Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Materiais e Processos de Construção). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Estágio realizado na LIPOR e orientado pelo Eng.ª Benedita Chaves / Tese de mestrado integrado. Engenharia do Ambiente. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (especialização em Materiais e Processos de Construção). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Submitted by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-19T19:53:49Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Demachki (erikademachki@gmail.com) on 2015-05-19T19:56:36Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-05-19T19:56:36Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Mônica Carolina Ciríaco Dias - 2014.pdf: 4696461 bytes, checksum: a5b738ff314cd1eeac8a8445065b68eb (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Previous issue date: 2014-08-29 / The generation of construction waste (RCC) stands out for the quantity produced and the volume occupied in the array. Thus, is requiried to reuse this material and a viable alternative is the use in geotechnical works. The use of waste in geotechnical works, also allows replacement of the natural geotechnical materials, so that helps to reduce the uncontrolled exploitation of the deposits. In Brazil since the 1980s, there is research developed using construction waste in paving, where the use of these materials is promising and technologically appropriate. However, the use of massive paving does not guarantee recycling of this waste, because the market is not able to consume more than 50% of the material, resulting in the need for application in other types of geotechnical. Thus, this research aims to verify the technical feasibility of using RCC in landfill cover system. In terms of methodology, the physical characterization were performed (granulometry, Atterberg limits, density, chip and method of the methylene blue), hydro-mechanical tests (density, direct shear, permeability, filter paper) and erodibility (disaggregation test, crumb test, pinhole test and inderbitzen) in Soil samples, RCC and misture. The results showed that the soil and misture were characterized as low plasticity silt and RCC as silty sand. With permeability values, it was found that the soil and the mixture comply with the proposed permeability requirements for the top layer of coverage, but do not meet for the hydraulic barrier, mainly due to grain size arrangement having these materials. And the permeability of RCC isn´t appropriate to be used in any of these layers. The influence of deformation coefficients are larger than the pre-consolidation stress, since the deformation of the RCC is greater than the soil and mixing behavior are close to the RCC. As for the friction angle and cohesion obtained the RCC had values similar to those of granular soils and he sample of soil and the mixture obtained typical values of low plasticity clay. In analyzing the disaggregation of the three materials, and found that soil mixture is stable material in the presence of water unlike the RCC, which proved to be an unstable material in the presence of water. In relation to the test Inderbitzen, the RCC has greater mass loss of the sample soil as expected by that be a non-cohesive material. Moreover mixture showed the lowest weight loss value during the test. In the analysis of internal erosion Solo and the mixture are classified as a non-disintegrating and non-dispersive material and RCC is an easily disintegrating material, but not dispersive. With the analysis made it was found that the increase of percentage of 50% of tropical soil in RCC did the material had a better hydro-mechanical behavior compared to pure RCC as well as being a less erodible material. From the results, it is concluded that the mixture is a viable alternative for use in surface layer and protection in a landfill cover system. / A geração de resíduo de construção civil (RCC) se destaca pela quantidade produzida e pelo volume ocupado na disposição. Dessa forma, surge a necessidade de reutilização desse material e uma alternativa viável é o uso em obras geotécnicas. A utilização dos resíduos em obras geotécnicas, também permite a substituição dos materiais geotécnicos naturais, de forma que ajuda a diminuir a exploração desordenada das jazidas. No Brasil desde a década de 1980, existem pesquisas desenvolvidas utilizando resíduos de construção os quais a maioria em obras de pavimentação, onde o uso destes materiais é promissor e tecnologicamente adequado. Todavia, o uso em pavimentação não garante uma reciclagem massiva deste resíduo, porque o mercado não é capaz de consumir mais de 50% deste material, surgindo à necessidade da aplicação em outros tipos de obras geotécnicas. Dessa forma, esta pesquisa objetiva verificar a viabilidade técnica do uso de RCC em sistema de cobertura de aterro sanitário. Em termos metodológicos, foram realizados os ensaios de caracterização física (granulometria, limites de Atterberg, massa específica, método da pastilha e azul de metileno), ensaios hidro-mecânico (adensamento, cisalhamento direto, permeabilidade, papel filtro) e os de erodibilidade (desagregação, crumb test, pinhole test e inderbitzen) nas amostras de Solo, RCC e Mistura. Os resultados mostraram que o Solo e a Mistura foram caracterizados como um silte de baixa compressibilidade e o RCC como uma areia siltosa. Com os valores de permeabilidade, foi verificado que o Solo e a Mistura atendem aos requisitos de permeabilidade propostos para a camada superior da cobertura, mas não atendem para a barreira hidráulica, devido principalmente ao arranjo granulométrico que possui estes materiais. E a permeabilidade do RCC não atende o requisito para ser utilizado em nenhuma dessas camadas. Os resultados do adensamento mostra que a influência dos coeficientes de deformabilidade são maiores que da tensão de pré-adensamento, visto que a deformação no RCC é maior que a do solo e a mistura têm comportamento próximo ao do RCC. Quanto aos ângulos de atritos e a coesão obtidos o RCC teve valores semelhantes à de solos granulares e a amostra de Solo e a Mistura obtiveram valores típicos de argilas de baixa plasticidade. Na análise da desagregação dos três materiais, verificou que o Solo e Mistura é um material não estável em presença da água ao contrário do RCC, que mostrou ser um material instável na presença de água. Em relação ao ensaio de Inderbitzen, o RCC tem maiores perdas de massa que a amostra de Solo, conforme o esperado por aquele ser um material não coesivo. Por outro lado a Mistura apresentou menor valor de perda de massa no decorrer do ensaio. Na análise da erosão interna o Solo e a Mistura são classificados como um material não desagregável e não dispersivo e o RCC é um material facilmente desagregável, mas não dispersivo. Com as analises feitas verificou-se que o percentual de acréscimo de 50% de solo tropical no RCC fez com que o material tivesse um melhor comportamento hidro-mecânico em relação ao RCC puro, além de ser um material menos erodível. A partir dos resultados, conclui-se que a Mistura é uma alternativa viável para uso em camada superficial e de proteção em um sistema de cobertura de aterro sanitário.

Made available in DSpace on 2016-04-18T12:12:41Z (GMT). No. of bitstreams: 3 Ana Paula Rattis Alipio1.pdf: 3400759 bytes, checksum: b5a9b3873728447af917f691b2d69ef1 (MD5) Ana Paula Rattis Alipio2.pdf: 3287916 bytes, checksum: 74edb56e70b971add2755dfb259b24be (MD5) Ana Paula Rattis Alipio3.pdf: 2766192 bytes, checksum: 90bc6af22b9fbf4ee6317a12af33be52 (MD5) Previous issue date: 2010-02-22 / Modern society has a main characteristic, the high generation of waste, much of it is of CDW (Construction and Demolition solid-waste). The accelerated growth and rapid consolidation of the cities resulted in various forms of allocating large waste volumes, generated by daily activities. This huge generation of CDW together with the practices of contemporary life, degrade the quality of the urban centers life. To solve this problem caused by the remains it is needed first the awareness of the issue, knowledge or the production of the current CDW. This Master research proposes the origin of the CDW s study, its destination and recycling or reduction in order to positively affect the environment sustainability: by encouraging the use of recyclable materials and organization of the collected materials; by minimizing the problems of illegal landfills and encouraging regular CDW s deposition as established by the city management. The debris should be seen as a source of great use for the civil construction / A sociedade moderna possui como uma de suas características, alta geração de resíduos, grande parte, de Resíduos da Construção e Demolição (RCD). O acelerado crescimento e rápido adensamento das cidades resultaram em variados problemas na destinação do grande volume gerado pelas atividades cotidianas. Essa enorme geração de RCD em conjunto com as práticas do homem contemporâneo degrada a qualidade de vida dos centros urbanos. Para resolver esse problema causado pelo entulho é necessária a conscientização em relação a necessidades e demandas atuais do RCD. Esse projeto de pesquisa propõe um estudo sobre a origem do RCD, o seu destino e reciclagem ou redução de modo a interferir positivamente na sustentabilidade. O incentivo da utilização de materiais recicláveis e a organização do sistema de coletas, minimizando os problemas de depósitos clandestinos e incentivando a deposição regular estabelecida pela Prefeitura. O entulho deve ser visto como fonte de materiais de grande utilidade para a construção civil

Made available in DSpace on 2017-07-10T18:08:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rodrigo Tartari.pdf: 9550409 bytes, checksum: 139b195eb1b11dbe7bfc7a238de6d98b (MD5) Previous issue date: 2008-12-05 / The objective of this work is to research the development of methods for utilizing the sludge generated in the Tamanduá water treatment plant, located in the city of Foz do Iguaçu - PR, as a prime material for the production of red ceramic. For this purpose, it was used beyond the mud, four clays originating geological region of western Paraná, called: Plastic (OP) and Sand (AO) from Santa Rita Ceramic and Plastic (AP) and Sand (AA) from de Artisans Cooperative of Foz do Iguaçu PR (COOAFOZ), used for production of red ceramic. The methodology is divided into: characterization of the 5 materials for determination of humidity, organic matter, loss by fire, limits of sil consistency, residues, grain fineness, chemical and mineralogy, in the second phase of the investigation, seven binary mistures were made among the clays from Santa Rira Cermics and from COOAFOZ, varying the weight of both in proportion of 0, 30, 40, 50, 60, 70 and 100%. Were up 336 bodies of evidence by uniaxial pressing, tested dry and after sintering at temperatures of 950 o and 1050 °C, measured before the following tests: total linear contraction, water absorption, apparent porosity, loss by fire, apparent specific mass, strength the bending, scanning electron microscopy and microanalysis. It was found that the clay AP and OP showed characteristics of high plasticity with major composition of SiO2, Al2O3 and Fe2O3 and grains < 2&#956; equivalent to 19.4 and 21.6, respectively. When these clays the AP and OP in greater weight percentages in the mixtures, the intensities of interaction between clay processing were positively evaluate the physical-mechanical properties of bodies of evidence. Mixtures A1 (100% AP), A2 (70% AP + 30% AA), B1 (100% AP) and A2 (70% AP + 30% AA), showed better results on water absorption of less than 25% and resistance to bending than 60 kgf/cm2 at a temperature of 950 °C and more than 80 kgf/cm2 to 1050 oC. In these compositions, is incorporated 4, 8, 12 and 16% of dry sludge to determine the maximum permissible load without causing cracks and deformations. It was found that the sludge presented characteristics of silty clay of low plasticity, can replace clay similar to 8% in the production of red ceramic. According to analysis of results, have been building blocks of 6 holes for the method of extrusion incorporating 8% of wet mud is found that the physical mechanical properties evaluated were: linear contraction of 8.6%, 24% water absorption and 46 kgf /cm2 of resistance to compression, and within the rules for production of red ceramic coating for (bricks). It appears that the sludge was incorporated as the mass of wet clay, about 75% of initial water when received from the water treatment plant Tamanduá, contributing to process of maturation. It was concluded that based on the results obtained in the laboratory that the sludge generated in the water treatment plant of the unit Tamanduá in Foz do Iguaçu - PR can be used as an additive in the manufacture of bodies for red ceramic. / Este trabalho tem por objetivo pesquisar o desenvolvimento de métodos para utilizar o lodo gerado na Estação de Tratamento de Água Tamanduá, localizada na cidade de Foz do Iguaçu/PR, como matéria-prima para produção de cerâmica vermelha. Para atingir a finalidade proposta, utilizaram-se além do lodo, quatro argilas de formação geológica da região oeste do Paraná, denominadas por: Plástica (OP) e Areia (OA) da Cerâmica Santa Rita e Plástica (AP) e Areia (AA) da Cooperativa de Artesões de Foz do Iguaçu PR (COOAFOZ), empregadas para produção de cerâmica vermelha. A metodologia subdividiu-se em: caracterização das 5 matérias-primas pela determinação da umidade, matéria orgânica, perda ao fogo, limites de consistência de solos, resíduos, granulometria, composição química e mineralógica. Na segunda fase da investigação, fez-se sete misturas binárias entre as argilas da Cerâmica Santa Rita e da COOAFOZ, variando o peso de ambas em 0, 30, 40, 50, 60, 70 e 100%. Foram confeccionados 336 corpos de prova por prensagem uniaxial, analisados a seco e após sinterização nas temperaturas de 950 e 1050 oC, avaliados perante os seguintes ensaios: contração linear total, absorção de água, porosidade aparente, perda ao fogo, massa específica aparente, resistência à flexão, microscopia eletrônica de varredura e microanálise. Verificouse que as argilas AP e OP apresentaram características de alta plasticidade com presença majoritária de SiO2, Al2O3, e Fe2O3 e grãos < 2&#956;, iguais a 19,4 e 21,6 respectivamente. As argilas AP e OP em maiores porcentagens peso nas misturas intensificaram as interações entre os argilominerais, isto é, no processamento obtiveram-se resultados positivos diante a avaliação das propriedades físico mecânicas dos corpos de prova. As misturas A1 (100% AP), A2 (70% AP + 30% AA), B1 (100% OP) e B2 (70% OP + 30% OA), apresentaram melhores resultados com relação à absorção de água menor que 25% e resistência à flexão superior a 60 kgf/cm2 na temperatura de sinterização a 950 oC e superior a 80 kgf/cm2 à 1050 oC. Nestas composições, incorporaram-se 4, 8, 12 e 16% de lodo seco para determinar a carga máxima admissível sem causar trincas e deformações. Verificou-se que o lodo apresentou características de argilas siltosas de baixa plasticidade, podendo substituir argilas similares em até 8% na produção de cerâmica vermelha. De acordo com análise dos resultados obtidos, fizeram-se blocos estruturais de 6 furos pelo método de extrusão incorporando 8% de lodo úmido, e verificou-se que as propriedades físico-mecânicas avaliadas foram as seguintes: 8,6% de contração linear, 24% de absorção de água e 46 kgf/cm2 de resistência à compressão, estando dentro das normas de produção de cerâmica vermelha para revestimento (tijolos). Destacou-se que o lodo incorporado na forma úmida à massa de argila, com cerca de 75% de água inicial quando recebido da Estação de Tratamento de Água Tamanduá, contribuiu no processamento de maturação da mesma. Portanto, conclui-se com base nos resultados que o lodo gerado na Estação de Tratamento de Água da unidade Tamanduá em Foz do Iguaçu PR pode ser utilizado como aditivo na fabricação de massas para cerâmica vermelha.

Orientador: Sidney José Lima Ribeiro / Resumo: Este trabalho descreve o desenvolvimento de membranas de cellulose bacterianas (BCM), econômicas e ecologicamente amigáveis com propriedades funcionais. Nanopartículas de sílica esféricas com tamanho de partícula de cerca de 51 ± 4 nm, obtidas pelo método sol-gel e nanopartículas de sílica com tamanho de partículas heterogêneo, extraídas da casca de arroz, foram preparadas e funcionalizadas pelas metodologias in situ e post-grafting, respectivamente, com alcoxisilanos com propriedades easy-cleaning e curcuma. Nanocompósito de anatase SiO2@TiO2 preparado pelo método sol-gel, também foi desenvolvido. Posteriormente, estes nanomateriais funcionais e os organosilanos 1,4 – bis(trietoxissilil)benzeno (BTEB), Bis(trietoxisililpropil)disulfeto (BTPD) and 1,2-Bis(trietoxissilil)etano (BTSE), foram imobilizados com sucesso na BCM, segundo as metodologias in situ e post-grafting. Na BCM funcionalizada com os organosilanos BTEB, BTPD e BTSE, nanopartículas de sílica esféricas com estrutura porosa e distribuição de tamanho de partícula heterogêneo, foram formados nas fibras de celulose. A repelência da BCM funcionalizado com nanopartículas de sílica contendo propriedades de limpeza facilmente melhorada notavelmente. BCM apresenta fobicidade à água, tolueno, cicloexano e solução de suor artificial. Especificamente, a BCM funcionalizada com a amostra SiO2@F13TES segundo as metodologias in situ e post-grafting, apresentam uma superfície quase superhidrofóbica (> 150°). As medições de decomp... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This work reports the development of economic and environmentally friendly Bacterial Cellulose Membrane (BCM) with functional properties. The spherical mesoporous silica nanoparticles with average particle size around 51 ± 4 nm, obtained by sol-gel method and spherical silica nanoparticles with heterogeneous particles size distribution (20-40 nm) obtained through agro-industrial waste were prepared and functionalized by in situ and post-grafting methodology, respectively, with alkoxysilanes with easy-cleaning properties and natural dye obtained through natural extracts, namely curcuma. Anatase TiO2@SiO2 spherical nanocomposites prepared by the sol-gel method, have also been developed. Subsequently, these functional nanomaterials and the organosilanes 1,4 – bis(triethoxysilyl)benzene (BTEB), Bis(triethoxysilylpropyl)disulfide (BTPD) and 1,2-Bis(triethoxysilyl)ethane (BTSE), were successfully incorporated into BCM, by in situ and post-grafting methodologies. In the BCM functionalized with BTEB, BTPD and BTSE, spherical silica nanoparticles with porous structure and heterogeneous particle size, were formed on the cellulose fibers. The surface repellency of the functionalized BCM with silica nanoparticles containing easy-cleaning properties was remarkably enhanced. This BCM displaying phobicity to water, toluene, cyclohexane and artificial sweat. Specifically, the BCM functionalized by in situ and post-grafting with SiO2@F13TES, displayed a surface almost superhydrophobic (> 150°... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor