O carvão mineral Candiota tem elevado teor de cinzas e baixo rank, portanto não apresenta aplicação na metalurgia e sua utilização fica destinada à geração de energia. No entanto, carvões sub-betuminosos apresentam grande potencial de utilização na extração de ácidos húmicos (AH), cuja pesquisa se intensificou nas últimas décadas. No presente trabalho o carvão Candiota foi utilizado para extração alcalina de ácido húmico, o qual foi caracterizado de acordo com suas propriedades físico-químicas e superficiais. Os AHs são moléculas orgânicas de alto peso molecular e possuem atributos de polieletrólito. A caracterização do AH em pH alcalino mostrou grande quantidade de carga superficial negativa e baixa turbidez em suspensão. O AH apresentou a melhor condição para atuação como defloculante pelo mecanismo eletroestérico, devido à conformação estendida de sua molécula em pH alcalino, contrastando com a forma aglomerada em pH ácido, como comprovado pela análise microestrutural em MEV. A avaliação do AH como defloculante foi realizada em suspensão de alumina (60 % em massa). A quantidade ótima de AH foi determinada na curva de defloculação (viscosidade em função da concentração de defloculante), de modo que a adição de 0,016 % de AH (em pH 11) foi suficiente para obtenção de viscosidade baixa e adequada para os estudos reológicos. Nas curvas de fluxo e de viscosidade, a suspensão defloculada com AH mostrou comportamento pseudoplástico e levemente tixotrópico. O comportamento reológico em cisalhamento constante foi considerado adequado para baixas taxas de cisalhamento, e as propriedades da suspensão em repouso mostraram uma excelente estabilidade coloidal. De maneira geral, o comportamento do AH na defloculação foi similar ao do defloculante comercial poliacrilato de sódio utilizado no presente estudo a fim de se comparar os dados obtidos. Ambos defloculantes apresentaram efetiva redução e estabilização da viscosidade da suspensão. Os resultados sugerem uma barbotina adequada para processamento por colagem com características similares às utilizadas industrialmente. Como comprovação, foi realizada a colagem em molde de gesso. Após sinterização a 1600°C, a peça obtida não apresentou falhas visíveis, e a caracterização tecnológica mostrou que a dispersão e estabilização da suspensão promoveram uma microestrutura homogênea e com alta densificação (98,7 % do valor teórico). / The Candiota coal is a low rank and high ash content material, so it does not present application in metallurgy and its use is destined to the generation of energy. However, sub-bituminous coal present great potential for the use in humic acid extraction (HA), whose research was intensified in the last decades. In the present work the Candiota coal was used as raw-material for alkaline extraction of humic acid, which was characterized according to its physicochemical and superficial properties. AHs are organic molecules of high molecular weight and attributes of polyelectrolyte. The characterization of HA at alkaline pH showed large amount of negative surface charges and low turbidity in suspension. The HA presented the best condition for deflocculation of ceramics suspensions by the electroesteric mechanism, due to the extended configuration of its molecule at alkaline pH, in contrast to the agglomerated form at acidic pH, as evidenced by microstructural analysis in SEM. The evaluation of HA as a deflocculant was performed in alumina suspensions (60 % by weight). The optimal amount of HA was determined in the deflocculation curve (viscosity x deflocculant concentration), so that the addition of 0.016 % HA (at pH 11) was sufficient to obtain low and suitable viscosity for the rheological studies. In the flow and viscosity curves, the suspension deflocculated with HA showed a pseudoplastic and slightly thixotropic behavior. The rheological behavior at constant shear was considered suitable for low shear rates and the properties of the slurry at rest showed an excellent colloidal stability. In general, the behavior of the HA on deflocculation was similar to the commercial deflocculant sodium polyacrylate, used in the present study in order to compare the obtained data. Both deflocculants presented effective reduction and stabilization of the suspension viscosity. The results suggest that the slurry is suitable for processing by slip casting method with characteristics similar to industrially processed slurries. After sintering at 1600 °C, the cast piece showed no visible defects, and the technological characterization showed that the dispersion and stabilization of the suspension promoted a homogeneous microstructure with high densification (98.7 % of theoretical value).

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

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2006. / Submitted by leandro spinola (l.spinolafla@gmail.com) on 2009-11-19T19:01:11Z No. of bitstreams: 1 FARITH MUSTAFA ABSI SALAS.doc: 952320 bytes, checksum: fcaadeb843382dcd421f6e79529ed10d (MD5) / Rejected by Joanita Pereira(joanita), reason: Leandro, Por favor, corrija o campo "título", pois apenas a letra inicial e os nomes próprios deve começar com maiúscula. O arquivo a ser depositado é o da dissertação em PDF e não o arquivo em doc das informações dos metadados. Obrigada, Joanita on 2009-11-20T15:20:34Z (GMT) / Submitted by leandro spinola (l.spinolafla@gmail.com) on 2009-11-20T18:06:26Z No. of bitstreams: 1 2006_Farith Mustafá Absi Salas.pdf: 3306668 bytes, checksum: 3d89ab05fd107334a06a6c4c31986241 (MD5) / Approved for entry into archive by Carolina Campos(carolinacamposmaia@gmail.com) on 2009-11-24T16:54:38Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_Farith Mustafá Absi Salas.pdf: 3306668 bytes, checksum: 3d89ab05fd107334a06a6c4c31986241 (MD5) / Made available in DSpace on 2009-11-24T16:54:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_Farith Mustafá Absi Salas.pdf: 3306668 bytes, checksum: 3d89ab05fd107334a06a6c4c31986241 (MD5) Previous issue date: 2006-12 / No presente trabalho é realizado um estudo sobre caracterização das propriedades reológicas de líqüidos elásticos submetidos a escoamentos complexos. O fluido considerado é uma solução polimérica de alto peso molecular em regime diluído. A caracterização é feita considerando-se a microestrutura do fluido. As macromoléculas do polímero são modeladas a partir de um sistema massa-mola ou Dumbbell. Do balanço entre forças viscosas e forças Brownianas é obtida uma equação diferencial que descreve a configuração temporal das macromoléculas em termos do tensor conformação B. A contribuição elástica do tensor de tensões é obtida a partir do conhecimento prévio de B. O modelo Dumbbell é modificado por meio de duas correções, dando lugar ao modelo não linear FENE-Dumbbell. Numa análise dimensional são identificados 3 parâmetros físicos relevantes, De, L e f. São obtidas medidas experimentais da viscosidade de cisalhamento de uma solução polimérica. Experimentos conduzidos no sentido de medir a variação dessa grandeza em relação a taxa decisalhamento(“ShearThinning”), assim como também,em relação a concentração volumétrica f dos aditivos. Soluções assintóticas para dois regimes e soluções numéricas para casos não lineares são obtidas para quatro tipos de escoamentos. Escoamentos cisalhantes simples per- manentes, cisalhantes oscilatórios, extensional permanente e extensional oscilatório são impostos para examinar as respostas tanto no domínio do tempo, como no domínio da frequência. No caso de escoamentos cisalhantes, as propriedades reológicas são descritas em termos de diagramas de fase e espectros de potência, para as propriedades reológicas como a primeira diferença de tensões normais N e os módulos viscoelásticos. Para escoamentos puramente extensionais é definida a viscosidade extensional e dois módulos viscoelásticos extensionais são explorados. Estas propriedades são examinadas em um regime elástico, onde pequenas deformações são consideradas, e a resposta do fluido mostra uma dependência apenas com De, e um regime anisotrópico (De ~ 1), em que grandes deformações da macromolécula são constatadas, no qual a anisotropia (L) governa a resposta do fluido. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / In the present work a study is developed to characterizer the rheological properties of elastic liquids under complex flows by means of a microstructure analysis. The fluid is a polymer solution of high molecular weight in dilute regime. The macromolecules of polymer are idealized as a chain-spring system or Dumbbell. From an equilibrium approach between restoring Brownian and viscous drag forces we obtain a di?erential equation describing the temporal configuration of the macromolecules given in terms of the conformation tensor B. The elastic contribution of stress tensor s is obtained from the previous knowledge of B. For a complete characterization of the fluid, the implementation of two corrections on the Dumbbell model is necessary: the non-linear chaincorrectionanddragviscouscorrectionresultinginthenonlinearFENE-Dumbbell model. Three relevant physical parameters are examined: De, L and f. Experimental measurements of shear viscosity as a function of shear rate are obtained for a polymeric solution in a viscosimeter device. Results show a shear thinning behavior. In addition, the dependence of shear viscosity with the molecular concentration of the polymer is analyzed. Numerical results and asymptotic solution for two regimes, a linear elastic regime (De 1) and a anisotropic regime (high De), are shown for several flows. Simple shear, oscillatory simple shear, steady extensional and oscillatory extensional flowareimplementedtoexploretheresponseofthefluidintimeandfrequencydomain. In shear flows the rheological properties of the fluid are describe in term of phase diagrams and power spectra of the first normal stress di?erence N1 and the viscoelastic functions ? e ? . For pure extensional flows the extensional viscosity is defined and the extensional viscoelastic functions are investigated. These properties are examined for two regimes. An elastic regime where a small stretch of the macromolecule is considered, showing a dependence only with De. A second regime (De ~ 1) where is assumed a high stretch of the macromolecules is the anisotropic regime. In this case the response of the fluid is strongly dependent of the extensibility L and we are able to conclude that this parameter plays a key role when drag reduction in turbulent flows is examined.

Dissertação (mestrado)-Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by wiliam de oliveira aguiar (wiliam@bce.unb.br) on 2011-07-06T21:34:32Z No. of bitstreams: 1 2008_PollyanaBenevidesFreitasVenancio.pdf: 7710802 bytes, checksum: f391a1cf220983308c1f698c892f9b09 (MD5) / Approved for entry into archive by Elna Araújo(elna@bce.unb.br) on 2011-07-06T23:25:31Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_PollyanaBenevidesFreitasVenancio.pdf: 7710802 bytes, checksum: f391a1cf220983308c1f698c892f9b09 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-07-06T23:25:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_PollyanaBenevidesFreitasVenancio.pdf: 7710802 bytes, checksum: f391a1cf220983308c1f698c892f9b09 (MD5) / O presente trabalho avalia experimentalmente as propriedades das argamassas utilizadas no processo de preenchimento de estacas raiz, tendo-se em vista obter parâmetros de mistura capazes de caracterizar as propriedades no estado fresco e estado endurecido. Como ferramentas, foi utilizado o ensaio do Vane Test, Perda de água sob sucção, Compressão axial, Resistência à tração e o Módulo de elasticidade. Os parâmetros fornecidos pelos métodos foram maximizados e minimizados (em faixas de argamassas trabalháveis e não trabalháveis) a partir de variações na granulometria, relação água/ cimento e consumo de aglomerante. Primeiramente fez-se o acompanhamento do processo executivo da estaca raiz em algumas obras, onde foram identificados os parâmetros iniciais a serem utilizados no estudo de dosagem experimental, em laboratório. Para a dosagem foram utilizadas três séries com granulometrias distintas. Os melhores resultados foram obtidos pela série que tinha a melhor distribuição granulométrica, obtida pelo proporcionamento de duas areias classificadas como fina e média. No estado fresco analisou-se a consistência através da tensão de escoamento, obtendo os resultados variando de 0,196 kPa até 0,220 kPa. A relação água/ materiais secos variou de 21% até 32%. Os resultados de resistência à compressão axial, para as argamassas, em média estavam acima do valor requerido pela norma de fundação (NBR 6122/ 1996). Os resultados obtidos para o módulo de elasticidade variaram de 1,3 GPa até 2,2 GPa. A partir do diagrama de dosagem foram escolhidos seis traços segundo os critérios que a NBR 6122/ 1996 especifica, consumo de cimento e resistência de dosagem, e assim executadas seis estacas raiz no campo experimental. Depois de 28 dias, as estacas foram exumadas para avaliação do comportamento da argamassa no processo executivo, onde se observou diferenças no comportamento da argamassa ao longo do fuste, ponta e topo das estacas. Em algumas estacas verifica-se o enraizamento da argamassa no solo, já em outras não se verificou este comportamento. Em alguns casos na ponta (extremidade inferior) pôde se observar a ferragem exposta, não havendo o envolvimento pela argamassa, mostrando que o comportamento previsto na teoria da estaca raiz, nem sempre ocorre no processo executivo em uma obra.

Esse é um trabalho teórico e experimental em que princípios básicos de mecânica estatística são utilizados para entender a dinâmica de micro e nano esferas acopladas direta e indiretamente a células aderentes vivas, objetivando a caracterização mecânica das mesmas. Dentre esses princípios básicos estão inclusos, principalmente, conceitos relacionados à difusão. Na difusão clássica, tem-se uma dependência linear do deslocamento quadrático médio com o tempo. Caso contrário, quando o expoente é diferente de um, tem-se o que se chama de difusão anômala. Caso seja maior que um, o processo é superdifusivo, e se menor que um, subdifusivo. Para se estudar o comportamento mecânico de sistemas complexos pode-se usar micro e nanoesferas como elementos de análise. Essas esferas são dispostas no material a ser estudado, e observando a sua dinâmica é possível caracterizar o processo que conduziu essa dinâmica e consequentemente inferir propriedades físicas do material. Nesse trabalho aplicam-se técnicas de rastreamento de partículas, microscópicas e nanoscópicas, para estudar propriedades dinâmica de células, especialmente difusibilidade, remodelação da estrutura celular e campos de força. Para isso foram utilizadas duas técnicas experimentais de rastreamento de micro e nanoesferas e modelos fenomenológicos e de mecânica estatística. Essas propriedades dinâmicas tem uma grande semelhança com materiais vítreos moles. Nesse contexto, certas funções celulares, como divisão, contração, difusão, requerem que as células apresentem fluidez similarmente a um líquido, enquanto que para outras funções, como manter a sua estrutura celular, elas devam ter uma aparência mais rígida. Essas características assemelham-se a um material vítreo, onde desordem e metastabilidade são características subjacentes de suas funções mecânicas. Os resultados experimentais apresentados aqui evidenciam essa metaestabilidade na forma de anomalias e correlações temporais dos vários dados coletados. Também explicamos os dados experimentais encontrados em termos das atividades metabólicas e a remodelação ativa do citoesqueleto. Mostra-se também os dados obtidos para músculo cardíaco em plena atividade pulsátil. Os resultados aqui obtidos têm aplicações diretas em pesquisa básica e clínica. / This is a theoretical and experimental work in which basic principles of statistical mechanics are used to understand the dynamics of micro and nano spheres attached directly or indirectly to living adherent cells, with the aim of the mechanical characterization of them. Among these basic principles, mainly concepts related to diffusion are included. In classical diffusion, there is a linear dependence of the mean squared displacement in time. Otherwise, when the exponent is diferent than one , there is what is called anomalous diffusion. If it is bigger than one, the process is superdiffusive, and if it is smaller than one, subdiffusive. To study the mechanical behavior of complex systems,micro and nanospheres can be used as analysis elements. These spheres are arranged in the material to be studied, and from observation of the dynamics is possible to characterize the leading process of this dynamic and therefore infer physical properties of the material. In this work, particle tracking techniques, for microscopic and nanoscopic spheres, are applied to study dynamic properties of cells, especially diffusivity, remodeling of the cell structure and force fields. For that we used two experimental techniques of tracking of micro and nanospheres, and phenomenological and statistical mechanics models. These dynamic properties have a great similarity to soft glassy materials. In this context, certain cellular functions such as division, contraction, diffusion, require that cells present fluidity similarly to a liquid, while for other functions, such as keeping the cellular structure, they should have a stiffer appearance. These characteristics resemble a glassy material, where disorder and metastability are underlying characteristics of their mechanical functions. The experimental results presented here show this metastability as anomalies and temporal correlations of the various data collected. We also explain the experimental data found in terms of metabolic activity and the active remodeling of the cytoskeleton. Also data obtained for heart muscle in full pulsatile activity is showed. The results obtained have direct applications in basic and clinical research.

O comportamento reológico de suspensões concentradas heterogêneas como concretos e argamassas possui influência direta na energia requerida e na produtividade durante o processamento e aplicação destes materiais, além de ser um fator determinante na obtenção de um produto final qualidade. De um modo geral pode-se dizer que a fluidez destas suspensões está diretamente relacionada à facilidade de movimentação das partículas, logo pode-se inferir que a redução dos fenômenos atrito é um fator determinante para o bom desempenho destas suspensões durante o fluxo. Deste modo, este trabalho buscou por meio de modelos ideais de esferas e silicone líquido avaliar a influência do coeficiente de atrito dos agregados e da viscosidade da matriz no comportamento reológico de suspensões concentradas. O coeficiente de atrito de agregados esféricos com diferentes granulometrias foi determinado experimentalmente através do ensaio de cisalhamento direto, também conhecido como shear box, e o comportamento reológico de suspensões compostas por estes agregados e silicones líquidos de diferentes viscosidades foram avaliadas por meio do ensaio de squeeze flow. Os resultados revelam que a distribuição granulométrica possui um influência no coeficiente de atrito dos agregados e que esta propriedades está relacionada a área e ao tipo de contato entre as partículas. Entretanto, para o tipo de fluxo e para as velocidades as suspensões, não houve uma relação direta entre o coeficiente dos agregados e a viscosidade da suspensão. Além disto, apesar de alterar o comportamento reológico das suspensões a viscosidade da matriz não apresentou uma relação direta com viscosidade da suspensão, o que em partes ser explicados pela provável ocorrência de um fluxo não homogêneo das suspensões nas condições aqui estudadas. / The rheological behavior of concentrated suspensions like concrete and mortars plays an important hole during their processing and application, and also has a great influence on the final product quality. The flowability of these suspensions is directly related to the ease of particle motion in the system, therefore reduction of friction phenomena contributes for a good flow behavior. The aim of this work was to determine the influences of aggregates friction coefficient and the liquid viscosity of the fluid matrix on the rheological behavior of concentrated suspensions. The friction coefficient of glass spheres with different particle size distributions were determined by shear box tests, while the rheological behavior of concentrated suspensions composed by these glass spheres and silicone oils was evaluated by squeeze flow tests. Results revealed that the particle size distribution influences the coefficient of friction, and this property is determined by the type and the area of contact between the particles. However, for the kind of flow and the speed used in the experiments, there was no relation between friction coefficient and the suspension viscosity. Additionally, matrix viscosity has an impact on the rheological behavior of the system, but no clear relation was identified, which may be caused by the occurrence of heterogeneous flow under the applied experimental conditions.

Neste trabalho, métodos experimentais para estimar as viscosidades elongacional e de cisalhamento mediante um canal de contração abrupta foram desenvolvidos. Os dados reológicos em fluxos de cisalhamento foram comparados com os resultados mediante o reômetro rotacional e o reômetro capilar. Os resultados foram utilizados para avaliar a influência da estrutura molecular nas propriedades reológicas de vários polipropilenos com diferentes massas moleculares, distribuição de massas moleculares e teor de ramificações. Além disso, polipropilenos degradados termomecânicamente foram estudados. A massa molecular e a distribuição de massas moleculares foram obtidas através de Cromatografia de permeação em gel (GPC). Os resultados obtidos mostraram que a matriz elongacional é útil para simular processos de transformação, visto que podem ser alcançadas altas taxas de deformação, que dependem dos valores máximos dos parâmetros de processamento, os quais dependem dos limites máximos do equipamento utilizado. Os resultados em fluxos de cisalhamento avaliados mediante a matriz elongacional mostraram que possuem uma excelente concordância com os resultados obtidos por cisalhamento oscilatório de pequenas amplitudes (COPA) no reômetro rotacional. Os resultados em fluxos elongacionais mostraram que as medidas são muito sensíveis à estrutura molecular, principalmente à presença de ramificações longas, principalmente a baixas taxas de deformação. No caso do polipropileno degradado termomecânicamente, tanto sua massa molecular quanto as suas viscosidades elongacional e de cisalhamento diminuem devido à cisão de cadeias e, as medidas reológicas mostram-se mais sensíveis a essas mudanças do que as medidas de GPC. / In this work, experimental methods to evaluate elongational and shear viscosities using a planar channel with an abrupt contraction (also called Cogwell die) were developed. The shear viscosity measurements were compared to measurements obtained using a rotational rheometer and a capillary rheometer. The elongational die was used to evaluate the influence of the molecular weight, molecular weight distribution and chain structure on the rheological properties of polypropylene. The influence of thermomechanical degradation of PP on its rheological properties was also studied. The molar mass and molar mass distribution were evaluated using GPC. It was found that the planar channel can be used successfully to evaluate the elongational viscosity at rates that correspond to polymer processing conditions. The shear viscosity measurements obtained using the planar die were in good agreement with measurements obtained by small amplitude oscillatory shear (SAOS). The elongational viscosity was sensitive to molecular structure, essentially at low deformations. It was also shown that the molar mass, molar mass distribution and amount of branching affects the shear viscosity and that rheological measurements may be more sensitive to molecular weight changes than GPC.

Os policarboxilatos são macromoléculas utilizadas como dispersantes de alta eficiência em composições cimentícias reduzindo a viscosidade das suspensões e minimizando a quantidade de água utilizada para o processamento. Estes aditivos são muito eficientes por promover estabilização eletroestérica devido a grupos funcionais que geram cargas e se adsorvem na superfície das partículas e suas cadeias poliméricas laterais apolares (side chains). Por isto, esses aditivos têm sido amplamente empregados em composições de concretos. No entanto, além de alterar as características reológicas dos materiais cimentícios, a utilização de policarboxilatos afeta também o potencial de superfície, as reações de hidratação dos cimentos, e as propriedades viscoelásticas dos materiais. Desta forma, neste trabalho foram avaliados os efeitos da variação do teor de policarboxilato éter - Glenium 51 - em suspensões de cimento Portland (CPIIE) a partir de ensaios de reometria rotacional e oscilatória, calorimetria de condução isotérmica e medidas de potencial zeta por ESA. Os resultados demonstram que para teores de 0.05 a 1.50 % de aditivo ocorre a diminuição da viscosidade e da tensão de escoamento e aumento do tempo de pega dos cimentos. Estes comportamentos foram atribuídos à adsorção do aditivo na superfície das partículas de cimento em que o desempenho varia em função do tempo. Nos primeiros momentos da adsorção o efeito espacial é majoritário e se tornando também eletrostático após 15 h devido à reação do cálcio iônico com as moléculas de policarboxilato. O consumo dos íons cálcio faz com que a velocidade da reação de hidratação seja reduzida retardando o início e o final de pega. Para teores de aditivo superiores a 3,00 % o sistema passa a apresentar um comportamento viscoelástico que não é adequado para o uso em materiais cimentícios. / The polycarboxylates are macromolecules used as high efficiency dispersants in cement compositions reducing the suspensions viscosity and the volume of water used in the processing. These additives are very efficient in promoting electrosteric stabilization due to functional groups that create charges and are absorbed by the particles\' surface and their side chains. That\'s the reason why these additives have been used in concrete compositions. However, besides the change polycarboxylates cause to the rheologic characteristics of cementitious materials, the use of polycarboxylates affects also the surface potential, the cement hydratation reactions, and the materials\' viscoelastic proprieties. In this work, the effects of ester polycarboxylate glenium 51 levels of variation were rated in Portland cement suspension (CP II-E) using rotational rheometry and oscillatory, isothermal conduction calorimetry and zeta potential measurement by ESA. The results show that for 0,05 to 1,50% levels of additives there was a reduction in viscosity and yield stress and an increase in the cement\'s setting time. These behaviors were attributed to the adsorption of the additive by the surface of the cements\' particles whose performance alters because of the time function. In the adsorption\'s first steps the spatial effects are the majority, while after 15 hours they also become electrostatic due to the reaction of the ionic calcium with the polycarboxylate molecules. The calcium ions waste leads to a reduction of the velocity of the hydratation reaction, slowing down the beginning and the end of setting time. For higher than 3,00% additive content, the system shows a viscoelastic behavior that is not fit for the use of cementitious materials.

No presente projeto, foi estudada a viabilidade do purê de manga (Mangifera indica Linn.), variedade 'Haden', para pronto consumo. Inicialmente foi feito o acompanhamento do processo de amadurecimento das mangas para determinar o estágio de maturação adequado para o processamento do purê. Foram feitas análises de firmeza, pH, acidez titulável expressa em porcentagem de ácido cítrico, sólidos solúveis e teor de pectina da polpa das frutas. Os resultados mostraram que a coloração da casca foi um bom indicador do estágio de maturação das mangas. Após acidificação, foram alicados no purê quatro tratamento térmicos diferentes: 25,5 minutos a 65°C; 16,0 minutos a 75°C; 4,0 minutos a 80°C e 2,5 minutos a 95°C. Purê tratado e não tratado termicamente foi mantido sob refrigeração durante 36 dias e análises de pH e acidez titulável, além da contagem de bolores e leveduras, foram realizadas no purê na freqüência de 7 dias. Apesar da análise estatística indicar diferenças significativas entre os valores de pH e acidez titulável em função do tempo de armazenamento e do tratamento térmico, o purê apresentou valores dentro dos limites estabelecidos pela legislação para purê de manga destinado ao consumo como bebida (valor de pH entre 3,3 e 4,5 e acidez titulável mínima de 0,32% de ácido cítrico). Em relação à contagem de bolores e leveduras, o purê tratado termicamente mostrou-se estável, apresentado contagem zero dos microrganismos citados durante todo o período de armazenamento. Estudo do comportamento reológico do purê tratado e não tratado termicamente indicou o seu caráter não-newtoniano, de natureza pseudoplástica. Apesar dos tratamentos térmicos apresentarem valores de F bem distintos, as análises físico-químicas, a contagem de bolores e leveduras e o estudo reológico mostraram que não houve diferença entre os produtos finais. Isso indica que a estabilidade físico-química e microbiológica do purê pode ser alcançada com o tratamento térmico que apresentou o menor valor de F, no caso, o tratamento conduzido a 65ºC durante 25,5 minutos. Em um teste de aceitação do consumidor, o purê tratado nestas condições apresentou um alto indice de aceitação, o que reforça a viabilidade do produto pronto para consumo. / In this research project, the viability of 'Haden' mango puree (Mangifera indica Linn.) as a ready-to-serve product was studied. The ripening process of the fruti was studied to determine the adequate stage for the puree production. Firmness, pH, total acidity expressed as citric acid percentage, soluble solids and pectin content of the fruti pulps were analyzed. results showed that color of skin is a good parameter to indicate the mangoes ripening stage. Four different heat treatments were applied to the acidified puree: 25.5 minutes at 65°C; 16.0 minutes at 75°C; 4.0 minutes at 80°C and 2.5 minutes at 95°C. Non treated and treated puree were maintained under refrigeration for 36 days. pH, titrable acidity, molds and yeast analyses were carried out weekly. Although statistical analyses indicate significant difference among pH and acidity values in relation to storage time and heat treatment, the puree presented acceptable values by Brazilian legislation for mango puree consumed as beverage (pH between 3,3 and 4,5 and mininum total acidity of 0,32% of citric acid). Heat treated puree showed microbiological stability, presenting zero count of these microorganisms during the storage time. The study of rheological behavior of treated and non treated purees revealed non Newtonian character of shear thinning nature. Even though the heat treatments presented very distinct F values, the physical chemical analyses, the mold and yeast counts and the rheological behavior showed that there was difference among the final products. This indicates that the stability os the puree can be achieved applying the heat treatment with the smallest F value, that is 25.5 minutes at 65°C. Consumer acceptance test of puree treated in these conditions presented high level of acceptance, which reinforces the viability of this puree as a ready-to-serve product.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / O presente trabalho trata do desenvolvimento de aditivos nanoestruturados como materiais potencialmente Ãteis para melhorar o desempenho de ligantes na pavimentaÃÃo asfÃltica. Foram preparados e utilizados como aditivos em composiÃÃes variadas: argilas organofÃlicas montmorilonita, vermiculita e CloisiteÂ, copolÃmero estireno-butadieno-estireno (SBS) e nanocompÃsitos SBS/CLO5% e SBS/OVMT5%. Os nanocompÃsitos polimÃricos foram produzidos por meio da tÃcnica de intercalaÃÃo por soluÃÃo. O objetivo foi melhorar as propriedades fÃsicas e reolÃgicas do ligante e, desta forma, contribuir para sua estabilidade ao armazenamento, para sua maior resistÃncia ao envelhecimento oxidativo e para a reduÃÃo da sua susceptibilidade tÃrmica. Os nanomateriais foram caracterizados por difraÃÃo de raios-x (DRX) e por espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR). Os ligantes puros e modificados foram avaliados, quanto Ãs suas propriedades reolÃgicas, atravÃs de ensaios em reÃmetro de cisalhamento dinÃmico (DSR). As tÃcnicas de caracterizaÃÃo estrutural (FTIR), termogravimetria (TGA) e envelhecimento simulado em estufas Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT), alÃm dos ensaios reolÃgicos realizados em um DSR, tambÃm foram utilizados para avaliar o desempenho dos ligantes na presenÃa dos aditivos nanoestruturados. Os resultados evidenciam que os ligantes modificados resultaram no aumento do mÃdulo complexo (G*) e na reduÃÃo do Ãngulo de fase (δ), o que significa maior resistÃncia destes à deformaÃÃo permanente. A viscosidade, a penetraÃÃo e a suscetibilidade tÃrmica dos mesmos foram adequadas aos limites estabelecidos pela AgÃncia Nacional do PetrÃleo GÃs Natural e BiocombustÃveis (ANP). As propriedades reolÃgicas dos ligantes asfÃlticos (LA) modificados com os nanocompÃsitos foram comparÃveis Ãs do LA modificado com 4,0% de SBS, identificando uma reduÃÃo de custos, dado o potencial de substituiÃÃo de polÃmero pela argila. A presenÃa da OVMT melhorou a estabilidade à estocagem do LA modificado com SBS, resultado este importante, visto que a separaÃÃo de fases à um dos maiores obstÃculos ao uso do SBS na pavimentaÃÃo. / The present work deals with the development of nanostructured additives as potentially useful materials to improve the performance of asphalt binders in paving. They were prepared and used as additives in various compositions: organophilic montmorillonite clay, vermiculite and CloisiteÂ, styrene-butadiene-styrene copolymer (SBS), as well as SBS/CLO5% and SBS/OVMT5% nanocomposites. The polymeric nanocomposites were produced by the technique of intercalation solution. The aim of that was to improve the physical and the rheological properties of the binder and thus to contribute for their storage stability, to improve their resistance to oxidative aging and to reduce their thermal susceptibility. Nanomaterials were characterized by x-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR). Pure and modified asphalt binder (AB) were evaluated for their rheological properties using a dynamic shear rheometer (DSR). The structural characterization technique (FTIR) spectroscopy, thermogravimetric analysis (TGA) and simulated aging in the Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT), in addition to rheological measurements performed on a DSR, were also used to estimate the AB performance in the presence of nanostructured additives. The results show that the modified asphalt binder revealed an increase of the complex modulus (G*) and a reduction in the phase angle (δ), which means a higher resistance of them to permanent deformation. Their viscosity, penetration and thermal susceptibility were in accordance to the limits established by the National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels. The rheological properties of asphalt binders (AB) modified with nanocomposites were similar to those modified with SBS 4.0%, which identifies a reduction in costs, taking into account the possibility of replacing the polymer by clay. The presence of OVMT improved the storage stability of the SBS modified AB, which is an important result, since phase separation is a major obstacle to the use of SBS in paving.