Metais são largamente empregados em implantes (endopróteses), principalmente nos que tem finalidade ortopédica. O meio fisiológico representa um meio extremamente agressivo, provocando corrosão que pode resultar em sérios problemas aos pacientes que recebem os implantes. Passou-se a utilizar revestimentos sobre o metal-base de implantes para melhorar a sua resistência à corrosão. Mais recentemente, revestimentos porosos de cerâmica, que permitem ao tecido ósseo um crescimento por entre a porosidade, passaram a ser empregados, pois assim dispensam o uso de cimentos acrílicos na fixação da prótese ao osso. A hidroxiapatita (HA) é um dos revestimentos cerâmicos cuja aplicação comercial tem crescido bastante, principalmente em cirurgias de substituição total de quadril (total hip replacement). A corrosão eletroquímica em metais comumente empregados em endopróteses e que aceitam o revestimento de hidroxiapatita (aços inox F138 grau 2, 316L grau 1 e liga Co-Cr-Mo F75)foi estudada, de forma a determinar se este tipo de revestimento influi ou não na corrosão. Através de testes, e análises metalográficas e de microscopia eletrônica de varredura, foi analisada a corrosão destes materiais em dois meios fisiológicos (Soro Bovino e Soro Fisiológico), comparando-se os resultados obtidos com e sem revestimento de hidroxiapatita. / MetaIs are widely used in implants (endoprostheses), mainly in orthopedic ones. The physiologic solution is very aggressive, and promote the metal corrosion, that may drive the patient that receive the implant to serious complications. Coatings over the base metal are being applied to improve the corrosion resistance. Recently, ceramic porous-coating began to be used. This kind of coating allows the bone tissue to ingrowth into the pores of HA-coated, and so avoid the use of acrylic cements do bind the protesis to the bone. The hidroxiapatite (HA) is one of the ceramic coatings that the commercial use have been growing, mainly in total hip replacement surgeries. The Electro-Chemical corrosion in the most common metaIs used in endoprostheses, that accept the HA-coat was studied (stainless steels F138 grade 1 and 316L grade 2 and F75 Co-Cr-Mo alloy). By this way, this study aimed to tell if the HA-coat has any influence in the corrosion rate. Trough chemical-electro corrosion tests, and metallographies, and electronic microscopy, the corrosion of these metaIs was analyzed in two different physiologic solutions, confronting the results between HA-coated and non coated samples. Coated samples had, in both solutions, a lower corrosion rate. The bovine solution was more agressive between non coated samples. But fisiologic solution was more agressive with coated samples. Between coated samples, F75 alloy had the lower corrosion rate. But F138 stainless steel without coating was the less corroded.

Na busca pela substituição dos materiais convencionais por materiais com alto desempenho estrutural nos mais variados setores do mercado, os materiais compósitos têm recebido cada vez mais a confiança dos engenheiros projetistas. Isto devido às características, comparadas com materiais convencionais como: baixa densidade associada à excelente rigidez e resistência estrutural, alta resistência à corrosão, resistência à temperaturas elevadas e ótimos resultados estéticos. Um dos processos de fabricação bastante utilizado para a produção de peças nestes materiais é o processo conhecido como Filament Winding ou \"Enrolamento Filamentar\". Essa técnica consiste em revestir a superfície de um mandril, através do enrolamento de fibras contínuas impregnadas por um banho de resina. As fibras utilizadas nesse processo, geralmente de vidro ou de carbono são posicionadas em uma trajetória calculada por algoritmos matemáticos que determinam o seu posicionamento adequado, o que está diretamente relacionado às propriedades mecânicas desejadas na peça final. Desta forma, este trabalho tem por objetivo desenvolver um sistema computacional para o cálculo da trajetória de deposição da fibra sobre o mandril e seu seqüenciamento durante o processo de Filament Winding. Foram desenvolvidas e implementadas computacionalmente estratégias para os revestimentos circular, helicoidal e polar utilizando trajetórias geodésicas, o que abrange a grande maioria das peças fabricadas por este processo. Os resultados foram validados com exemplo da literatura e, também através de interface com sistema CAD. / ln the search for the replacement of conventional materials by those with high structural performance, the reinforced composite materials have increasingly used by engineers during the product development process. The main reasons lies in their excellent characteristics compared to conventional materials such as: low-density associated with high stiffness and strength, good tolerance to corrosion, resistance to high temperatures and good aesthetic results. One of the manufacturing processes most used to produce composite parts is the Filament Winding. This technique consists in winding continuous impregnated fiber by a bath of resin along a mandrel. The fibers used are generally of glass or carbon, guided through a trajectory calculated by mathematical algorithms. Because of the importance of this study, this work proposes and develops a computational system to calculate the trajectories and sequences of the fiber in the Filament Winding process, considering geodesic trajectories during the hoop, helical and polar winding, which cover the majority of parts produced by this process. The routines and system are validated with the literature as well as in the CAD system.

Esta pesquisa apresenta uma investigação sobre a argamassa de cal e as ripas de juçara (Euterpe eudulis), materiais empregados no forro em estuque da edificação Vila Penteado, seguindo as diretrizes propostas pelas Instituições de preservação de edificações e de monumentos de valor histórico e artístico. Esta edificação foi tombada pelo CONDEPHAAT - Conselho de Defesa do Patrimônio Histórico, Artístico, Arqueológico e Turístico do Estado de São Paulo e pelo CONPRESP - Conselho Municipal de Preservação do Patrimônio Histórico, Cultural e Ambiental da Cidade de São Paulo. Um conjunto amplo de técnicas foi utilizado para caracterizar a composição e a microestrutura da argamassa original, bem como o estado de conservação dos materiais. Os resultados destas análises serviram de subsídio para a elaboração de uma proposta de reconstituição parcial do forro. O desempenho desta proposta foi avaliado em laboratório, sendo o corpo-de-prova mantido por 30 dias em câmara de carbonatação após a preparação e a aplicação da argamassa. A avaliação da compatibilidade térmica dos materiais originais e novos, quando submetidos a ciclos de aquecimento e resfriamento, foi utilizada como indicador de desempenho do método de restauro. Além disso, foram realizadas avaliações da resistência de aderência do sistema, conforme especificado na NBR 13528 (ABNT, 1995). Estes resultados mostraram que a argamassa original pode manter sua funcionalidade ao longo dos anos, desde que se opte pela técnica de intervenção correta e que a fragilidade do sistema de forro em estuque está nas ripas de suporte. Esta avaliação permitiu a elaboração de uma proposta de restauro para o sistema de forro da edificação Vila Penteado. / This research presents an investigation on the base-lime mortar and Juçara (palm tree Euterpe eudulis) laths which were the materials found in the stucco ceiling of the building, Vila Penteado. The guidelines followed in this study were those set fourth by the Institutions of maintenance for buildings and monuments with historical and artistic value. This building was declared a heritage by CONDEPHAAT – The Council for the Defense of Historical, Artistic, Archeological and Tourist Patrimony of the State of São Paulo and by CONPRESP – The Council for the Preservation of the Historical, Cultural and Environmental Patrimony of Sao Paulo City. A broad set of techniques was used to characterize the composition and the microstructure of the primitive mortar, as well as the condition of the materials. The results of these analyzes were useful in proposing a partial reconstitution of the ceiling. The performance of this proposal was evaluated in laboratory conditions by keeping the specimen in a carbonation chamber for thirty (30) days after application, to accelerate curing. The thermal compatibility and adhesion strength resistance of the primitive and new materials were tested after subjecting them to heating and quenching cycles, and the results were used as indicators of the proposed restoration method´s performance. These results showed that the primitive mortar can remain serviceable for many years as long as the correct intervention technique is employed, and the fragility of the ceiling system is in the supporting laths. This evaluation allowed for the elaboration of a proposal for restoring the ceiling system of the Vila Penteado building.

O revestimento de níquel químico é largamente utilizado na proteção contra a corrosão de equipamentos e estruturas utilizados na exploração de petróleo em águas profundas. Apesar de ser considerado um dos revestimentos mais adequados para esta finalidade, são muitos os casos em que se verificam falhas prematuras do revestimento em serviço. Isto tem sido atribuído às diferenças nas características do revestimento decorrentes das diferenças do processo de aplicação e da natureza e preparação da superfície dos substratos a serem protegidos. Estas diferenças decorrem do fato de não existirem especificações abrangentes que definam as características necessárias do revestimento para uma garantia de qualidade. Diante disto, o presente trabalho teve como objetivo estudar a influência dos principais fatores sobre o desempenho dos revestimentos de níquel químico utilizando ferramentas estatísticas como: planejamento fatorial, seleção dos melhores subconjuntos de regressão, regressão múltipla e curvas de nível. Os fatores considerados neste estudo foram: tipo e estado superficial do substrato, idade do banho, teor de fósforo no revestimento, natureza e teor de contaminantes no revestimento, espessura do revestimento e tipo de tratamento térmico. A caracterização dos revestimentos de níquel químico foi realizada conforme sugerida na norma ISO 4527 e o desempenho dos revestimentos foi verificado por meio dos ensaios de exposição à névoa salina (1 536 h), exposição ao dióxido de enxofre (10 ciclos) e imersão em água do mar sintética (120 dias). Ensaios eletroquímicos (polarização linear e espectroscopia de impedância eletroquímica) foram realizados somente com o intuito de compará-los ao ensaio de exposição à névoa salina e,assim, ter um ensaio capaz de verificar revestimentos de bom desempenho em um período de tempo menor. Dentro dos intervalos estudados, verificou-se que o desempenho do revestimento de níquel químico é influenciado pelo tipo de substrato, pela espessura da camada depositada, pelo teor de fósforo, pela idade do banho, pelo tratamento térmico e pelos teores dos seguintes contaminantes: enxofre, chumbo, magnésio, cobre, ferro e manganês. A metodologia estatística adotada permitiu verificar a interação entre os fatores influenciadores, fato não considerado na literatura consultada. Além disto, foi possível constatar que os ensaios adotados nas normas internacionais atuais são adequados para verificar a qualidade dos revestimentos. Verificou-se também que os ensaios eletroquímicos, apesar de adequados para o estudo da resistência intrínseca à corrosão do revestimento de níquel químico, não se mostraram adequados para detectar a presença de porosidade que é o principal indicativo da qualidade de proteção por barreira de revestimentos catódicos como o níquel químico. Com os resultados obtidos, será possível a elaboração de uma especificação para se obter revestimentos de níquel químico com bom desempenho. / The autocatalytic nickel-phosphorus (NiP) or electroless nickel (EN) coatings are widely used to protect equipment and structures against corrosion and erosion, used in the exploitation of petroleum in deep waters. Even though NiP is considered as the most appropriate coating for this purpose, many premature failures are verified in service. This has been attributed to the differences in the characteristics of the coating due to the differences in the application processes and in the nature and preparation of the substrate surfaces. The lack of broad specifications that define the required characteristics of the good quality coating is responsible for those differences. The present work had as its objective to identify the main factors related to the NiP performance using statistical tools as: factorial design, best subset regression, multiple regression and contour diagram. The considered factors were: substrate type, substrate surface finishing, bath age, phosphorus content, thickness, heat treatment and impurities. The NiP coatings were characterized in agreement with the ISO 4527 and their performance was verified through the salt spray test (1 536 h), the Kesternish test (10 cycles) and the synthetic sea water immersion test (120 days). Electrochemical tests (linear polarization and electrochemical impedance spectroscopy) were conducted in order to compare them to the salt spray test and thus reducing the testing time. In the studied range, it was verified that the NiP performance is influenced by the following factors: substrate type, thickness coating, phosphorus content, bath age (MTO), heat treatment and the impurities: sulfur, lead, magnesium, copper, iron and manganese. It was possible to verify that the types of accelerated corrosion tests adopted in the current international standards are appropriate to verify the quality of the coatings. It was also verified that the electrochemical tests, despite being suitable to indicate the NiP intrinsic corrosion resistance, are not appropriate to verify the NiP porosity (which is the main indication of a cathodic coating quality). With the obtained results, it will be possible to establish a better specification in order to obtain NiP with good quality.

O permanente contato das vedações externas dos edifícios com os materiais integrantes das vedações externas dos edifícios (fachadas e telhados) com os agentes de degradação provocam o surgimento de manchas, que normalmente estão associadas à deposição de poluentes e a proliferação de microorganismos. Para inibir o surgimento dessas manchas existem, atualmente, diversos métodos disponíveis, sendo que nenhum tem se mostrado efetivo. Esta tese de doutorado, com base em um extenso programa laboratorial - com o uso de métodos como MEV, FTIR, ângulo de contato, crescimento acelerado de microrganismos, atividade fotocatalítica, entre outros-, criou um novo método, destinado aos materiais de construção silicosos e porosos, que se baseia na modificação de suas propriedades superficiais, por meio da sobreposição de uma camada hidrofóbica por uma hidrofílica. Para se obter essa disposição superficial, utilizou-se um hidrofugante à de octil-silicone, que apresenta elevada repelência à água e maior durabilidade, e um semicondutor à base de dióxido de titânio, que apresenta atividade fotocatalítica quando incidido por radiação ultravioleta. Como resultado, o método proposto (denominado na tese por WR+TiO2-sequencial) apresenta, comprovadamente, os seguintes benefícios: (i) redução de manchas causadas pela adesão de partículas com características apolares, similares às partículas de poluição dos grandes centros urbanos; (ii) limpeza espontânea de certos tipos de manchas, decorrentes dos processos fotocatalíticos que promovem a oxidação/redução de matéria orgânica; (iii) inibição do crescimento de microrganismo em escala laboratorial; (iv) redução da absorção total de água e, principalmente, da cinética do ganho de massa. Por isso, edificações cujas vedações externas venham a ser tratadas com o método aqui proposto são, potencialmente, células ativas para a sustentabilidade do ambiente construído, pois: reduzem o consumo de energia, reduz os custos de manutenção e contribuem para despoluição da atmosfera urbana. / Building roofs and façades usually show blackening surfaces after few years in large cities. On porous and silicious materials those soiling is caused by particles pollution depositions and mould growth, and the available methods available to prevent this phenomenum do not have a good performance along its service life. This thesis, based on an intensive laboratory research with many test technics as SEM, FTIR, contact angle, accelerated mould growth, and photocatalytical activity, create a new method to prevent soiling on porous and silicous building materials. This method modify the materials surface properties, making the outer surface layers with nano-actived titanium dioxide particles, which has photocatalitycal activity under UV radiation, and below it a hydrophobic layer, composed by octyl-silicones. The main results in laboratory scale experiments obtained by this new method (so-called in this thesis by WR+TiO2-sequencial) are: (i) stainings reductions caused by apolar agent, (ii) self-cleaning properties for some stain and after UV radiation exposition, (iii) mould growth resistance, and (iv) water absorption reduction. As a consequences, building envelopes trated with the new method is supposed to contribute to built and environment sustantability, because: can reduce the energy consumption, reduce de maintenance costs e has a de-pollution properties.

O titânio comercialmente puro (Ti-Cp) e suas ligas destacam-se como biomateriais metálicos devido a sua biocompatibilidade sendo amplamente utilizados. Buscando aprimorar o sucesso clínico dos implantes de Ti-Cp em longo prazo, é necessário revestir a sua superfície, proporcionando uma eficiente ancoragem mecânica do implante com o tecido ósseo. Dentre os diversos revestimentos superficiais destacam-se os revestimentos híbridos orgânicos-inorgânicos à base de precursores alcóxidos de silício, obtidos via processo sol-gel. Para que ocorra uma satisfatória adesão do revestimento no substrato, precisa-se levar em consideração a natureza e a preparação da superfície metálica antes da aplicação deste revestimento. Na etapa inicial do trabalho, pré-tratamentos superficiais foram propostos previamente à aplicação dos revestimentos buscando aumentar a aderência entre o titânio e este revestimento híbrido. Utilizou-se três diferentes pré-tratamentos na superfície do Ti-Cp: o "piranha" (ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio), o "kroll" (ácido fluorídrico, ácido nítrico e água) e o "hidróxido de sódio". Em sequência, aplicou-se por processo de dip-coating sobre as superfícies tratadas, um revestimento híbrido produzido a partir dos precursores alcóxidos de silício tetraetoxisilano (TEOS) e metiltrietoxisilano (MTES), obtido pelo processo de sol-gel. Em uma segunda etapa, sobre a superfície do Ti-Cp com o pré-tratamento superficial que proporcionou uma maior aderência do revestimento híbrido ao titânio, aplicou-se por dip-coating, um revestimento híbrido à base de precursores alcóxidos de silício TEOS e MTES com adição de partículas de hidroxiapatita buscando aprimorar a diferenciação celular sobre o revestimento híbrido. O pré-tratamento com o hidróxido de sódio promove o melhor resultado dentre os pré-tratamentos, pois o revestimento híbrido aplicado posteriormente apresenta recobrimento regular e adesão ao substrato de Ti-Cp. Os resultados morfológicos por MEV-FEG mostraram um revestimento híbrido com boa dispersão da hidroxiapatita e um recobrimento regular e adesão ao substrato de Ti-Cp. Nos resultados biológicos Ti-Cp revestido com TEOS/MTES com a presença de partículas de hidroxiapatita obteve uma adesão celular semelhante ao Ti-Cp sem tratamento. Porém este mesmo revestimento não propiciou a proliferação e diferenciação celular. Os resultados indicaram que a combinação de fatores como a sua superfície hidrofóbica (91°) e a presença da hidroxiapatita no revestimento tornou a superfície desorganizada, acarretando em uma superfície com comportamento desfavorável para o desenvolvimento das células-tronco mesenquimais. / Commercially pure titanium (cp-Ti) and its alloys stand out among the metallic materials due to their biocompatibility being widely used in biomaterials. In order to improve the clinical success of cp-Ti implants in the long term, it is necessary to coat the surface, providing an efficient mechanical anchoring of the implant with the bone tissue. Among the various surface coatings are the hybrid coatings based on silicon alkoxide precursors, obtained by the sol-gel process, however, considering the nature and the preparation of the metal surface prior to the application of this coating. In the initial stage of the work, surface pre-treatments were proposed prior to the application of the coatings seeking to increase the adhesion between the titanium and this hybrid coating. Three different pretreatments were used on the cp-Ti surface: "piranha" (sulfuric acid and hydrogen peroxide), "kroll "(hydrofluoric acid, nitric acid and water) and "sodium hydroxide". Subsequently, a hybrid coating produced by the tetraethoxysilane silicon (TEOS) and methyltriethoxysilane (MTES) precursors obtained by the sol-gel process was applied by the dip-coating process onto the treated surfaces. In a second step, on the surface of the cp-Ti with the surface pretreatment that gave a greater adhesion of the hybrid coating to the titanium, dip-coating, a hybrid coating based on precursors silicon alkoxides TEOS and MTES with the addition of hydroxyapatite particles to enhance cell differentiation on the hybrid coating. Pretreatment with sodium hydroxide promotes the best result among the pre-treatments, since the hybrid coating applied afterwards presents regular coating and adhesion to the cp-Ti substrate. The morphological results by SEM-FEG showed a hybrid coating with good dispersion of the hydroxyapatite and a regular coating and adhesion to the cp-Ti substrate. In the biological results Ti-Cp coated with TEOS / MTES with the presence of hydroxyapatite particles obtained a cell adhesion similar to Ti-Cp without treatment. However, this same coating did not promote cell proliferation and differentiation. The results indicated that the combination of factors such as its hydrophobic surface (91°) and the presence of the hydroxyapatite encapsulated in the coating rendering the surface disorganized led to a surface with unfavorable behavior for the development of mesenchymal stem cells.

O revestimento cerâmico deve ser considerado como um conjunto de materiais integrados formando o sistema revestimento cerâmico - SRC que, em uma primeira análise, significa a união de placa cerâmica, argamassa de assentamento e rejunte. Avaliando mais cuidadosamente este sistema, observa-se que não apenas os fatores indicados acima interferem em seu funcionamento, sendo necessário ter conhecimento sobre outros materiais (base, chapisco, emboço, impermeabilizantes etc), e ainda considerar aspectos relacionados à especificação dos materiais e procedimentos de aplicação. Muitos profissionais da construção civil não têm o entendimento desse sistema como um todo, cometendo erros de especificação e aplicação, podendo provocar o aparecimento de problemas e patologias. Neste trabalho foi realizada uma intensa pesquisa com os vários agentes do sistema revestimento cerâmico, com ênfase especial aos profissionais (arquitetos e engenheiros) com o intuito de descobrir as carências sobre o sistema em questão e, baseado nestas dificuldades, propõe um \'manual eletrônico\'sobre especificação do SRC. Este software trabalha de forma interativa com o usuário e permite realizar a especificação de ambientes diferenciados, considerando as necessidades do local e do uso. O objetivo é que esta ferramenta, ao ser utilizada corretamente, melhore a qualidade de projeto do SRC e, dessa forma, contribua para a diminuição da ocorrência de defeitos e patologias neste sistema. / The name ceramic tile identifies not only the tile, but defines the ceramic tile system, that means the combination of ceramic tile, adhesive and grout. Other materials are involved in this system, in the layers behind: masonry, plaster, concrete. Together, all these material totalises a unit and, to guarantee the quality of this system, two factors deserve attention: correct materials specification and correct application of the materials that compound the layers involved. A great number of architects and engineers do not realize that ceramic tiles are not only one product, but a range of product with different properties and suitable to different applications, in different exposure conditions. This behaviour is in the origin of most errors and imperfections in the buildings. The author of this work conducted a survey with architects and engineers that project, plan or construct buildings, to investigate theirs main lacks of information about ceramic tile system. Based on the results of the survey, it was prepared a software that intends to be a guide for these professionals, including cares in the specification and application of this system, to assure the quality of the covering and to reduce the possibilities of flaws\' occurrence after the building construction. This software can represent an important and interactive tool, ease to use and designed to the day-by-day work of architects and engineers, providing direct answers to theirs questions and contributing to increase the quality of the buildings.

Este trabalho apresenta uma análise das condições de soldagem sobre o desgaste abrasivo de um revestimento duro. O revestimento foi feito pela deposição metálica por arco submerso variando os parâmetros de soldagem e utilizando fluxos comerciais. Foram utilizados dois conjuntos de parâmetros de soldagem (conjunto 01 com velocidade de soldagem de 55 cm/min, extensão do eletrodo de 35,0 mm, tensão de 30V, corrente de 450A e o conjunto 02 com velocidade de soldagem de 50 cm/min, extensão do eletrodo de 25,5 mm, tensão do arco de 26V e corrente de 440A) e quatro fluxos comerciais (identificados como E, M, L e R) formando assim oito condições de soldagem. Foram feitas duas camadas com três cordões de solda cada sobre uma chapa base de aço SAE 1020. Corrente contínua com polaridade direta (CC-) foi utilizada em ambas condições. A resistência ao desgaste abrasivo a baixa-tensão foi avaliada pelo ensaio de desgaste do tipo Roda de borracha/areia seca conforme a norma ASTM G65-94. A análise microestrutural foi feita por microscopia óptica e a análise da região desgastada por microscopia eletrônica de varredura. A resistência ao desgaste abrasivo dos revestimentos do conjunto 01 foi superior em comparação com os revestimentos do conjunto 02, para todos os fluxos utilizados. Os fluxos E e R proporcionaram os melhores desempenho e a martensita de agulhas foi a microestrutura com a qual foram obtidos os melhores resultados de desgaste abrasivo a baixa-tensão neste estudo realizado. / This work presents an analysis of the welding conditions and its effects in the abrasive wear of hardfacings. The hardfacings were obtained by submerged arc surfacing. The welding variables were changed and the commercials fluxes were used. Two groups of welding variables were used (group 01: a traveI speed of 55 cm/min, an electrode extension of 35,0 mm, a voltage of 30V and an amperage of 450A; group 02: a traveI speed of 50 cm/min, an electrode extension of 25,0 mm, a voltage of 26V and an amperage of 440A) and four commercials fluxes (E, M, L e R designated) establishing eight welding conditions. Double-Iayered ot three beads were deposited (applied) on a SAE 1020 base metal plate. Direct current electrode negative polarity (CC-) were used in both groups of welding. The low stress abrasion resistance evaluation was carried out by dry sand/rubber wheel apparatus according to the ASTM G65-94. The microstructural analysis were done by optical microscopy and the worn surface analysis were done by scanning electronic microscopy. The abrasion resistance of the group 01 was superior as compared to the group 02, independent of the fluxe was used. The fluxes E and R presented the best results and the befter abrasion resistant microstructure was lath martensite.

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2019-01-24T18:42:29Z No. of bitstreams: 2 ane_caroline_melo_silva.pdf: 4163065 bytes, checksum: c02af54b1eca2ea275982d3c4353e8a7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-01-24T18:42:29Z (GMT). No. of bitstreams: 2 ane_caroline_melo_silva.pdf: 4163065 bytes, checksum: c02af54b1eca2ea275982d3c4353e8a7 (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-07-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The detachment of ceramic tiles in buildings is a problem that still persists in several modern buildings, despite the various advances achieved in the sector of façade technology and an increasingly demanding consumer public. Such detachments may occur by adhesive rupture at the interfaces of the system or by cohesive rupture within any of its layers. Studies have shown that most ceramic façades in facades occur in the interface mortar and ceramic plaque and this is because it is the region of the most requested coating system by shear stresses. In Brazil, the most used methodology to evaluate the adhesion of ceramic coatings is the adhesion strength test to direct traction, however, such evaluation may be insufficient to verify the adhesion quality of the coatings to the substrate, since the adherence of the system is resulting not only from the tensile strength, but also from the shear bond strength and the extent of adhesion of the mortar. This dissertation aims to contribute to the study and understanding of the influence of the contact area on the adhesion of the interface between adhesive mortar and ceramic plate by means of the evaluation of the adhesion resistance from the crack propagation test in mixed mode of stress (MMF - Mixed Mode Flexure) simulates tensile and shear forces simultaneously. The systems produced in the laboratory reproduce conditions where the failure in the extension of the mortar contributes to the decrease of the resistance of adhesion. Through a universal mechanical testing machine, a punctual progressive load was applied to the 120 specimens produced in order to promote internal tensile and shear forces. The variables incorporated into the experiment were the type of mortar used, the thickness of the mortar in the specimen and the size of the glue failure induced in the set. The experimental results show that the adhesion strength at the interface between the adhesive mortar and the ceramic plate decreases as the adhesion failure increases, with a loss of adhesion of up to 44.2% and 51.4% (AC II and AC III, respectively). The adhesion strength values found by the direct drive test were 60.8% (AC II) and 58.1% (AC III) higher than the results obtained by the mechanical test in mixed mode, indicating an oversized system result of the facade cladding when the direct tensile adhesion strength was verified alone. / O descolamento de placas de revestimento em edificações é um problema que ainda persiste em várias construções modernas, apesar dos diversos avanços alcançados no setor de tecnologia de fachadas e de um público consumidor cada vez mais exigente. Tais descolamentos podem ocorrer por ruptura adesiva nas interfaces do sistema ou, ainda, por ruptura coesiva no interior de qualquer uma de suas camadas. Estudos mostraram que a maioria dos descolamentos cerâmicos em fachadas acontecem na interface argamassa colante e placa cerâmica e isso se dá em razão que é a região do sistema de revestimento mais solicitada por esforços de cisalhamento. No Brasil, a metodologia mais utilizada para avaliação da aderência de revestimentos cerâmicos é o ensaio de resistência de aderência à tração direta, contudo, tal avaliação pode ser insuficiente para constatação da qualidade da adesão dos revestimentos ao substrato, visto que a aderência do sistema é resultante não somente da resistência de aderência à tração, mas também da resistência de aderência ao cisalhamento e da extensão de aderência da argamassa. Esta dissertação objetiva contribuir para o estudo e compreensão da influência da área de contato na aderência da interface entre argamassa colante e placa cerâmica por meio da avaliação da resistência de aderência a partir do ensaio de propagação de fissura no modo misto de tensões (MMF – Mixed Mode Flexure) que simula esforços de tração e cisalhamento simultaneamente. Os sistemas produzidos em laboratório reproduzem condições onde a falha na extensão da argamassa contribui para a diminuição da resistência de aderência. Através de uma máquina de ensaios mecânicos universais, aplicou-se uma carga progressiva pontual nos 120 corpos de prova produzidos, de modo a promover esforços internos de tração e cisalhamento. As variáveis incorporadas ao experimento foram o tipo de argamassa utilizada, a espessura da argamassa no corpo de prova e o tamanho da falha de colagem induzida no conjunto. Os resultados experimentais mostram que a resistência de aderência na interface entre a argamassa colante e placa cerâmica decresce à medida que a falha na colagem aumenta, apresentando perda de aderência de até 44,2% e 51,4% (AC II e AC III, respectivamente). Os valores de resistência de aderência encontrados por meio do ensaio de tração direta são 60,8% (AC II) e 58,1% (AC III) maiores que os resultados obtidos pelo ensaio mecânico em modo misto, indicando um resultado superdimensionado do sistema de revestimento da fachada quando verificada a resistência de aderência à tração direta isoladamente.

Na busca pela substituição dos materiais convencionais por materiais com alto desempenho estrutural nos mais variados setores do mercado, os materiais compósitos têm recebido cada vez mais a confiança dos engenheiros projetistas. Isto devido às características, comparadas com materiais convencionais como: baixa densidade associada à excelente rigidez e resistência estrutural, alta resistência à corrosão, resistência à temperaturas elevadas e ótimos resultados estéticos. Um dos processos de fabricação bastante utilizado para a produção de peças nestes materiais é o processo conhecido como Filament Winding ou \"Enrolamento Filamentar\". Essa técnica consiste em revestir a superfície de um mandril, através do enrolamento de fibras contínuas impregnadas por um banho de resina. As fibras utilizadas nesse processo, geralmente de vidro ou de carbono são posicionadas em uma trajetória calculada por algoritmos matemáticos que determinam o seu posicionamento adequado, o que está diretamente relacionado às propriedades mecânicas desejadas na peça final. Desta forma, este trabalho tem por objetivo desenvolver um sistema computacional para o cálculo da trajetória de deposição da fibra sobre o mandril e seu seqüenciamento durante o processo de Filament Winding. Foram desenvolvidas e implementadas computacionalmente estratégias para os revestimentos circular, helicoidal e polar utilizando trajetórias geodésicas, o que abrange a grande maioria das peças fabricadas por este processo. Os resultados foram validados com exemplo da literatura e, também através de interface com sistema CAD. / ln the search for the replacement of conventional materials by those with high structural performance, the reinforced composite materials have increasingly used by engineers during the product development process. The main reasons lies in their excellent characteristics compared to conventional materials such as: low-density associated with high stiffness and strength, good tolerance to corrosion, resistance to high temperatures and good aesthetic results. One of the manufacturing processes most used to produce composite parts is the Filament Winding. This technique consists in winding continuous impregnated fiber by a bath of resin along a mandrel. The fibers used are generally of glass or carbon, guided through a trajectory calculated by mathematical algorithms. Because of the importance of this study, this work proposes and develops a computational system to calculate the trajectories and sequences of the fiber in the Filament Winding process, considering geodesic trajectories during the hoop, helical and polar winding, which cover the majority of parts produced by this process. The routines and system are validated with the literature as well as in the CAD system.