Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2017-10-31T17:20:21Z No. of bitstreams: 1 2016 - Elisa Vila Nova de Noronha.pdf: 4419781 bytes, checksum: 0804df588af66f56621082802458f769 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-10-31T17:20:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016 - Elisa Vila Nova de Noronha.pdf: 4419781 bytes, checksum: 0804df588af66f56621082802458f769 (MD5) Previous issue date: 2016-12-21 / For the drilling process to succeed, it is necessary the use of a drilling fluid. The measurement of rheological properties from these fluids becomes important in order to allow good hydraulic gusher maintenance and management. If these measures are taken in an on- line order that will mean agility in decision-making about the maintenance of the properties of the fluid and it will result in savings of thousands of dollars during the drilling of a well. It is in this context that this current report, developed in the UFRRJ laboratory of fluid flow, aims to evaluate the performance of a modified and calibrated process viscometer, making it a unique equipment for conducting real-time measures of apparent viscosity and thixotropy curve. The process viscometer chosen has the geometry of coaxial cylinders being, thus similar to the current workbench equipment used in drilling rigs. The modified viscometer performance was confronted with the rheometer benchtop Haake Rheostress 1. Different compositions of fluids, containing assorted concentrations of viscosifier polymers and suspension solid have been tested. The results indicated that there was an agreement on the results towards a considered error permissible for a viscometer process. The online viscometer brings a pioneering real-time measuring capacity and plotting of rheological behavior curves towards the current technology used in drilling operation. / Para que o processo de perfura??o seja bem-sucedido, ? necess?rio o uso de um fluido de perfura??o. A medi??o das propriedades reol?gicas destes fluidos torna-se importante para permitir uma boa manuten??o e gest?o hidr?ulica do po?o. Se estas medidas forem realizadas de forma online isso significar? agilidade na tomada de decis?o sobre a manuten??o das propriedades do fluido e acarretar? na economia de milhares de d?lares durante a perfura??o de um po?o. ? neste contexto que o presente trabalho, desenvolvido no Laborat?rio de Escoamento de Fluidos da UFRRJ, tem como objetivo avaliar o desempenho de um viscos?metro de processo modificado e calibrado, tornando-o em um equipamento exclusivo, para realizar medidas em tempo real de curva de viscosidade aparente e tixotropia. O viscos?metro de processo escolhido tem a mesma geometria de cilindros coaxiais sendo desta forma semelhante ao atual equipamento de bancada utilizado nas sondas de perfura??o. O desempenho do viscos?metro modificado foi confrontado com o re?metro de bancada Haake Rheostress 1. Foram testadas diferentes composi??es de fluidos contendo concentra??es variadas de pol?meros viscosificantes e s?lidos em suspens?o. Os resultados obtidos indicaram que houve concord?ncia nos resultados diante de um erro considerado admiss?vel para um viscos?metro de processo. Acredita-se que o viscos?metro online avaliado traz uma capacidade pioneira de medi??o em tempo real e plotagem de curvas de comportamento reol?gico diante da atual tecnologia utilizada na ?rea petroqu?mica.

<p>Masna punjenja predstavljaju grupu proizvoda koje se<br />koriste u konditorskoj i pekarskoj industriji. Kako ona<br />najče&scaron;će sadrže između 30-40% masti, teži se dobijanju<br />formulacija sa redukovanim sadržajem masti. To se<br />može postići zamenom dela masne faze uz upotrebu<br />zamenjivača masti, najče&scaron;će hidrokoloida koji imaju<br />osobine slične osobinama zamenjene masti.<br />Maltodekstrini i njihovi geli mogu se koristiti kao<br />zamenjivači masti. Oni predstavljaju produkte hidrolize<br />skroba koji su rastvorljivi u vodi, mogu da poseduju<br />osobine formiranja gela, imaju slične mazive osobine<br />kao i masti i blagi i neutralni ukus.<br />U ovom radu ispitivane su reolo&scaron;ke osobine različitih<br />maltodekstrina kao i sme&scaron;a namenske biljne masti i<br />rastovora/gela maltodekstrina u odnosu 9:1. Na<br />osnovu dobijenih rezultata utvrđeno je da su od svih<br />ispitivanih komercijalnih maltodekstrina,<br />maltodekstrini <em>01970 </em>i <em>N-Lite D</em> sa namenskom biljnom<br />masti davali stabilne sisteme. Stoga su maltodekstrini<br /><em>01970</em> i <em>N-Lite D</em> kori&scaron;ćeni za dalja istraživanja.<br />Namenska biljna mast zamenjivana je sa 15 i 20%<br />gelima maltodekstrina <em>01970</em> i <em>N-lite D</em> u tri različita<br />odnosa: 16,7% gela maltodekstrina i 83,3% namenske<br />biljne masti; 33,3% gela maltodekstrina i 66,7%<br />namenske biljne masti i 50% gela maltodekstrina i<br />50% namenske biljne masti. Određivane su reolo&scaron;ke<br />osobine metodom histerezisnog postupka,<br />viskoelastične osobine, kao i teksturne osobine<br />pripremanih sme&scaron;a. Dobijeni rezultati su ukazivali da<br />prisustvo maltodekstrinskih gela u sme&scaron;i sa<br />namenskom biljnom masti utiče na pad tiksotropnosti i<br />čvrstoće i povećanje prividnog viskoziteta i<br />viskoelastičnosti ispitivanih sistema. Sve sme&scaron;e<br />namenske biljne masti i gela maltodekstrina služile su<br />kao komponenta masne faze za pripremu masnih<br />punjenja sa smanjenim sadržajem masti. Povećanjem</p><p>zamene dela masne faze maltodekstrinskim gelima u<br />masnim punjenjima uzrokovalo je povećanje<br />tiksotropnosti i čvrstoće kao i promenu boje krajnjeg<br />proizvoda. Na osnovu senzorske ocene sprovedene od<br />strane iskusnog senzorskog panela i na osnovu testa<br />prihvatljivosti od strane netreniranih potro&scaron;ača,<br />najbolje ocenjena masna punjenja bila su ona kod kojih<br />je 5% masti zamenjeno maltodekstrinskim gelima.<br />Međutim, na osnovu rezultata testa prihvatljivosti<br />uočeno je da su i sistemi sa 15% zamene masti bili<br />senzorski prihvatljivi. Takođe je i na osnovu rezultata<br />sprovedenog upitnika na uzorku od 250 ispitanika<br />utvrđeno da su potro&scaron;ači (64,4%) zainteresovani za<br />konzumiranje konditorskih proizvoda sa smanjenim<br />sadržajem masti.</p> / <p>Confectionery fat fillings are products used in<br />confectionery and baking industry. They contain<br />approximately 30-40% of fat. Due to the high fat<br />content, fat fillings have considerable high caloric<br />value. Therefore, there is a trend to decrease fat<br />content in fat filling formulation. That can be achieved<br />by replacing the portion of the fat phase with fat<br />replacers, most often with hydrocolloids having<br />characteristics which tend to mimic properties of<br />replaced fat. Maltodextrins and their gels can be used<br />as potential fat replacers. Maltodextrins represent<br />starch hydrolysis products soluble in water. Also they<br />posses gel forming ability, spreading ability similar to<br />fats, and bland and non sweet taste.<br />Rheological properties of different types of<br />maltodextrins were examined. Also, blends prepared<br />with 90 % of vegetable fat and 10% of maltodextrin<br />solution/gels were rheologically characterised.<br />According to obtained results, it was found that among<br />all tested commercial maltodextrins,<em> 01970</em> and <em>N-Lite<br />D</em> built stable systems. Therefore, they were used in<br />further measurements.<br />Vegetable fat was partially replaced by 15 and 20% of<br /><em>01970</em> and <em>N-Lite D</em> maltodextrin gels in three different<br />ratios (16.66%, 33.33% and 50% respectively). Steady<br />shear, dynamic oscillatory measurements as well as<br />textural measurements were performed. The obtained<br />results indicated that the presence of maltodextrin gels<br />in blends with vegetable fat influenced the decrease of<br />thixotropy and hardness and increase of viscosity and<br />viscoelasticity of the tested systems. All maltodextrin<br />gel/vegetable fat blends were further used for</p><p>preparation of confectionery fat fillings. The increase in<br />the amount of fat reduction resulted in the increase of<br />thixotropy and hardness and change in colour of the<br />final product. According to sensory analysis performed<br />by trained sensory panel as well as by measurement of<br />product acceptance&ndash;preference performed by<br />untrained panellists (consumers), fat filling with 5% fat<br />reduction had the highest scores. However, according<br />to product acceptance&ndash;preference measurements it<br />was estimated that the final product with 15% fat<br />reduction was also sensory acceptable. The results of<br />survey performed on 250 participants showed that<br />consumers (64.4%) were interested in consuming low<br />fat confectionery product</p>

<p>U ovom radu pripremljeni su različiti polimerni i keramički nanostrukturni materijali, u cilju ispitivanja uticaja vrste i udela nanopunila (čađ, fuleren, silicijum(IV)oksid, aluminijum(III)oksid i titanijum(IV)oksid) na strukturu, reolo&scaron;ko i toplotno pona&scaron;anje kompozita, dobijenih na osnovu stirena, metilmetakrilata i akrilamida, primenom različitih metoda sinteze. Ispitivan je uticaj prisustva različitog udela nanočestica (1, 3 i 5 %<em> m/m</em>) na kinetiku polimerizacije stirena, i na oblast prelaska u staklasto stanje polistirenskih hibridnih materijala. Sintetisana je i serija nanokompozita polimerizacijom metilmetakrilata u prisustvu čestica (silicijum(IV)oksid, aluminijum (III)oksid i titanijum(IV)oksid) različitih dimenzija i hidrofilnosti, ali istog zapreminskog udela (1 %<em> v/v</em>). Na osnovu primene izotermne diferencijalno skanirajude metode (DSC), razvijen je kinetički model za opisivanje dve razičite reakcije tokom polimerizacije vinilnih monomera (reakciju prvog reda i samoubrzanje), i izračunata je debljina međufaznog sloja polimera na čestici u cilju određivanja njegovog uticaja na temperaturu prelaska u staklasto stanje hibridnih materijala. Za ispitivanje strukture i morfologije polistiren/silicijum(IV)oksid nanokompozita dobijenih metodom isparavanja rastvarača, kori&scaron;dene su infracrvena spektroskopija sa Furijeovom transformacijom (FT-IR) i skanirajuda elektronska mikroskopija (SEM). Radi utvrđivanja uticaja udela hidrofobnog silicijum(IV)oksida (2, 5, 10, 15 i 30 %<em> m/m</em>) na toplotnu postojanost polistirenskih materijala, primenjene su istovremena termogravimetrijska i diferencijalno skanirajuda analiza (TG-DSC). Takođe, određen je uticaj veličine čestice fulerena C60 i submikronske čestice čađi na reolo&scaron;ka svojstva polistirenskih kompozita sintetisanih taloženjem polimera iz rastvora. Ispitivanjem reolo&scaron;kog pona&scaron;anja hibridnih materijala, proučavan je uticaj veličine čestica, molekulske mase polimera i indeksa polidisperznosti na viskoznost polistirenskih kompozita. Na osnovu<em> in-situ</em> reolo&scaron;kih analiza polimerizacije u toku želiranja suspenzije nanočestica aluminijum(III)oksida u vodenom rastvoru monomera metakrilamida i N,N&rsquo;-metilenbisakrilamida, utvrđena je jaka katalitička aktivnost povr&scaron;ine aluminijum(III)oksida na nastajanje slobodnih radikala. Radi nalaženja veze između željenih svojstava keramičkih proizvoda i načina njihovog dobijanja, proučavan je uticaj uslova vođenja polimerizacije na slaganje čestica u dobijenom odlivku i na gustinu krajnjeg sinterovanog proizvoda.</p> / <p>In this work, polymeric and ceramic nanostructured materials were prepared using different methods, in order to investigate the influence of nanofiller content and its type (carbon black, fullerene, silica, alumina and titania) on the structure, rheological and thermal behavior of composites, based on styrene, methylmethacrylate and acrylamide. The effect of particles content (1, 3 and 5 wt. %) on the kinetics of styrene radical polymerization and on the glass transition temperature of polystyrene/silica composites was investigated. A series of polymethylmethacrylate nanocomposites containing 1 vol. % of silica, alumina or titania particles (differing in dimensions and surface properties) was obtained. On the basis of isothermal differential scanning calorimetry (DSC), the kinetic model for describing two reactions during vinyl monomer polymerization (first order and autoacceleration) was developed, and the thickness of interfacial layer formed on nanoparticle surface was determined, in order to investigate its influence on the glass transition temperature of polymethylmethacrylate hybrid materials. The structure and the morphology of polystyrene/silica nanocomposites prepared by solvent evaporation were investigated using Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) and scanning electron microscopy (SEM). The influence of&nbsp; hydrophobic silica content (2, 5, 10, 15 and 30 wt. %) on polystyrene thermal stability was studied by simultaneous thermogravimetry and differential scanning calorimetry (TG-DSC). The effect of fullerene C60 and submicron carbon black particle size on rheological properties of polystyrene composites prepared by the rapid coprecipitation was determined. Following the rheology of hybrid melts, the influence of filler size, molecular weight and polydispersity of polymer matrix on the viscosity of polystyrene composites was studied. On the basis of in-situ rheology analysis of polymerization process during the gelation of alumina nanoparticles suspension in aqueous solution of methacrylamide and N,N&rsquo;- methylene bisacrylamide monomers, the strong catalytic activity of alumina surface on the free radicals formation was determined. In order to find the correlation between desired properties of ceramic products and their preparation procedure route, the influence of polymerization conditions on the green body structure and sintered body density was studied in details.</p>

Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-06-11T20:04:19Z No. of bitstreams: 1 RENATA DUARTE ALMEIDA – TESE (PPGEP) 2017.pdf: 2335363 bytes, checksum: 0dab812c856b00737582f4fa8aeb67f6 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-11T20:04:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATA DUARTE ALMEIDA – TESE (PPGEP) 2017.pdf: 2335363 bytes, checksum: 0dab812c856b00737582f4fa8aeb67f6 (MD5) Previous issue date: 2016-12 / O umbu apresenta um grande potencial a ser explorado e o desenvolvimento de novas tecnologias visa estabelecer condições que retardem o seu amadurecimento, mantendo a qualidade e prolongando a vida útil durante o armazenamento, possibilitando ainda minimizar as perdas pós-colheita e o surgimento de novos produtos no mercado, a exemplo dos doces de corte que podem estimular fortalecimento da agricultura familiar e o desenvolvimento de pequenas agroindústrias. Objetivou-se, com este trabalho, o desenvolvimento de uma tecnologia para produção de doce de umbu de corte com leite e sem leite preservando o sabor característico da fruta e de aceitação sensorial. Os frutos foram cozidos em água durante 5 minutos após fervura, em seguida foi feita a extração da polpa de forma manual, a massa obtida foi homogeneizada e acondicionadas em freezer horizontal à temperatura de -30ºC. Foram investigados, assim, as características, físicas, físico-quimicas, químicas, microbiológicas da polpa pré-cozida e dos doces de corte de umbu, o comportamento reológico das diferentes formulações para a elaboração dos doces a 5, 10, 15 e 25 ºC, as curvas de congelamento das formulações nas temperaturas de -20, -50 e -75ºC, além da avaliação instrumental de textura, teste TPA e da análise descritiva de ordenação dos doces de corte de umbu. Os doces que apresentaram maior porcentagem de leite/açúcar (I) 89,32% e açúcar (II) 85,21% em suas formulações resultaram em um maior rendimento e tempo de preparo dos doces. No estudo reológico para uma tensão de cisalhamento fixa a taxa de deformação diminui com o aumento da temperatura, confirmando o caráter não newtoniano e comportamento pseudoplástico, os modelos de Herschel-Bulkley e Mizrahi-Berk apresentaram ajustes semelhantes e também foram os melhores modelos para todas as formulações estudadas. As curvas de congelamento apresentaram as três fases bem definidas e um comportamento tendencioso, no qual a difusividade efetiva média aumenta à medida que diminui a quantidade de água e aumenta os sólidos presentes nas amostras. A avaliação do parâmetro de firmeza indica que o aumento da concentração de polpa de umbu aumenta o valor da adesividade, uma vez que o processo faz com que o tempo de cocção seja maior, tornando o produto mais firme e consequentemente, mais adesivo. Os valores de gomosidade e mastigabilidade apresentam o mesmo comportamento da firmeza, em que, quanto maior for a concentração da polpa de umbu nos doces elaborados, maior será a energia necessária para mastigar o produto. Percebe-se que o doce (II) sem adição de leite em sua formulação apresentou o maior valor médio (4,41) na análise de preferência, aparência (4,64), cor (5,05) e consistência (4,41), o que indica a maior preferência pelos julgadores. No entanto, mesmo os doces sem adição de leite possuindo coloração semelhante aos doces comerciais de goiaba a similaridade desses doces não influenciou nos resultados dessa pesquisa, conforme as médias de preferência foram verificadas também nos doces de umbu com adição de leite nas formulações, I (4,11), III (3,73) e V (4,12) o que resulta na boa aceitação pelos julgadores. / The umbu has great potential to be exploited and the development of new technologies aiming to establish conditions that delay ripening, maintain quality and prolong shelf life, will contribute to minimize postharvest losses and the emergence of new products on the market, such as fruit preserves that can stimulate the strengthening of family farming and the development of small agro-industries. The objective of this work was the development of a technology for the production of umbu sweet paste with milk and without milk preserving the characteristic fruit flavor and sensory acceptance. The fruits were boiled in after boiling water for 5 minutes, then the pulp was extracted manually, the mass obtained was homogenized and conditioned in a horizontal freezer at the temperature of -30 ° C. Several characterization techniques were employed namely: the physical, chemical, physicochemical, and microbiological characteristics of the precooked pulp and the umbu paste; the rheological behavior of the different formulations for the preparation of umbu pastes at 5, 10, 15 and 25 ºC; the freezing curves of those formulations at temperatures of -20, -50 and -75ºC; as well as the instrumental evaluation of texture, TPA test and the descriptive analysis of the order of the umbu paste. The sweets that presented the highest percentage of milk / sugar (I) 89.32% and sugar (II) 85.21% in their formulations resulted in a higher yield and higher preparation time of the umbu paste. In the rheological study, using a constant shear stress, the rate of deformation decreases with increasing temperature, confirming the non-Newtonian character and the pseudoplastic behavior, where the Herschel-Bulkley and Mizrahi-Berk models presented similar adjustments and were also the best models for all the formulations studied. The freezing curves presented the three well defined phases and a biased behavior, where the average effective diffusivity increases with decreasing water content and increasing solids content in samples. The evaluation of the firmness parameter indicates that the increase of the concentration of umbu pulp increases the value of the adhesiveness, due to the necessity of larger cooking times making the product firmer and consequently more adhesive. The guminess and chewiness values show the same firmness behavior, which is the higher the concentration of the umbu pulp in the umbu paste, the greater the energy required to chew the product. It was observed that the umbu paste (II) without added milk in its formulation had the highest mean value (4.41) in the analysis of preference, appearance (4.64), color (5.05) and consistency (4.41), which indicates the highest preference of the judges. However, eventhough the umbu paste without added milk had similar coloration to the commercial guava paste, the similarity of both pastes did not influence the results of the present research, as the averages of preference were also verified in the umbu paste with addition of milk in the formulations, I (4,11), III (3,73) and V (4,12) which results in a good acceptance by the judges.

Cette thèse a pour objectif d’étudier les performances thermiques et rhéologiques des ferrofluides sous champ magnétique pour des applications de refroidissement. L’approche adoptée dans cette thèse est de nature macroscopique, et est basée sur plusieurs études expérimentales. Cette caractérisation des performances des ferrofluides est focalisée sur trois aspects : i) étude de la rhéologie ii) étude de la convection forcée iii) étude la conductivité thermique. Différents outils de caractérisation correspondant à chaque domaine d’étude ont été développés. Dans le domaine de la rhéologie, une cellule magnétique a été construite et adaptée à un rhéomètre afin d’étudier le comportement rhéologique du ferrofluide sous un champ magnétique allant jusqu’à 0,8 T. Cette démarche met en évidence l’influence du champ magnétique et de son intensité sur les forces de cisaillement. Dans le domaine des transferts de chaleur, une boucle thermohydraulique pour l’étude de l’échange de chaleur en convection forcée avec une paroi à flux imposée sous champ magnétique a été mise au point. Ce type de dispositif permet l’étude de plusieurs paramètres liés à la configuration spatiale du champ magnétique appliqué, à l’effet de l’uniformité du champ sur l’intensification des échanges de chaleur. La compréhension et l’analyse de ces résultats sont consolidées par l’étude de la conductivité thermique du ferrofluide sous champ magnétique. Un banc a été mis en place et a permis de mettre en évidence l’influence de la température ainsi que de l’intensité du champ magnétique sur cette grandeur. Á l’issue de ces caractérisations, l’application des ferrofluides pour le refroidissement de composants électroniques de puissance est discutée par une mise en œuvre expérimentale. Ces essais ouvrent la voie pour de nouvelles recherches et permettent de mener des réflexions relatives aux domaines d’application des ferrofluides. / This thesis aims to study the thermal and rheological performances of ferrofluids under magnetic field for an application in cooling systems. The approach consists on macroscopic analysis based on experimental studies. Our approach is focused on three aspects: i) rheology ii) internal forced convection iii) thermal conductivity. We developed different characterization benches. For rheological studies, a magnetic circuit is developed and integrated into rheometer to create magnetic fields reaching 0,8 T. This approach demonstrates the influence of magnetic flux density on the shear forces. Concerning heat transfers, we carried out experimental tests based on the use of a closed loop flow system to study forced convection of ferrofluids with imposed wall flux under magnetic field. This test bench allows us to understand the impact of several parameters related to the configuration of the applied magnetic field on the enhancement of convective heat transfers. To analyze why convective heat transfers are better under magnetic field, we carried out a system for measuring the thermal conductivity. This bench tests allows us to show the effect of temperature and magnetic flux density on this physical property. All these tests are paving the way for new research activities and to the ferrofluids applications in cooling systems.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:25:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MarcoVMN_TESE.pdf: 3982733 bytes, checksum: 381ae79721c75a30e3373fe4487512c7 (MD5) Previous issue date: 2014-02-05 / In this paper artificial neural network (ANN) based on supervised and unsupervised algorithms were investigated for use in the study of rheological parameters of solid pharmaceutical excipients, in order to develop computational tools for manufacturing solid dosage forms. Among four supervised neural networks investigated, the best learning performance was achieved by a feedfoward multilayer perceptron whose architectures was composed by eight neurons in the input layer, sixteen neurons in the hidden layer and one neuron in the output layer. Learning and predictive performance relative to repose angle was poor while to Carr index and Hausner ratio (CI and HR, respectively) showed very good fitting capacity and learning, therefore HR and CI were considered suitable descriptors for the next stage of development of supervised ANNs. Clustering capacity was evaluated for five unsupervised strategies. Network based on purely unsupervised competitive strategies, classic "Winner-Take-All", "Frequency-Sensitive Competitive Learning" and "Rival-Penalize Competitive Learning" (WTA, FSCL and RPCL, respectively) were able to perform clustering from database, however this classification was very poor, showing severe classification errors by grouping data with conflicting properties into the same cluster or even the same neuron. On the other hand it could not be established what was the criteria adopted by the neural network for those clustering. Self-Organizing Maps (SOM) and Neural Gas (NG) networks showed better clustering capacity. Both have recognized the two major groupings of data corresponding to lactose (LAC) and cellulose (CEL). However, SOM showed some errors in classify data from minority excipients, magnesium stearate (EMG) , talc (TLC) and attapulgite (ATP). NG network in turn performed a very consistent classification of data and solve the misclassification of SOM, being the most appropriate network for classifying data of the study. The use of NG network in pharmaceutical technology was still unpublished. NG therefore has great potential for use in the development of software for use in automated classification systems of pharmaceutical powders and as a new tool for mining and clustering data in drug development / Neste trabalho foram estudadas redes neurais artificiais (RNAs) baseadas em algoritmos supervisionados e n?o supervisionados para emprego no estudo de par?metros reol?gicos de excipientes farmac?uticos s?lidos, visando desenvolver ferramentas computacionais para o desenvolvimento de formas farmac?uticas s?lidas. Foram estudadas quatro redes neurais artificiais supervisionadas e cinco n?o supervisionadas. Todas as RNAs supervisionadas foram baseadas em arquitetura de rede perceptron multicamada alimentada ? frente (feedfoward MLP). Das cinco RNAs n?o supervisionadas, tr?s foram baseadas em estrat?gias puramente competitivas, "Winner-Take- All" cl?ssica, "Frequency-Sensitive Competitive Learning" e "Rival-Penalize Competitive Learning" (WTA, FSCL e RPCL, respectivamente). As outras duas redes n?o supervisionadas, Self- Organizing Map e Neural Gas (SOM e NG) foram baseadas estrat?gias competitivo-cooperativas. O emprego da rede NG em tecnologia farmac?utica ? ainda in?dito e pretende-se avaliar seu potencial de emprego como nova ferramenta de minera??o e classifica??o de dados no desenvolvimento de medicamentos. Entre os prot?tipos de RNAs supervisionadas o melhor desempenho foi conseguido com uma rede de arquitetura composta por 8 neur?nios de entrada, 16 neur?nios escondidos e 1 neur?nio de sa?da. O aprendizado de rede e a capacidade preditiva em rela??o ao ?ngulo de repouso (&#945;) foi deficiente, e muito boa para o ?ndice de Carr e fator de Hausner (IC, FH). Por esse motivo IC e FH foram considerados bons descritores para uma pr?xima etapa de desenvolvimento das RNAs supervisionadas. As redes, WTA, RPCL e FSCL, foram capazes de estabelecer agrupamentos dentro da massa de dados, por?m apresentaram erros grosseiros de classifica??o caracterizados pelo agrupamento de dados com propriedades conflitantes, e tamb?m n?o foi poss?vel estabelecer qual o crit?rio de classifica??o adotado. Tais resultados demonstraram a inviabilidade pr?tica dessas redes para os sistemas estudados sob nossas condi??es experimentais. As redes SOM e NG mostraram uma capacidade de classifica??o muito superior ?s RNAs puramente competitivas. Ambas as redes reconheceram os dois agrupamentos principais de dados correspondentes ? lactose (LAC) e celulose (CEL). Entretanto a rede som demonstrou defici?ncia na classifica??o de dados relativos aos excipientes minorit?rios, estearato de magn?sio (EMG), talco (TLC) e atapulgita (ATP). A rede NG, por sua vez, estabeleceu uma classifica??o muito consistente dos dados e resolveu o erro de classifica??o apresentados pela rede SOM, mostrando-se a rede mais adequada para a classifica??o dos dado do presente estudo. A rede Neural Gas, portanto, mostrou- se promissora para o desenvolvimento de softwares para uso na classifica??o automatizada de sistemas pulverulentos farmac?uticos

This work studied the rheological and mechanical properties of polyamide 12 modified montmorillonite clays and bentonita (the organo-modified commercial montmorillonite and a bentonite modified by various routes. Two polyamides 12 were used for the polyamide matrix, a virgin and another reprocessed. The polyamide 12 reprocessed was derived from tailings lines of fluid transport in automotive vehicles. Ten different compositions were prepared in single-screw extruder, and subsequently molded test specimens by injection. For formulations reprocessed polyamide 12, were added 5 to 7 wt.% of a commercial organo-modified montmorillonite ( I44P ) and the virgin polyamide 12 , 3 and 5 wt.%. For virgin polyamide matrix, also formulations were studied with 3 and 5% by weight of bentonite treated with Agent Titanate. The nanocomposite structure formation was evaluated by X-ray diffraction. For all developed formulations, mechanical and rheological tests, and their results were correlated performed: polyamide matrices, the content and the treatments of the clays. Clay dispersion and morphology of the fracture surface were analyzed by SEM. The analysis results showed distinct mechanical and rheological behaviors depending on the type of matrix, the degree of dispersion of clay, content and type of treatment of clays. There was formation of nanocomposites for polyamide 12 modified with I44P clay and composites for polyamide 12 modified bentonite. The rheological properties confirm the increase of the elastic properties of the nanocomposites due to the restriction to macromolecular mobility. The addition of organophilic commercial montmorillonite (I44P) promoted the increased stiffness of the nanocomposites without significant loss of toughness. / Este trabalho estudou as propriedades reológicas e mecânicas de poliamida 12 modificadas com montmorilonitas, sendo uma montmorilonita organofilica comercial (I44P) e montmorilonita sódica (bentonita) modificada por diversas rotas. Para a matriz de poliamida, foram utilizadas duas poliamidas 12, sendo uma virgem e a outra reprocessada oriunda de rejeito de linhas de transporte de fluídos em veículos automotores. Foram preparadas dez composições diferentes em extrusora monorrosca e, posteriormente, moldados corpos de prova por injeção. Para as formulações de poliamida 12 reprocessada, foram adicionados 5 e 7% em massa de montmorilonita organofílica comercial e para a poliamida 12 virgem, 3 e 5%. Para esta mesma matriz de poliamida virgem, também foram estudadas formulações com 3 e 5% em massa das bentonitas tratadas com agente titanato. A formação de estrutura de nanocompósitos foi avaliada por difração de raios-X. Para todas as formulações desenvolvidas, foram realizados ensaios mecânicos e reológicos, e seus resultados correlacionados com: as matrizes de poliamida, o teor e os tratamentos das argilas. A dispersão da argila e a morfologia da superfície de fratura foram avaliadas por MEV. Os resultados das análises mostraram comportamentos mecânicos e reológicos distintos em função do tipo de matriz, grau de dispersão das argilas, o teor e o tipo de tratamento das argilas. Houve formação de nanocompósitos para poliamida 12 modificada com a argila I44P e de compósitos para poliamida 12 modificada com bentonitas. As propriedades reológicas confirmam o aumento das propriedades elásticas dos nanocompósitos devido à restrição a mobilidade macromolecular. A adição da montmorilonita organofilica comercial (I44P) promoveu o aumento da rigidez dos nanocompósitos sem perdas significativas da tenacidade.

O copolímero SBS é o aditivo mais empregado mundialmente na modificação de ligantes asfálticos, por melhorar diversas de suas características. Um dos principais problemas deste tipo de formulação é a separação de fases, que pode ser minimizada com a incorporação de aditivos. Um novo polietileno de alta densidade e baixo peso molecular oxidado (com denominação comercial TITAN 9686) foi utilizado nesta pesquisa, com o objetivo de testar a hipótese de que a adição de proporções adequadas deste aditivo possa melhorar as características reológicas do asfalto+SBS. O experimento laboratorial foi delineado com base na técnica de experimentos com misturas, englobando um total de nove formulações compostas com asfalto, SBS e TITAN. O teor de SBS variou entre 0 e 5% em peso e o de polietileno variou entre 0 e 2% em peso. Foi utilizado óleo aromático no teor de 4% em peso para todas as nove misturas. As misturas foram analisadas em três condições de envelhecimento: virgem, curto prazo (na estufa RTFO) e longo prazo (na estufa PAV). Foram realizados os seguintes ensaios reológicos: (i) de cisalhamento em regime oscilatório em diferentes condições de temperatura e frequência (para medida do módulo complexo e do ângulo de fase, usados na determinação do grau de desempenho, no cálculo dos parâmetros G*/sen(&#948;) e G*.sen(&#948;) e na construção de curvas-mestre), (ii) de viscosidade Brookfield, (iii) de fluência e recuperação sob múltiplas tensões (para medida do percentual de recuperação e da compliância não-recuperável), (iv) de varredura de amplitude linear (para cálculo do parâmetro a f e para ajuste do modelo de fadiga) e (v) de estabilidade à estocagem. Acerca das características escolhidas para mensurar a melhora ou piora das propriedades das misturas asfalto+SBS com a adição de TITAN, podem ser feitas as seguintes observações: (i) a estabilidade à estocagem é melhorada com a adição de TITAN, em particular no teores entre 1 e 2%; (ii) a sensibilidade ao envelhecimento tanto a curto quanto a longo prazos diminui com a adição de TITAN; (iii) a adição de TITAN aumenta a resistência à deformação permanente, à luz dos parâmetros Jnr e R e aumenta a sensibilidade dos ligantes asfálticos modificados com SBS a mudanças bruscas nos níveis de tensão aplicados; e (iv) a adição de TITAN contribui com o aumento da resistência à fadiga, à luz dos parâmetros Nf , a baixos níveis de deformação, e af , e a prejudica reduzindo o parâmetro Nf a altos níveis de deformação e aumentando a temperatura crítica de fadiga ou o parâmetro G*.sen(&#948;). Tendo por base estas evidências, é possível concluir que a adição de TITAN, em linhas gerais, melhorou a estabilidade dos ligantes asfálticos modificados com até 5,0% de SBS. Com base nas análises realizadas, é possível afirmar que teores da ordem de 1 a 2% de TITAN, para teores de SBS entre 3,0 e 5,0%, são recomendáveis, à luz das propriedades, índices e parâmetros analisados neste trabalho. / The SBS copolymer is the most widely used additive in asphalt binder modification, since it enhances many of the properties of the original material. A critical problem that arises from this type of modification is phase separation, which can be minimized by adding other modifiers to the formulation. A new oxidized, high-density polyethylene with low molecular weight (commercial designation of \"TITAN 9686\") was used in the study with the purpose of verifying the hypothesis that the addition of suitable contents of this modifier can improve the rheological properties of the SBS-modified binder. The laboratory matrix of formulations was based on the experiments with mixtures, and nine types of materials were prepared with asphalt binder, SBS and TITAN. The SBS contents ranged from 0 to 5% by weight, whereas the polyethylene contents ranged from 0 to 2% by weight. These formulations also contained 4% of aromatic oil by weight. Three aging conditions were selected: unaged, short-term aged in the rolling thin-film oven (RTFO) and long-term aged in the pressurized aging vessel (PAV). The following tests were carried out: (i) dynamic oscillatory shear at different temperatures and frequencies of loading for the determination of the complex modulus, the phase angles and the master curves, as well as the performance grades and the numerical values of the parameters G*/sin(&#948;) and G*.sen(&#948;); (ii) rotational viscosity; (iii) creep and recovery at multiple stress levels for the determination and the percent recovery and the nonrecoverable compliance; (iv) linear amplitude sweep, in order to calculate the parameter a f and fit the fatigue model to the data; and (v) storage stability. With respect to the characteristics used in the evaluation of the properties of the AC+SBS mixtures after the addition of TITAN, the following observations can be made: (i) storage stability is improved when TITAN is added to the formulation, especially at contents ranging from 1 to 2%; (ii) the sensitivity to the short-term and long-term aging processes decreased with the incorporation of TITAN; (iii) the changes in the R and the Jnr values indicate that the addition of TITAN makes the asphalt binder more resistant to rutting, and also increases the sensitivity of the SBS-modified binders to sudden increases in the stress level; and (iv) the presence of TITAN in the material leads to an increase in the fatigue resistance as based on the parameters Nf and af at low strain levels and the increases in the critical fatigue temperature and the parameter G*.sen(&#948;). With reference to these evidences, it is possible to conclude that the addition of TITAN generally improves the storage stability of the SBS-modified binders with no more than 5% of copolymer by weight. Based on the results of the present study, it is possible to say that percentages between 1 and 2% of TITAN by weight are recommended for SBS contents between 3 and 5% by weight.

O uso de fibra de aço como reforço no concreto tem sido objeto de várias pesquisas recentes. Com o surgimento do concreto autoadensável reforçado com fibras, a fluidez do concreto aumenta a possibilidade de orientação das fibras na etapa de concretagem, o que pode trazer alterações significativas no comportamento mecânico do concreto endurecido. O objetivo deste trabalho foi verificar a influência das condições de moldagem sobre a resistência residual pós-fissuração de elementos planos moldados com concreto autoadensável reforçados com fibra de aço. Também foi objetivo deste trabalho verificar previamente a combinação de ensaios reológicos com métodos convencionais para controle e caracterização do concreto autoadensável no estado fresco. A caracterização do concreto foi feita com reometria rotacional, caixa-L e espalhamento. Os resultados apontam que o estudo da reologia do concreto é desejável e a combinação dos ensaios de reologia com ensaios convencionais pode trazer mais informações sobre o efeito da adição de fibras. Foram realizados ensaios de punção de placas para avaliar o comportamento mecânico de elementos planos produzidos com concreto lançado em posições distintas. A confirmação da orientação preferencial das fibras como causa da diferença de comportamento foi realizada através de informações obtidas com os ensaios indutivo e Double Edge Wedge Splitting (DEWS) realizados em testemunhos extraídos de placas moldadas sob as mesmas condições. Além disso, comprovou-se que a orientação preferencial gerada pelas condições de lançamento do concreto pode influenciar significativamente na resistência pós-fissuração de elementos estruturais planos. / The use of steel fiber as reinforcement in concrete has been the subject of several recent studies. With the development of self-compacting fiber reinforced concrete, the fluidity of the material could increase the possibility of orientation of fibers during the casting process. That condition could bring significant changes in the mechanical behavior of hardened fiber reinforced concrete. The aim of this study was to investigate the influence of the conditions of casting on the post-cracking residual strength of flat elements molded with self-compacting concrete reinforced with steel fibers. It was also an objective of this work verify previously the combination of rheological tests with conventional methods in order to control and characterize the self-compacting concrete in the fresh state. The characterization of the concrete in fresh state was made with rotational rheometer, L-box and spreading tests. The results showed that the study of the concrete rheology is desirable and combination of rheological tests with conventional testing can provide more information about the effect of fiber addition. The evaluation of the mechanical behavior of flat elements produced under different positions of casting was conducted through test panels submitted to punching loading. The confirmation of the orientation of the fibers as a cause of the difference in the behavior was accomplished through information obtained from the inductive and DEWS tests performed on extracted cores of panels molded under the same conditions. Furthermore, the preferred orientation caused by the concrete flow significant influence on the post-cracking strength of the structural flat elements was shown. The tests carried out with extracted cores endorsed the conclusion that the cause of performance variation is fundamentally linked to the preferred orientation, which is a result of the casting procedure.

Ligante asfáltico e borracha moída de pneus são materiais, na maioria das vezes, de difícil compatibilização, exigindo a adição de produtos químicos que facilitem a dispersão e a incorporação da borracha, como, por exemplo, os óleos extensores. A presente pesquisa tem por objetivo verificar a hipótese de que o resíduo de óleo de xisto, por se tratar de um óleo aromático, presta-se bem como óleo extensor de borracha, permitindo, inclusive, a adição de teores de borracha maiores que os normalmente incorporados aos ligantes asfálticos na ausência de óleos extensores. A tentativa de verificação de tais hipóteses foi efetuada por meio de uma programação laboratorial dividida em duas etapas. A primeira englobou uma investigação sobre o efeito da borracha moída e do resíduo de óleo de xisto sobre características físicas de 27 ligantes asfálticos, a fim de modelar diversas propriedades reológicas desses materiais, tendo como variáveis previsoras as porcentagens de componentes e as variáveis de processo. Na segunda etapa, foram estudados 8 ligantes asfálticos, a fim de obter dados para a validação dos modelos definidos na primeira etapa e também para a modelagem de propriedades não contempladas na primeira fase. Em ambas as fases, o planejamento dos experimentos foi efetuado empregando a técnica estatística de experimentos com misturas. A caracterização física dos ligantes asfálticos foi efetuada por meio de ensaios tradicionais (ponto de amolecimento, penetração e resiliência) e da especificação Superpave (viscosidade aparente, balanço de massa, cisalhamento dinâmico e fluência na flexão), em ligantes virgens e submetidos às práticas de envelhecimento a curto e longo prazos indicadas pela especificação Superpave (RTFOT e PAV). Ensaios de estabilidade à estocagem também foram realizados. Há evidências de que o resíduo de óleo de xisto pode ser empregado como óleo extensor em ligantes asfalto borracha, porém a seleção das concentrações adequadas dos componentes (asfalto, borracha e resíduo de óleo de xisto) depende do monitoramento de propriedades reológicas nas temperaturas de ocorrência dos principais defeitos do pavimento na região de implantação da rodovia. / Asphalt binder and crumb rubber from discarded tires are materials that, most of time, are not compatible, requiring the addition of chemical products to facilitate the dispersion and incorporation of rubber particles as, for example, the extender oils. This research aims at evaluating the hypothesis that the shale-oil residue, once it is an aromatic oil, may be used as an extender oil for asphalt-rubber binders, allowing the incorporation of crumb-rubber proportions even higher than those usually added to asphalt binders without extender oils. The effort to verify these hypotheses was made by means of a laboratorial program divided in two steps. In the first step an investigation was carried out to assess the effects of crumb rubber and shale-oil residue on physical characteristics of twenty seven asphalt binders, in order to model rheological properties of these materials, using the component proportions and the process variables as predictor variables. In the second step, eight asphalt binders were studied, to obtain data to validate the original models and to model some properties that were not monitored in the first step. In both steps, the experiment was designed using the statistical technique of experiments with mixtures. The physical characterization of the asphalt binders was performed using traditional tests (softening point, penetration and resilience) and those of Superpave specification (apparent viscosity, mass loss, dynamic shear and flexural creep), with materials in three conditions: virgin, short-term aged (RTFOT) and long-term aged (PAV). Storage stability tests were also performed. There are evidences that the shale-oil residue can be used as an extender oil in asphalt-rubber binders, but the selection of the adequate concentrations of the components (asphalt, rubber and oil) depends on the measurement of rheological properties in the temperatures at which the main pavements distresses occurs in the place the road will be constructed.