo de prova utilizado, em relação ao corpo de prova padronizado, foi modificado para simular o efeito do entalhe como concentrador de tensões. Corpos de prova sem o tratamento mecânico de roleteamento e corpos de prova com o tratamento foram submetidas ao ensaio de fadiga de tensão axial e de difração de raios-X, a fim de comparar o ganho do processo de roleteamento profundo. Com os resultados dos ensaios de fadiga foi possível obter as curvas Wöhler, "S-N", pertinentes aos dois diferentes grupos de amostras: com e sem o tratamento de roleteamento profundo. Simulações pelo Método dos Elementos Finitos foram usadas também para tentar reproduzir os efeitos da tensão residual compressiva sobre a vida em fadiga assim como os resultados obtidos nos ensaios de fadiga e difração de raios-X. / This project has proved the effectiveness of the deep rolling process in the increasing of fatigue life on shafts submitted to axial stress fatigue test. A deep literature research has done for understanding of the physic behavior of the hardening phenomenon, where this research included metallurgy, plasticity and elasticity of materials, generation of residual stress processes and destructive and nondestructive tests to obtain the real values. The specimen used, comparing to the standard one, had been changed to simulate the notch effect as stress concentrator. Specimen with and without rolling mechanical treatment have submitted to axial stress fatigue test and X-rays diffraction test, to compare the gain of the deep rolling process. With the results of fatigue tests, became possible to obtain the Wöhler curves, "S-N", from each different groups of specimens: with and without the deep rolling treatment. Simulations by Finite Element Method have also used to try reproducing the compressive residual stress effects under the fatigue life, like the obtained results from fatigue and X-rays diffraction tests.
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[en] INDUCTION HOT BENDING OF STEEL PIPE API 5L X80 / [pt] CURVAMENTO POR INDUÇÃO DE TUBO DA CLASSE API 5L X80GILMAR ZACCA BATISTA 12 July 2006 (has links)
[pt] Neste trabalho são apresentados os efeitos do processo de
curvamento a
quente por indução na microestrutura e nas propriedades
mecânicas do tubo API
5L X80, fabricado pelo processo UOE, com chapa produzida
através do processo
de laminação controlada sem resfriamento acelerado. O
curvamento foi realizado
com aquecimento localizado, provocado por uma bobina de
alta freqüência,
seguido de resfriamento por jatos de água. O tubo curvado
foi avaliado e
comparado com o tubo reto. Adicionalmente, foi realizado
um tratamento térmico
de revenido em parte da região curvada. Foram realizados
ensaios mecânicos de
tração, microdureza e impacto Charpy-V, análises
dimensionais e avaliação
microestrutural. Verificou-se uma alteração significativa
na microestrutura da
região curvada, resultando em uma curva com menores
valores de temperatura de
transição e limite de escoamento inferior ao do tubo
original e ao requerido por
norma. O tratamento térmico aplicado na região curvada,
mostrou-se eficiente
para elevar o limite de escoamento para valores acima do
mínimo especificado
pela norma API 5L para o X80. / [en] The present work discusses the effect of the induction
bending process on
the microstructure and the mechanical properties of an API
5L X80, 20 pipe
produced by the UOE process. The key characteristic of the
pipe was the
manufacturing process of the steel plate, involving
thermomechanical controlled
rolling without accelerated cooling. The pipe bending was
carried out applying
local induction heating followed by water quenching and a
further temper heat
treatment was applied to the curved section. The
methodology of analysis
compared the curved section with the original body pipe,
taking into account
dimensional analysis, microstructural evaluation and
mechanical tests which
included Charpy-V impact, tensile and microhardness. A
significant
microstructural change and decrease, not only in the
transition temperature, but
also in the yield strength ocurred after induction
bending, this reduction was
below the standard requirements. The subsequent tempering
heat treatment
applied to the curved section produced an increase in the
yield strength to achieve
the API 5L requirements for this class of steel.
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[en] EVALUATION OF ELASTIC PROPERTIES OF CARBONATIC ROCKS FROM MICROSTRUCTURAL ANALYSIS / [pt] AVALIAÇÃO DE PROPRIEDADES ELÁSTICAS DE ROCHAS CARBONÁTICAS A PARTIR DE ANÁLISE MICROESTRUTURALGUSTAVO HENRIQUE OLIVEIRA SOBREIRA 06 April 2017 (has links)
[pt] Reservatórios carbonáticos contêm entre 50 e 60 porcento de petróleo e gás do mundo. No entanto, estas rochas têm apresentado problemas operacionais consideráveis durante as etapas de perfuração e produção. Tais problemas são originados pelas dificuldades na caracterização adequada destas rochas em função da complexa distribuição espacial de suas micro e macro estrutura. Enquanto ambas as escalas possuem importância no entendimento do comportamento de carbonatos, o presente trabalho trata da análise da microestrutura. Nesse âmbito, a proposta deste trabalho integra o processamento e análises de imagens digitais, elaboração de malhas de elementos finitos e simulação numérica de forma a prever propriedades elásticas, com o objetivo de correlacionar a microestrutura e o módulo de Young. Foram utilizadas imagens digitais de amostras de afloramento (travertinos) considerados como possíveis análogas a rochas carbonáticas de reservatório. A metodologia implementada permitiu obter subamostras que incluem uma gama de microestruturas e porosidades numa única amostra para assim simular numericamente o módulo de Young. Conclui-se neste estudo que os poros maiores (vuggys) são os principais responsáveis pelo comportamento do material quando o mesmo é carregado, e também a influência da estrutura porosa nos resultados, foi possível observar que a posição dos poros afeta o módulo de elasticidade do corpo de prova. / [en] Carbonate reservoirs contain between 50 and 60 percent of oil and gas reserves in the world. However, these rocks have presented considerable operating problems during the phases of drilling and production. Such problems are originated by the difficulties in the proper characterization of these rocks due to the complex spatial distribution of its micro and macro structure. While both scales have importance on the carbonate behavior understanding, this paper deals with the analysis of the microstructure. In this context, the aim of this work is part of the processing and digital image analysis, mesh preparation and finite element numerical simulation to predict elastic properties, in order to correlate the microstructure and the Young s modulus. Using digital images of outcrop samples (travertine) considered as possible analogous to carbonate rocks reservoir. The methodology implemented afforded sub-samples that include a range of porosities and microstructures for a single sample well numerically simulate the Young s modulus. It is concluded in this study that the larger pores (vuggys) are mainly responsible for the behavior of the material when it is loaded, and also the influence of the porous structure in the results, it was observed that the position of pores affects the modulus of elasticity of sample.
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[en] THE EFFECT OF SURFACE ON NITI FILES SUBJECTED TO TORSION LOADING / [pt] EFEITO DO TRATAMENTO SUPERFICIAL EM LIMAS DE NITI SUBMETIDOS A CARREGAMENTO EM TORÇÃOJULIO CESAR DE AZEVEDO CARVALHAL 10 February 2005 (has links)
[pt] Limas de NiTi Profile® 25/.04 após sua usinagem não
recebem tratamento superficial de polimento gerando pontos
concentradores de tensão conseqüente áreas de trinca e
fraturas. Avaliou-se o efeito de diferentes condições
superficiais de limas endodônticas na resistência à
torção. Foram avaliadas e caracterizadas por Microscopia
Eletrônica de Varredura dezoito limas rotatórias de NiTi
Profile® 25/.04. Utilizou-se 6 limas que não foram
submetidas a tratamento químico (Grupo I), 6 limas
tratadas com Ácido Nítrico 8% e Ácido Fluorídrico 4% em
solução durante 2 minutos (Grupo II) e 6 limas tratadas
com a mesma solução porém em tempo de 2 minutos e trinta
segundos (Grupo III). Analisaram-se as limas com e sem
tratamento superficial carregadas em ensaio de torção e
suas fractografias em Microscopia Eletrônica de Varredura.
As variáveis avaliadas foram torque aplicado no momento da
fratura e ângulo máximo de rotação até a fratura. Os
valores obtidos nos ensaios mecânicos referentes ao ângulo
máximo de rotação e torque máximo foram analisados
estatisticamente através do teste estatístico T-student.
Os resultados obtidos permitem concluir que houve
diferença estatisticamente significante quanto aos valores
de torque máximo entre o Grupo II e Grupo III e ângulo
máximo entre os Grupos I e III. / [en] NiTi Profile® 25/.04 files do not undergo surface
polishing treatments after machining, and therefore
exhibit local stress concentrators and, consequently,
areas of cracking and fractures. The effect of different
surface conditions on the torsional strength of endodontic
files were evaluated. 18 NiTi Profile® 25/.04 rotary files
were examined by scanning electron. A group of 6 files
(Group I) were not subjected to any chemical treatment,
another group of 6 (Group II) were treated for 2 minutes
using a solution of 8% Nitric Acid, 4% Flouridic Acid, and
a further 6 (Group III) were treated with the same
solution fot 2.5 minutes. All the file, with and without
treatment, were loaded in a torsion test and fractography
of the samples was undertaken by scanning electron
microscopy. The variables investigated were, torque at
fracture and maximum angle of rotation at fracture. The
results obtained in these mechanical tests were subjected
to a statistical analysis utilizing the T-Student test. It
can be concluded from these results that there was a
statistically significant difference between the maximum
torque results for groups II and III, and between the
maximum angle results for groups I and III.
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Estudo do carbonato de cálcio tratado com agente de acoplamento Chartwell na substituição parcial de sílica em compósitos de borracha natural /Ribeiro, Gabriel Deltrejo January 2020 (has links)
Orientador: Renivaldo José dos Santos / Resumo: Durante o processo de fabricação dos artefatos de borracha natural (BN), é possível adicionar cargas, podendo ser combinadas em função das propriedades finais pretendidas. Nesse sentido o carbonato de cálcio vem sendo utilizado como carga de enchimento nas formulações com borracha natural, apenas para aumentar o volume da amostra para a mesma quantidade de borracha implementada, buscando apenas a redução do custo final. Devido a demanda industrial, surge a necessidade de investigar a possibilidade de fazer com que uma carga, ora antes utilizada como enchimento, passe a atuar como carga de reforço mecânico, ou seja, a realização de tratamentos superficiais se torna uma possibilidade viável, para que a carga consiga realizar ligações cruzadas entre as cadeias de carbono da BN. Dessa forma, foi proposto neste trabalho o estudo de compósitos de borracha natural tipo crepe claro com carbonato de cálcio ultrafino tratado com 2% do Chartwell C-515.71HR^® para substituição parcial da sílica comercial tratada com silano, buscando identificar a influência deste agente de acoplamento no processo de vulcanização, a fim de melhorar a interação entre a borracha natural e carbonato de cálcio ultrafino. O preparo ocorreu em um misturador aberto de cilindros com a variação de 10 em 10 phr para as cargas, nos híbridos, iniciou-se em 40/00 até 00/40 (sílica/carbonato de cálcio ultrafino), e foi produzida uma amostra controle, com a mesma formulação, porém sem carga, denominada goma pura. Foi po... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: During the manufacturing process of natural rubber (BN) artifacts, it is possible to add loads, which can be combined depending on the desired final properties. In this sense, calcium carbonate has been used as filler in formulations with natural rubber, just to increase the sample volume for the same amount of rubber implemented, seeking only to reduce the final cost. Due to industrial demand, there is a need to investigate the possibility of causing a load, previously used as a filler, to act as a mechanical reinforcement load, that is, the performance of surface treatments becomes a viable possibility, so that the cargo is able to cross-link the BN carbon chains. Thus, the main objective of this work is the study of natural rubber composites of light crepe type with ultrafine calcium carbonate treated with 2% of Chartwell C-515.71HR^® for partial replacement of commercial silica treated with silane, seeking to identify the influence of this coupling agent in the vulcanization process, in order to improve the interaction between natural rubber and ultrafine calcium carbonate. The preparation took place in an open cylinder mixer with a variation of 10 in 10 phr for the loads, in the hybrids, it started in 40/00 until 00/40 (silica / ultrafine calcium carbonate), and a control sample was produced , with the same formulation, but without load, called pure gum. It was possible to replace up to 75% of the silica with treated calcium carbonate, but the best response was to replac... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre
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[pt] EFEITOS DO ENVELHECIMENTO EM ÁGUA E ÓLEO LUBRIFICANTE SOBRE O COMPORTAMENTO À FLUÊNCIA DE MATERIAL COMPÓSITO DE MATRIZ POLIMÉRICA REFORÇADA POR FIBRA DE VIDRO / [en] EFFECTS OF AGING IN WATER AND LUBRICATING OIL ON THE CREEP BEHAVIOR OF POLYMER MATRIX COMPOSITE REINFORCED WITH GLASS FIBERLUCIO ROSSI DE SOUZA 20 July 2016 (has links)
[pt] Esse estudo tem como objetivo verificar as consequências do envelhecimento no comportamento à fluência de um material compósito reforçado por fibras de vidro, em função de diferentes tipos de envelhecimento e temperaturas de ensaio. Para tanto, corpos de prova envelhecidos em água e óleo, bem como outros sem qualquer envelhecimento, foram ensaiados à fluência em 25 graus Celsius e 60 graus Celsius. As análises se basearam nas propriedades mecânicas relativas ao processo de fluência obtidas tanto experimentalmente quanto a partir de modelos viscoelásticos e semiempíricos. Dentre as condições experimentais empregadas, o parâmetro que mais influenciou o processo de fluência foi a temperatura. Os efeitos da temperatura no processo de fluência foram determinantes inclusive para a escolha do modelo que melhor se ajustou aos pontos experimentais. Na temperatura de 25 graus Celsius, independente do meio ou tempo de envelhecimento, o modelo de melhor ajuste foi o de Potência, enquanto que na temperatura de 60 graus Celsius, o modelo de Andrade foi o que melhor se ajustou aos pontos experimentais. No entanto, observou-se, também, que os diversos tipos de envelhecimentos alteraram algumas propriedades, como o módulo de Young. / [en] The objective of this work is to verify the consequences of ageing on the creep deformation behavior of a fiberglass composite material, as a function of various combinations of ageing means, ageing times, and test temperatures. For this purpose, samples aged in water and oil, as well as samples not aged at all, were tested to creep deformation at 25 Celsius Degree and 60 Celsius Degree. The results analysis were based on mechanical properties, related to the creep deformation process, obtained both directly from the experiments and from viscoelastic and semi-empirical mathematical models. From all the experimental conditions used on this work, the one that most influenced the creep deformation process was temperature. The effects of temperature on the creeping process, that they were even decisive to select the best fitting model for the experimental data. For the 25 Celsius Degree tests, regardless of ageing mean or time, the mathematical model that best fitted the data was the Power model, as for the 60 Celsius Degree tests, the best model to fit the experimental data was Andrade. However, it was noticed that ageing by itself was also capable of changing some mechanical properties, as Young modulus, for example.
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[pt] DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPÓSITOS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDADE REFORÇADOS COM RESÍDUOS DE PEDRA SABÃO / [en] DEVELOPMENT AND CHARACTERIZATION OF HIGH-DENSITY POLYETHYLENE COMPOSITES REINFORCED WITH SOAPSTONE WASTEGIULIA SIMAO BARRETO DE SOUSA 18 November 2021 (has links)
[pt] Um novo material sustentável foi desenvolvido utilizando um resíduo
mineral como carga para compósitos poliméricos. A pedra-sabão é um mineral
extensamente utilizado na fabricação de artesanato e manufaturas, atividades
que representam a maior fonte de renda em comunidades marcadas
por vulnerabilidade social. Estas atividades geram uma quantidade considerável
de resíduos, que muitas vezes são descartados de forma indevida,
causando danos ao meio ambiente e à saúde dos habitantes. Portanto, utilizar
esse resíduo para reforçar um polímero com ampla gama de aplicações
como o polietileno, pode promover ganhos econômicos, sociais e ambientais.
A caracterização do resíduo foi feita com análise de imagens, difração de
raios-X e espectroscopia de infravermelho e Raman. Partículas de resíduo
foram incorporadas à uma matriz de polietileno de alta densidade (PEAD)
em três proporções em peso: 10, 20 e 30 por cento. Microtomografia de raios-X foi
utilizada para quantificar as frações volumétricas de carga e de vazios, e a
homogeneidade microestrutural dos compósitos. Foi observado que as partículas
de pedra-sabão tendem a formar aglomerados na matriz de PEAD.
Entretanto, análises estatísticas revelaram uma distribuição volumétrica de
carga homogênea nas amostras. Ensaios de reologia, tração e fluência avaliaram
a influência das partículas nas condições de processamento e no comportamento
mecânico do polímero. Em taxas pequenas de cisalhamento,
houve um aumento relevante de viscosidade e tensão cisalhante para concentrações
altas de carga. A adição das partículas reduziu a deformação por
fluência e aumentou de forma efetiva a tensão de escoamento e o módulo
elástico do PEAD. No entanto, a incorporação de frações maiores de carga
alterou o mecanismo de fratura e diminuiu consideravelmente a ductilidade
do polímero. A relação entre a microestrutura e o comportamento macroscópico
foi investigada através do ajuste numérico de pontos experimentais a
modelos macro mecânicos da literatura, o que permitiu uma quantificação
da adesão interfacial. / [en] A novel sustainable material was developed using a mineral waste as
filler for polymeric composites. Soapstone is a mineral typically found in
abundance in communities that rely heavily on artisanal crafts as a source
of income and which are often in a situation of social vulnerability. Rock
recovery in those activities is low and the waste disposal is done with little
control, which can be hazardous to the environment and the health of
the local residents. Thus, to use this residue to reinforce the properties
of a polymer with a wide range of applications, such as polyethylene, can
lead to positive economical, social and environmental returns. A thorough
characterization of the residue was done with automated image analysis, Xray
diffraction, infrared, and Raman spectroscopy. The waste particles were
incorporated into a high-density polyethylene (HDPE) matrix in three compositions:
10, 20 and 30 wt percent. X-ray microtomography was used to quantify
the filler volume fraction, void content, and the microstructural homogeneity
of the composites. It was found that the soapstone particles have a
strong tendency of forming clusters in the HDPE matrix, however, statistical
analysis revealed that the volumetric filler distribution was homogeneous
throughout the samples. Rheological, tensile and creep tests assessed the influence
of the particles on the polymer s processing conditions and practical
mechanical behavior. A relevant increase in viscosity and shear stress was
observed at lower shear rates for higher filler loadings. The addition of soapstone
waste particles successfully decreased creep strain and increased both
yield strength and elastic modulus of HDPE. However, the incorporation
of higher amounts of filler altered the fracture mechanism and considerably
decreased ductility and creep rupture time of the polymer. The relationship
between the microstructure and the macroscopic mechanical behavior was
investigated by fitting tensile test data with macro-mechanical models from
the literature, which allowed the quantification of the interfacial bonding.
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[pt] PROPRIEDADES ESTRUTURAIS E MECÂNICAS DE FILMES FINOS DEPOSITADOS A PARTIR DE HEXAMETILDISSILAZANO POR PECVD / [en] STRUCTURAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF THIN FILMS DEPOSITED FROM HEXAMETHYLDISILAZANE BY PECVDNEILETH JOHANNA STAND FIGUEROA 05 March 2015 (has links)
[pt] Esta dissertação teve como objetivo estudar as propriedades estruturais, mecânicas dos filmes de silício carbono nitrogenado amorfo (a-SiC:N) e a viabilidade do seu uso como camada adesiva entre filmes finos de carbono amorfo hidrogenado e aço inoxidável 316L. Os filmes de a-SiC:N foram crescidos pela técnica de deposição química na fase vapor assistida por plasma (PECVD) utilizando como precursor hexametildissilazano (HMDSN) sobre chapas de aço inoxidável 316L e lâminas de silício cristalino 100. Para a deposição foram variados os parâmetros de tensão de autopolarização (de -150V até -450V) e a temperatura de deposição (25 Graus Celsius, 200 Graus Celsius e 300 Graus Celsius). Os filmes foram caracterizados por técnicas de perfilometria, onde pudemos obter a taxa de deposição, a tensão interna dos filmes, análises por espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-x (XPS) e espectroscopia de infravermelho onde identificamos a presença de ligações entre os átomos de silício, carbono e nitrogênio. Com a espectroscopia Raman observamos a presença das bandas D e G com características de filmes de carbono amorfo. As análises de nanoindentação determinaram que a dureza variou entre 8 e 12 GPa. A microscopia de força atômica evidenciou a presença de nanoestruturas sobre a superfície dos filmes. E por fim, obtivemos sucesso na deposição de filmes de carbono amorfo hidrogenado e carbono amorfo fluorado sobre chapas de aço inoxidável empregando filmes finos de a-SiC:N como camada adesiva. / [en] The objective of this dissertation has been to study the structural and mechanical properties of amorphous SiC:N thin films and the viability of their use as adhesive layer between amorphous C:N thin films and 316L stainless steel. The a-SiC:N films were grown via Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), using Hexamethyldisilazane (HMDSN) as precursor on 316L stainless steel and crystalline silicon substrates 100. For the deposition, the parameters changed were the self-bias (from -150V to -450V) and the deposition temperature (25 Degree Celsius, 200 Degree Celsius and 300 Degree Celius). The characterization of the films was accomplished by using profilometry techniques, used to obtain the deposition rate and the internal stress of the films, x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and infrared spectroscopy used to identify the presence of bonding between the Silicon, Carbon and Nitrogen atoms. The Raman spectroscopy was employed to observe the presence of the D and G bands with characteristics of amorphous carbon films. The nanoindentation analysis determined that the hardness varied between 8 and 12GPa. Atomic force microscopy (AFM) evidenced the presence of nanostructures on the surface of the films. Finally, we were able to perform deposition of hydrogenated amorphous carbon and of fluorinated amorphous carbon thin films on stainless steel substrates using a-SiC:N thin films as adhesive layer.
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[pt] A INFLUÊNCIA DE MICRO E NANOFIBRAS DE CELULOSE EM PROPRIEDADES QUÍMICAS, FÍSICAS E MECÂNICAS DE PASTAS DE CIMENTO / [en] THE EFFECT OF MICRO AND NANO CELLULOSE FIBERS ON THE CHEMICAL, PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF CEMENT PASTESLETICIA OLIVEIRA DE SOUZA 06 February 2023 (has links)
[pt] A busca por materiais que não impactem negativamente o meio
ambiente tem sido uma das prioridades de engenheiros que trabalham com
materiais de construção. A emissão expressiva de CO2 na produção de
cimento contribui para tal preocupação. Dentro deste cenário, soluções com
emprego de nanotecnologia vêm chamando a atenção em diversas áreas por
proporcionar novas soluções. O principal objetivo da presente tese é
associar um material proveniente de uma fonte natural com benefícios
provenientes da nanotecnologia a fim de modificar propriedades de pastas
de cimento considerando seus aspectos químicos, físicos e mecânicos. A
nanocelulose se apresenta como material proveniente de fonte renovável que
apresenta propriedades atraentes aos materiais cimentícios, sendo assim uma
opção a ser utilizada em conjunto com o cimento. Dentre os diversos tipos
disponíveis, a celulose nanofibrilada (CNF) foi elencada para ser
investigada neste trabalho. A celulose microcristalina (CMM) foi incluída
nas investigações para possibilitar uma comparação direta entre as fibrilas
da CNF e as partículas de CMM. O uso desses materiais celulósicos pode
ser considerado recente e, com isso, existem ainda lacunas no que tange o
entendimento dos seus efeitos em materiais cimentícios. Assim, a
viabilidade da CNF e da CMM enquanto reforços em pastas de cimento foi
avaliada por meio de ensaios de compressão e flexão. Os possíveis
mecanismos responsáveis pelo efeito de ambas CMM e CNF foram
estudados por meio de análises químicas e físicas. Por fim, foi realizada a
caracterização das pastas reforçadas quanto à retração, total e autógena, e à
reologia, nos regimes estático e dinâmico. Por conta dos impactos na trabalhabilidade promovidos pela inclusão de CNF, a mistura delas nas
pastas de cimento foi facilitada com a adição de superplastificante,
especialmente em porcentagens maiores que 0.050 por cento, em peso. A CMM e a
CNF se mostraram eficazes em reforçar as pastas de cimento quanto a
esforços de flexão e tração, levando ao aumento das respectivas resistências
e módulos. Os resultados obtidos mostraram que a água presente no gel da
CNF não está totalmente disponível como água de mistura por conta da
morfologia e hidroficilidade das fibrilas. Observada uma certa combinação
de porcentagem e fator água-cimento, a inclusão de CNF diminuiu a
retração autógena das pastas. A inclusão de 0,040 por cento de NFC levou a
resultados semelhantes aos da adição de CMM referente ao aumento da
tensão de escoamento e da viscosidade. / [en] The seek for low environmental impact materials has become one of
the priorities of construction building materials engineers. One of the
reasons is the massive growing contribution of cement production industry
in worldwide CO2 emissions. In this scenario, the dissemination of
nanotechnology into varied areas is drawing attention for enabling new
possibilities. The idea of the present thesis is to associate a material
provided from a natural source with the potential benefits of
nanotechnology to modify conventional cement pastes regarding their
chemical, physical and mechanical aspects. Nanocellulose arises as an
alternative that meets an eco-friendly source with remarkably properties
expected from nanomaterials. There are different types of nano cellulosic
materials that may be tailored to achieve desired compatibilities with varied
cementitious materials. In this work, nanofibrillated cellulose (NFC) in the
form of gel, and microcrystalline cellulose (MCC) particles were
investigated, so a comparison could be traced between them. The use of
both NFC and MCC in cementitious materials is recent and there are
important gaps regarding their effect. For that reason, the feasibility of MCC
and NFC to act as reinforcement on cement pastes was evaluated through
compressive and flexural tests. Then, the possible mechanisms behind the
effect of MCC and NFC on the microstructure of cement pastes were
investigated through distinct chemical and physical analyses. Moreover, the
total and autogenous shrinkage were characterized, as well as the dynamic
and static rheological behaviors. Due to rheological modifications, the
mixture of cement pastes with NFC was facilitated by a superplasticizer, especially for percentages higher than 0.050 percent wt. The MCC and NFC
promoted the reinforcement of the cement pastes, regarding flexural and
tensile stresses, increasing the composite strength and modulus. It was
observed that he water present in the NFC gel is not totally available as
mixing water due to the morphology and hydrophilicity of the fibrils. If
associating certain levels of inclusions and water ratio, the NFC inclusion
led to a decrease in autogenous shrinkage. The addition of 0.040 percent of NFC
resulted in similar outcomes to 1.000 percent of MCC regarding their ability to
increase yield stress and viscosity.
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[en] FLEXABRASION APPLIED TO THE EVALUATION OF THE PHOTODEGRADATION OF HAIR FIBERS / [pt] FLEXABRASÃO APLICADA À AVALIAÇÃO DA FOTODEGRADAÇÃO DE FIBRAS CAPILARESNATHALIA FERRO DE OLIVEIRA 30 April 2019 (has links)
[pt] A irradiação solar é vista como uma importante fonte de dano aos cabelos, contudo, medir instrumentalmente as consequências da sua interação com os diferentes constituintes da fibra capilar ainda é um desafio. Neste trabalho, investigou-se o potencial da metodologia de flexabrasão em medir as alterações nas propriedades mecânicas de fibras de cabelo decorrentes dos danos estruturais ocasionados pelas radiações solares. Para isto, desenvolveu-se um experimento in-vitro, no qual amostras de cabelo humano, simulando diferentes níveis de sensibilização química (natural, descolorido, colorido e alisado com formaldeído), foram submetidas a diferentes níveis de radiação emitida por uma lâmpada de xenônio. Após análise estatística dos dados obtidos, observou-se que a metodologia de flexabrasão é capaz de captar a influência da radiação solar na resistência mecânica de fibras de cabelo, sobretudo em cabelos naturais a partir de 60 horas de exposição à lâmpada de xenônio, o que equivale aproximadamente a 5 meses de exposição solar na cidade do Rio de Janeiro, para pessoas que ficam diretamente expostas ao sol por cerca de 1,5 h por dia. Desta forma, concluiu-se que a flexabrasão é uma possível metodologia para avaliação do fator de proteção solar oferecido por produtos cosméticos capilares. / [en] Solar radiation is an important source of damage to hair fibers. However, it is still a huge challenge to instrumentally measure the consequences of its interaction with the fibers constituents. In this work, the flexabrasion methodology has been investigated as a potential tool to quantify the alterations on hair mechanical properties due to structural damages caused by solar radiation. For that, an in-vitro experiment has been developed, in which human hair samples, simulating different levels of chemical sensitization (natural, bleached, dyed and straightened with formaldehyde), were submitted to different levels of radiation from a xenon lamp source. Statistical analysis of the data obtained with the methodology showed that it is able to capture the influence of solar radiation on hair mechanical resistance, especially when using natural fibers from 60 hours of exposure onwards, what would be equivalent to around 5 months of real solar exposure at Rio de Janeiro, on people that are directly exposed to the sun during 1,5 h per day. Thus, one can conclude that flexabrasion is a methodology option to evaluate the photo protection efficacy offered by hair care products.
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