Tradicionalmente, admite-se que o concreto é um material resistente ao fogo por ser incombustível e apresentar baixa condutividade térmica (elevada capacidade de isolamento térmico). No entanto, quando exposto a altas temperaturas, experimenta vários problemas: a deterioração das propriedades térmicas e mecânicas, o dano causado pela restrição às deformações térmicas e a possibilidade de ocorrência de desplacamentos. Neste contexto, as modelagens computacionais, especialmente através do método dos elementos finitos, têm adquirido cada vez mais importância. Através da simulação do comportamento das estruturas de concreto sob altas temperaturas um dado problema pode ser estudado em diferentes cenários, geometrias, propriedades dos materiais, carregamentos e condições de vinculação. Neste trabalho foi desenvolvido um programa computacional para a simulação do comportamento termomecânico não linear de estruturas planas de concreto armado sob a ação de altas temperaturas através do método dos elementos finitos. O programa realiza, em sequência, para cada incremento de tempo, as análises térmica e mecânica. O campo de temperaturas, determinado na análise térmica, é considerado na determinação das propriedades dos materiais, consideradas na análise mecânica. Na análise mecânica, utilizou-se o modelo de fissuras discretas para a representação do comportamento frágil do concreto sob a ação dos esforços de tração. O modelo de armadura incorporada foi empregado para a representação mecânica da armadura. Foi desenvolvida uma analogia térmica ao modelo mecânico de armadura incorporada para a consideração da contribuição do aço na transferência de calor. Os resultados do programa foram comparados com valores experimentais disponíveis na literatura. Primeiramente, realizou-se a análise térmica de seções de concreto de diferentes formas. Após, foi analisado o comportamento termomecânico de uma laje armada em uma só direção. As respostas obtidas tiveram boa aproximação em todas as comparações executadas. / Traditionally, it is admitted that concrete is a fire-resistant material due to its incombustible nature and low thermal conductivity (high insulating capacity). However, when exposed to high temperatures, it experiments a number of problems: deterioration of its thermomechanical properties; damage caused by the restricted thermal deformations; and the possibility of spalling. In this context, computational modelings, especially through the Finite Element Method, have gained increasing importance. Through the simulation of the behavior of concrete structures under high temperatures, a given problem can be studied in different scenarios, geometries, material properties, loadings, and boundary conditions. In this work a computational program for the simulation of non-linear thermo-mechanical behavior of reinforced concrete plane structures under the action of high temperatures through the Finite Element Method was developed. The program executes, in a sequence, for each time increment, thermal and mechanical analyses. The temperature field, determined in the thermal analysis, is considered in the determination of the material properties that are considered in the mechanical analysis. In the mechanical analysis, the smeared cracking model to represent the fragile behavior of concrete under the action of tension stresses was used. The embedded model was used in the mechanical representation of the reinforcement. A thermal analogy of the mechanical embedded model for reinforcement bars to the steel contribution in the heat transfer was developed. The program results were compared with experimental values available in the literature. Firstly, a thermal analysis of the concrete sections was carried out in different ways. Next, the thermo-mechanical behavior of a one-way reinforced slab was analyzed. The obtained responses had a close agreement in all comparisons conducted.

BARBOZA, Felipe Moreira. Espectroscopia Raman na L-valina deuterada a baixas temperaturas. 2012. 75 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-23T21:25:11Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_fmbarboza.pdf: 1400454 bytes, checksum: d614be224b439b279076ca7546ca4c23 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-29T17:45:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_fmbarboza.pdf: 1400454 bytes, checksum: d614be224b439b279076ca7546ca4c23 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T17:45:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_fmbarboza.pdf: 1400454 bytes, checksum: d614be224b439b279076ca7546ca4c23 (MD5) Previous issue date: 2012 / Deuteration allows the identification of several species of vibrations, through the comparison of vibrational spectra of the deutered and hydrogeneted samples. In this work we base studied the vibrational properties of L-valine-d8 (99,8 % atom % D) through the Raman spectroscopy technique. At first, the assignment of all Raman active vibratonal mades of L-valine was revisited, and a comparison with a previous work was done. In particular, several bands associated to stretching of NH_3^+ and stretching of CH3, among others, which are observed in the interval 2000 – 2400 cm-1 were assigned. In the second part of the work, again using Raman spectroscopy, it was studied the vibrational modes of the crystal in the temperature range 100 – 300 K. It is known from literature that hydrogenated L-valine undergoes a phase transition at about 110 K. It also known that in deuterated crystals hydrogen bands - through Ubbehlode effect – tend to be less strange and, as a consequence, a comparative analyses between the deuterated and hydrogenated samples is very important. In a previous work on L-alanine it was observed that deutaration induces a new phase at low temperatures. In the investigation on L-valine, at least in the temperature range studied, it was not possible to note any change in the Raman spectra which could be associated to a structural phase transition. Both in the external modes region any great change is verified. As a consequence, we can infer that L-valine-d8 is stable between 100 and 300 K. A discussion about the difference behaviors at low temperatures of L-valine and L-alanine (both deuterated and hydrogenated) is also furnished in the present work. / A deuteração de uma determinada amostra permite fazer a identificação de vários tipos de vibrações, comparando-se o espectro vibracional com o de uma amostra hidrogenada. Neste trabalho estudou-se o comportamento vibracional da L-valina-d8 (99,8 átomo % D) através da técnica de espectroscopia Raman. Inicialmente revisitou-se o assinalamento de todos os modos vibracionais ativos no Raman, comparando-se com um estudo previamente realizado. Em particular foram identificadas diversas bandas associadas a vibrações do tipo estiramento do NH3+ e estiramento do CH3, entre outros, que são observadas na região entre 2000 e 2400 cm-1. Na segunda parte do trabalho foi realizado um estudo via espalhamento Raman dos modos vibracionais do cristal no intervalo de temperatura entre 100 e 300 K. Sabe-se da literatura que a L-valina hidrogenada apresenta uma transição de fase em torno de 110 K. Uma vez que nos cristais deuterados as ligações de hidrogênio via o efeito Uhbehlode tendem a ser mais fracas, uma análise comparativa entre as amostras hidrogenada e deuterada se faz necessário. Em particular, num estudo realizado na L-alanina descobriu-se que a deuteração induz a formação de uma nova fase em baixas temperaturas. No caso da L-valina, pelo menos no intervalo de temperatura investigado, não foi possível observar nenhuma mudança nos espectros Raman que pudessem ser associadas a uma transição de fase estrutural. De fato, tanto na região dos modos externos, quanto na região dos modos internos nenhuma grande modificação é verificada. Isso implica que a estrutura da L-valina-d8 é estável no intervalo de 100-300 K. Uma discussão acerca da diferença do comportamento a baixas temperaturas dos cristais de L-valina e de L-alanina nas formas hidrogenadas e deuteradas é também fornecida no presente trabalho.

Considerando as crescentes aplicações das ligas fundidas de alumínio-silício em altas temperaturas e seu importante papel relacionado a redução do consumo de combustíveis fósseis no setor automotivo, este trabalho de pesquisa tem como principal objetivo investigar os efeitos da adição combinada de cério e zircônio na microestrutura e propriedades mecânicas da liga 354.0, visando sua otimização em temperaturas de trabalho elevadas. Para atender a este objetivo, foram desenvolvidas três ligas experimentais com adições constantes de Ce (0,3%) e crescentes de Zr (0,16; 0,27 e 0,36% em peso). Observações microestruturais e medições de dureza foram realizadas em todas as etapas de processamento (condições bruto de fusão, solubilizado, envelhecido naturalmente e artificialmente) buscando caracterizar o efeito destes elementos e também otimizar as etapas de tratamento térmico. Adicionalmente, ensaios de tração foram executados a temperatura ambiente e também a 175, 210, 245 e 275 °C na condição T6. A análise microestrutural na condição bruto de fusão revela que as adições combinadas de Ce e Zr, levaram a formação de novas fases intermetálicas na matriz, além de influenciar de forma significativa a orientação da rede de partículas de silício, sendo estas características ainda remanescentes após o tratamento térmico de solubilização. Em relação a resposta das ligas modificadas nas condições T4 e T6, a adição de Ce e Zr conduz a comportamentos distintos em relação a cinética de endurecimento devido a reação Ce-Cu durante a solidificação das ligas, a qual reduz substancialmente a quantidade de cobre disponível para endurecimento por precipitação. Considerando o incremento de Zr na composição química das ligas, este tem apenas o efeito de endurecimento por solução sólida, não afetando de forma significativa o processo de envelhecimento. Os resultados obtidos dos ensaios de tração realizados em diferentes temperaturas mostraram um desempenho superior na condição T6, principalmente utilizando concentrações de 0,27%Zr em ensaios conduzidos a 210 °C, apresentando um aumento na tensão limite de resistência de aproximadamente 6,7% em relação a liga padrão. / In view of increasing in cast aluminum-silicon alloys for high temperature applications and it´s important role for reduce fuel consumption in automotive industry, the aim of this research is investigated the effects of cerium and zirconium additions upon the microstructure and mechanical properties 354 alloy, aiming to improve high temperature behavior. To this goal, was development three experimental alloys with fixed cerium (0.3%) and increasing zirconium content (0.16; 0.27 and 0.36 wt.%). Microstructural observations and hardness measurements were performed in all process steps (as cast, solutionized, natural and artificial aged), for characterize effects of these elements and also optimize the steps of heat treatment. In addition, tensile tests were performed at room temperature and also 175, 210, 245 e 275 °C in the T6 condition. Microstructural analysis as cast condition leads the formation of new intermetallic phases in the matrix, and significantly modification in silicon particle network, which are still remains characteristics after solution heat treatment. In regarding the response of modified alloys under T4 and T6 conditions, the addition of Ce and Zr leads to different behavior in hardening kinetics due to Ce-Cu reaction during alloys solidification, which substantially reduces amount available copper for precipitation hardening. In despite increase of Zr in the chemical composition of the alloys, considering an increase of zirconium content in alloys, the only effect is solid solution strengthening, does not affecting the age process. Tensile properties in different temperatures show an increase in T6 condition for modify alloys with 0.27 wt.%, particularly in 210 °C, exhibits an increase that 6.7% compared with the standard alloy.

Este trabalho traz a aplicação de alta pressão e alta pressão/temperatura (4.0 GPa e 400º C), em amostras de nanotubos de carbono de paredes múltiplas (NTCPM) comerciais para a obtenção de amostras compactas. Os NTCPM foram funcionalizados com ácido nítrico e ácido nítrico/ácido sulfúrico e, também foram usados nanotubos de carbono dopados com nitrogênio. Foram também processadas amostras contendo nanotubos de carbono de paredes múltiplas incorporados em matriz de zircônia obtida pelo método sol-gel. Para aplicação da alta pressão foi usado um sistema com câmaras do tipo toroidal, utilizando grafite como meio transmissor de pressão. Foram obtidas amostras macroscópicas autossuportadas e com resistência ao manuseio principalmente nas amostras de nanotubos de carbono funcionalizados com ácido nítrico/ácido sulfúrico incorporados em zircônia. Para a caracterização das amostras foram utilizadas as técnicas de Microscopia Eletrônica de Transmissão, Espectroscopia Raman, Difração de Raios X e isotermas de adsorção/dessorção de nitrogênio com as quais foi possível determinar que mesmo após a aplicação de alta pressão/temperatura os nanotubos de carbono não sofrem significativas modificações na sua estrutura e nas suas propriedades morfológicas e texturais, confirmando então que os NTCPM mantém suas características originais, apresentando condições para aplicações em dispositivos. As amostras macroscópicas contendo nanotubos de carbono de paredes múltiplas incorporados em zircônia apresentaram ainda resistência à carga de milhares de vezes o seu peso e comportamento de materiais semi-condutores. / This work presents the application of high pressure and/or high pressure/temperature (4.0 GPa and 400 ° C), on different samples of commercial multi-walled carbon nanotube (MWCNT) to obtain compacted samples. MWCNT were functionalized with nitric acid and nitric acid/sulfuric acid, and also carbon nanotubes doped with nitrogen. MWCNT incorporated in a zirconia matrix obtained by sol-gel method were also processed. For high pressure application it was used a system with the toroidal-type chamber, using graphite as a pressure transmitting medium. Self-supported macroscopic samples were obtained, easy to handle, especially in samples of functionalized carbon nanotubes with nitric and sulfuric acid and also incorporated in zirconia. To characterize the samples it was used Transmission Electron Microscopy, Raman Spectroscopy, X-ray diffraction and nitrogen adsoption/desorption isotherms and it was determined that even after application of high pressure/temperature carbon nanotubes do not suffer significant changes in their structure and in their morphological and textural properties, confirming that the CNT keeps its original characteristics and providing conditions for device applications. The macroscopic samples containing MWCNT incorporated in zirconia also exhibited resistance to load of thousands times its own weight and behavior like semiconductor materials.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-04-25T19:46:35Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Fabiana Baleeiro.pdf: 1306455 bytes, checksum: 93fe50499a749ec9a0f2888fb1d27009 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-04-26T14:05:38Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Fabiana Baleeiro.pdf: 1306455 bytes, checksum: 93fe50499a749ec9a0f2888fb1d27009 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-26T14:05:38Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertacao Fabiana Baleeiro.pdf: 1306455 bytes, checksum: 93fe50499a749ec9a0f2888fb1d27009 (MD5) / FAPES / Gallesia integrifolia é uma espécie florestal nativa que apresenta potencial madeireiro, medicinal, fitoquímico, paisagístico e na recuperação de áreas degradadas. Este trabalho teve como objetivos caracterizar morfologicamente e investigar a qualidade física, e as alterações bioquímicas de sementes de pau d’alho nas diferentes fases da germinação; avaliar a qualidade fisiológica das sementes de G. integrifolia em diferentes substratos e temperaturas; e determinar as temperaturas máxima, mínima, ótima e letal para a germinação. Para caracterização morfológica foram avaliadas as estruturas dos frutos, sementes e plântulas. A caracterização física das sementes envolveu análise de pureza, teor de água, massa, e padrão de absorção de água. As alterações bioquímicas durante as fases de germinação foram avaliadas por meio da quantificação de lipídeos e açúcares solúveis totais. A influência dos diferentes substratos e temperaturas foi avaliada pelo delineamento experimental inteiramente casualizado com parcelas subdivididas no espaço com quatro repetições de 25 sementes. Os seis substratos (areia, vermiculita, GoldenMix®, Plantmax®, sobre papel e rolo de papel) formam as parcelas e as cinco temperaturas (15, 20, 25, 30 e 35 °C), as subparcelas. A qualidade fisiológica foi avaliada por meio da germinação (%), índice de velocidade, frequência relativa e tempo médio de germinação, plântulas normais (%), comprimento, e massa fresca e seca da parte aérea e do sistema radicular das plântulas. Para definição das temperaturas cardinais, a semeadura foi realizada em rolos de papel germitest mantidos em BOD regulada nas temperaturas constantes de 10,0 12,5, 15,0 17,5, 20,0 22,5, 25,0 27,5, 30,0 32,5, 35,0 37,5 e 40 °C, com fotoperíodo de oito horas. O experimento foi inteiramente casualizado com quatro repetições de 25 sementes. Quanto à caracterização morfológica, o fruto de G. integrifolia é uma sâmara indeiscente de coloração parda, com ala apical, pericarpo rugoso, glabro e fosco. A semente é circular e comprimida lateralmente, com hilo basal e puntiforme, o tegumento é castanho, liso e papiráceo. O embrião é curvo, filiforme e periférico. O tecido de reserva é o perisperma. A germinação é epígea e fanerocotiledonar, com início no 3° dia. O teste de germinação pode ser encerrado no 15° dia após a semeadura. As plântulas normais possuem raiz primária pivotante, hipocótilo liso, verde e alongado, cotilédone verde, foliáceo, cordiforme, glabro, oposto e peciolado. As sementes, que apresentavam 10,6% de umidade, obtiveram massa de 1000 sementes de 43,4 g e 23040 sementes kg-1. A pureza física do lote foi de 69,4%. A germinação segue padrão trifásico, no qual a fase I teve duração de duas horas, a fase II se prolongou até às 24 horas, e às 48 horas teve início a fase III. Às 72 horas foi observada a protrusão da raiz primária. Os teores de açúcares solúveis totais e de lipídeos das sementes apresentaram decréscimo durante as fases de germinação e aumento após a protrusão da raiz primária. Os substratos, Plantmax® e rolo de papel, e temperaturas entre 25 e 30 °C favorecem a germinação e o vigor de sementes de G. integrifolia. A temperatura mínima de germinação é 12,5 °C, e a máxima é de 40 °C, letal para 87% das sementes. A temperatura máxima para obtenção de plântulas normais foi de 32,5 °C. A temperatura ótima para de germinação é 27,5 °C. / Gallesia integrifolia is a native forest species, that have timber, medicinal, photochemical, landscaping potencial, and is used in restoration of degraded areas. This study aimed to characterize morphologically and to investigate physical quality and biochemical changes of garlic wood seeds at different stages of germination; to evaluate germination and vigor of G. integrifolia seeds under different substrates and temperatures; and to determine the optimum, minimum and maximum germination temperature for G. integrifolia seedlings. The structures of fruits, seeds and seedlings were evaluated. The physical characterization of seeds involved analysis of purity, water content, mass and water absorption pattern. Biochemical changes during the stages of germination were evaluated by quantification of lipids and soluble sugars. The influence of different substrate and temperatures was evaluated by randomized plot in time with 6 x 5 (6 substrates: sand, vermiculite, GoldenMix®, Plantmax®, on paper, and paper roll; and 5 temperatures: 15, 20, 25, 30 and 35 °C), with four replications of 25 seeds. germination (%), speed of germination, the relative frequency of germination, mean germination time, normal seedlings (%), length, dry and fresh mass of shoots and roots of seedlings were evaluated. To define cardinals’ temperatures the seeds were placed in paper roll (germitest) and random samples of 25 seeds each were incubated separately at constant temperature of 10,0 12,5, 15,0 17,5, 20,0 22,5, 25,0 27,5, 30,0 32,5, 35,0 37,5 and 40 °C, respectively, with photoperiod of 8 hours. The fruit of G. integrifolia is an indehiscent brown samara. The seed is circular and laterally compressed, with a punctiform hilum located at the base of the seed. Germination is epigeal and phanerocotyledonal, starting on the third day, can be finished on the 15th day after sowing. Seedlings have pivoting primary root; green, smooth and elongated hypocotyls; green, foliaceous, cordiform, glabrous, opposite and petiolate cotyledon. Seeds with 10.7% moisture showed mass of 1000 seeds of 43.4 g and 23040 seeds kg-1. Physical purity was 69.4%. The germination follows the three-phase pattern. Phase I lasted two hours and phase II lasted up to 24 hours, at 48 hours initiated phase III. At 72 hours was observed the primary root protrusion. The content of soluble sugars and lipids showed a decrease during seed germination phases. At 120 hours was observed increase of contents of these compounds. Plantmax® and the paper roll substrates, and temperatures between 20 and 30 °C are the conditions recommended for the testing of germination and vigor in G. integrifolia seeds. The minimum germination temperature was 12.5 °C, the maximum temperature to obtain normal seedlings was 32.5 °C. Temperatures between 22 and 30 ºC seemed most favorable with normal seedlings in excess of 50%. The temperature of 30 °C produced the highest percentage of normal seedlings and average rate.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2011-03-11Bitstream added on 2014-06-13T18:28:58Z : No. of bitstreams: 1 rodrigues_vd_me_ilha.pdf: 878464 bytes, checksum: d4777ee537da76b7fbdd91cfdcae18f6 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Com a descoberta dos supercondutores de alta temperatura crítica na década de 80, as propriedades elétricas desses materiais passaram a ser intensamente estudadas, principalmente por meio do processo de dopagem. Desta forma, este trabalho teve por objetivo estudar os efeitos da dopagem nas propriedades elétricas do sistema supercondutor BSCCO com fórmula estequiométrica Bi1,6Pb0,4Sr2-xRExCa2Cu3O10+δ, por meio da substituição do elemento terra rara (RE), lantânio (La), em sítios de Sr, onde 0≤x≤2,0, em intervalos de 0,5. As soluções precursoras foram preparadas baseadas no método de Pechini, obtendo-se uma resina polimérica submetida a tratamento térmico de 200oC/10h, resultando em um material na forma de pó, o qual foi levado novamente a tratamento térmico entre 400oC a 810oC. Com o pó, foram preparadas pastilhas, submetendo-as a um novo tratamento térmico de 810oC/+31h. Para se conhecer as principais características das amostras, foram feitas a caracterização estrutural por meio da técnica de Difratometria de Raios X (DRX) para todos os tratamentos térmicos realizados; a caracterização elétrica, pelo método de quatro pontas dc; para a caracterização morfológica e química, a técnica de microscopia eletrônica de varredura (MEV), juntamente com a técnica de Espectroscopia por Energia Dispersiva de Raios X (EDX); e medidas magnéticas ac e dc para a caracterização magnética das amostras. Os resultados apontaram uma degradação das propriedades de supercondução, além de mudanças estruturais, morfológicas e magnéticas com o aumento da concentração de dopante / With the discovery of high critical temperature superconductors in the 80, the electrical properties of these materials became intensively studied, mainly through the doping process. Thus, the objective of this work was the study of the effects of doping on the electrical properties of BSCCO superconducting system with stoichiometric formula Bi1,6Pb0,4Sr2-xRExCa2Cu3O10+δ, by the substitution of rare earth element (RE), lanthanum (La) in the sites of Sr, where 0 ≤ x ≤ 2.0, in interval of 0.5. The precursor solutions were prepared based by Pechini method, obtaining a polymer resin subjected to heat treatment at 200° 10h, which results in a material in C/ a powder. In sequence, futher heat treatments between 400oC to 810oC were made. With the powder were prepared bulks by subjecting them to a new heat treatment at 810° C/+31h. To know the main characteristics of the samples, structural characterization were made by the technique of X-Ray Diffraction (XRD) for all heat treated samples; the electrical characterization was made by the dc four probe method; for the morphological and chemical characterization by the technique of Scanning Electron Microscopy (SEM), together with the technique of Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX); and ac and dc magnetic measurements to magnetic characterization of the sample. The results shown a degradation of superconducting properties, as a consequence of structural, morphology and magnetic changes with the dopant concentration increase

O estudo do comportamento de aderência tem recebido grande atenção desde o final da década de 40, entretanto muitas incertezas persistem no que tange à definição do melhor método de ensaio e do desempenho esperado ao longo da vida útil de uma estrutura, especialmente quando a mesma está exposta a condições ambientais desfavoráveis. A corrosão da armadura e a degradação térmica devida à exposição a altas temperaturas são exemplos de situações onde ocorrem importantes modificações nas propriedades dos materiais envolvidos, tendo forte impacto no desempenho da aderência. Tendo em vista que esta é uma propriedade de fundamental importância para a adequada transferência de esforços e compatibilização de deformações entre o concreto e o aço, colaborando para um bom desempenho global da estrutura, o estudo destes efeitos é vital. Este trabalho propõe a elaboração de um modelo matemático que represente o comportamento de aderência de peças submetidas à corrosão de armadura e à exposição a elevadas temperaturas. Além disto, busca realizar uma comparação entre os resultados obtidos por três métodos distintos de ensaios. Para a elaboração do modelo matemático foram produzidos cps de concreto com diferentes resistências à compressão, nos quais foram inseridas barras de aço de distintos diâmetros, para capturar a influência destas variáveis independentes. A modelagem estatística utilizou o modelo cubo-estrela, com definição de 5 níveis de referência para as variáveis temperaturas de exposição (ambiente, 200°C, 400°C, 600°C e 800°C), taxa de corrosão (0, 3, 6, 9 e 12% de perda de massa) e diâmetro da barra (8, 12.5, 16, 20 e 25 mm); e de 3 níveis para a resistência do concreto (25, 45 e 65 MPa). A determinação do comportamento de aderência foi executada através de duas técnicas de ensaio, selecionadas dentre as várias descritas na literatura: o ensaio de arrancamento simples (pull-out test), recomendado pela RILEM (1973), e o ensaio de arrancamento excêntrico (cantilever bond test), proposto por KEMP ET AL (1968). Ambas se caracterizam por serem ensaios de arrancamento, entretanto a primeira apresenta somente tensões de tração e de compressão e a segunda apresenta, além das tensões de tração e compressão, as de cisalhamento e de flexão, gerando uma situação mais próxima do que ocorre em estruturas reais. Para permitir a comparação entre métodos de ensaio com filosofias diferentes, mais uma técnica foi selecionada, o ensaio de viga (beam test), também recomendado pela RILEM (1973). De acordo com a análise dos resultados, o ensaio de arrancamento simples e de viga fornecem, respectivamente, valores de tensão de aderência, cerca de, 70% e 150% superiores aos obtidos em ensaios de arrancamento excêntrico. Os dados indicam, ainda, que os efeitos de deterioração são extremamente importantes para avaliação do desempenho final da aderência. Percebe-se que, para temperaturas mais baixas, até aproximadamente 300°C, a temperatura não provoca alteração no desempenho da aderência, mas, a partir de 550°C, a redução é superior a 50%, para concretos de resistências elevadas (acima de 50 MPa). Já a corrosão apresenta comportamento diferenciado, resultando em um acréscimo de cerca de 17%, da tensão de aderência para baixas taxas de perda de massa e posterior perda de desempenho com o aumento desta. / The study of the bonding mechanism in reinforced concrete elements has received attention from researchers since the forties. Nonetheless, there are still doubts regarding test methods and long term performance, especially when the structure is subjected to aggressive environmental conditions. Rebar corrosion and thermal degradation due to exposure to high temperatures are important examples of instances when significant changes in material properties take place, resulting in alterations of bonding performance. The study of these effects are vital, given that bonding is a fundamental property to ensure the adequate transfer of tensile stresses and strains between concrete and the steel rebar, which ensures good structural behavior. The proposed research aims to generate a mathematical model to explain the bonding behavior of structural RC elements subject to chloride corrosion and exposure to fire conditions. Besides, it seeks to compare results obtained using 3 distinct test methods for bonding evaluation. To this end, concrete specimens with different compressive strengths (25, 45 e 65 MPa) were produced, and bars of various diameters (8, 12.5, 16, 20 e 25 mm) were inserted in them. A statistical approach was adopted to reduce the experimental matrix, using the cube-star model, with 5 reference levels for the variables temperature of exposure (laboratory, 200°C, 400°C, 600°C e 800°C), corrosion rates (0, 3, 6, 9 e 12% weight loss) and bar diameter; and 3 levels for the variable concrete compressive strength, as discussed above. The bonding resistance was determined using two test methods selected from the various methodologies discussed in the literature: the RILEM pull-out test (1973) and the cantilever bond test, proposed by KEMP ET AL in 1968. Both evaluate bonding stresses, but the second one introduces shear and bending forces that create a stress distribution more close to the one found in real concrete beams. In order to improve the comparison between test methods, another technique was used in the second part of the work. The chosen technique was the beam test recommended by RILEM in 1973. According of the test results the pull-out test and the beam test result, respectively, in bonding values 70% e 150% higher than the ones registered in the cantilever bond test. The data obtained indicates, also, that the deterioration effects are extremely important to evaluate the bonding performance. For lower exposure temperature, up to around 300°C, the bonding behavior is not affected by the heat. But when the temperature exceeds 550°C, the bonding loss is higher than 50%, for the concretes with higher compressive strength (> 50 MPa). The deterioration by corrosion improves slightly the bonding resistance (up to 20%) when corrosion rates are lower than 1.5%. However, when corrosion increases, the bonding capacity decreases quite rapidly.

Os concretos de alta compacidade, com resistências elevadas (acima de 40 MPa), estão começando a ser cada vez mais usados em obras de infraestrutura e em edificações de grande porte, devido às importantes vantagens que os mesmos oferecem em termos de capacidade de carga e durabilidade. Um dos pontos acerca de seu desempenho que levanta dúvidas envolve o seu comportamento frente a elevadas temperaturas. Evidências coletadas em incêndios ocorridos em estruturas reais, como o do Channel Tunnel e do Mont Blanc Tunnel, indicaram que, sob certas circunstâncias, existe a possibilidade de ocorrência de um fenômeno, conhecido como spalling explosivo, que causa sérios danos por lascamento ao material, incrementando de forma significativa a degradação térmica. Isso ocorre porque a reduzida porosidade e a baixa permeabilidade favorecem o aprisionamento do vapor de água nos poros, gerando um acréscimo da pressão interna que ocasiona tensões que podem superar a resistência à tração do concreto. O processo de spalling, bem como a sua probabilidade e severidade de ocorrência, dependem de uma série de fatores interdependentes que influenciam o comportamento do material. Contudo, está se formando um consenso de que o teor de umidade é o parâmetro mais influente para o desencadeamento do processo. Estudos efetuados após o reconhecimento da existência do spalling explosivo demonstraram que o mesmo tende a ocorrer somente quando o concreto apresenta teores muito elevados de umidade em sua estrutura de poros. Isso restringe a preocupação a certos tipos de elementos onde o concreto pode estar muito úmido por ocasião do sinistro. Embora estes sejam casos raros, a gravidade dos danos devido ao spalling explosivo justifica que se investiguem as condições nas quais o mesmo pode acontecer e se implementem medidas mitigatórias. Dado o caráter recente das investigações sobre o tema, ainda existe uma carência de estudos específicos que apontem quais as combinações críticas de porosidade e teores de umidade que desencadeiam o fenômeno. Este trabalho foi concebido para ajudar a superar essa lacuna de conhecimento, coletando dados sobre as condições que favorecem o spalling explosivo, bem como averiguando quais são as propriedades mecânicas residuais e as alterações na microestrutura sofridas por concretos com vários patamares de resistência submetidos a altas temperaturas. O trabalho utiliza os dados coletados para fundamentar a proposição de um modelo simplificado de spalling, elaborado com o objetivo de prover uma forma de considerar os efeitos do fenômeno durante uma análise termomecânica. Essa é uma necessidade fundamental para complementar os softwares atualmente utilizados para analisar os efeitos de incêndios sobre estruturas. O módulo de spalling foi implementado computacionalmente de forma que pudesse ser utilizado em consórcio com a ferramenta computacional VULCAN, o que permitiu simular a ocorrência do fenômeno na deterioração de uma viga durante um incêndio. Os resultados indicaram que a perda de seção transversal causada pela ocorrência do spalling explosivo reduz substancialmente o tempo de resistência ao fogo (TRRF), devido à aceleração dos danos e à redução da capacidade portante dos elementos estruturais de concreto. Conclui-se, portanto, que é fundamental considerar a possibilidade de lascamentos explosivos em estruturas suscetíveis ao fenômeno. De acordo com o presente estudo, estas incluem aquelas fabricadas com concretos de resistência maior que 40 MPa, que apresentem grau de saturação em torno ou superiores a 90%. / In the last years, the utilization of high-strength concrete (HSC) in the construction industry, with compressive strength grades greater than 40 MPa, has become wide spread due to remarkable characteristics of durability and load bearing capacity. However, the increased use of HSC has raised concerns regarding the behaviour of such concretes in fire. Evidences which were collected from structures exposed to the effects of fires, like Channel Tunnel and Mont Blanc Tunnel, have indicated that there is a possibility of the occurrence of explosive spalling in this condition. The phenomenon causes serious damages to the material and raises its thermal degradation in a significant way. This occurs because of its low porosity and permeability that contribute for the vapour pressure build-up in the pores, generating stresses which can exceed tensile strength of the material. The probability and severity of spalling process depend on a large number of inter-dependent factors that influence the behaviour of HSC in an unexpected manner. There is a consensus that the moisture content is one of the principal factors of the occurrence of explosive spalling. Recent investigations have demonstrated that spalling tends to occur only when the moisture content in the pores of concrete is elevated. Although fire is considered an exceptional event, the seriousness of spalling in concrete structures justifies the investigation of conditions in that the phenomenon can be happen and the implementation of preventive measures. In spite of the recent advances about the spalling process in HSC at high temperatures, there is still a lack of information in relation to the critical combinations of factors which affect the spalling occurrence. This work intends to help overcoming this lack of knowledge from the experimental data analysis with the purpose of establishing some critical conditions which collaborate in the spalling process as well as investigating the residual mechanical properties and changes in the microstructure of different concrete grades submitted to high temperatures. In addition, the experimental data are used to validate the proposition of a simplified model of spalling which was developed with the objective to take into account the effects of spalling in the thermo-mechanical analysis. This is an important need to complement the fire analysis of concrete structures. The spalling model was incorporated in the VULCAN software to simulate the phenomenon occurrence in a concrete beam exposed to fire. The results shown that the loss of mass in the beam cross-section, caused by spalling, reduces substantially its required time of fire resistance whereas it accelerates the damage in the concrete and aids the reduction of load bearing capacity of structural element. In conclusion, it is essential to consider the possibility of concrete spalling mainly in concrete grades greater than 40 MPa that present a saturation degree higher than 90%.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-05-24T13:42:31Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3782473 bytes, checksum: 32dae2c7c7f319bb1f74f7a9be6d1239 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-24T13:42:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3782473 bytes, checksum: 32dae2c7c7f319bb1f74f7a9be6d1239 (MD5) Previous issue date: 2016-05-25 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / The Shape Memory Alloys (SMA) is part of an active material class due to a special characteristic, called Shape Memory Effect (SME) that can be activated by a thermal field. In general these materials are made by metallic alloys and belong to a group of conducting materials with electromagnetic properties when circulated by an electric current. If geometrically configured as an inductor and stimulated with an alternating current allows the variable magnetic induction provided by the magnetic flux inside the coil. Using the thermomechanical shape change and the magnetic induction characteristics, this paper presents a study and development of a variable inductor with an alloy Ni-Ti. This study is based in inductance variation through geometric variation of coils made of shape memory wire and keeping the magnetic permeability constant. It was also observed variations in magnetic inductance due to change in temperature through electrical current, showing a possible close relationship with the phase transformation temperature of the material. To collect the experimental results were necessary the development of SME inductors with ferrite nucleus. Results are presented for the inductance variation related to length and temperature variation of a SMA inductor. / As Ligas com Memória de Forma (LMF) fazem parte de uma classe de materiais ativos ou inteligentes por possuírem uma característica especial denominada de Efeito Memória de Forma (EMF) que pode ser ativado por um campo térmico. Por serem geralmente ligas metálicas estão no grupo dos materiais condutores e apresentam propriedades eletromagnéticas quando circulados por uma corrente elétrica. Se configurado geometricamente como um indutor e estimulado com uma corrente alternada possibilita a indução magnética variável proporcionada pelo fluxo magnético no interior das espiras. Aproveitando a característica termomecânica de mudança de forma e o efeito físico de indução magnética, este trabalho apresenta um estudo do desenvolvimento de um indutor variável com liga com memória de forma de NiTi. O estudo se baseou na variação da indutância pela variação geométrica das espiras construídas com fio com memória de forma e mantendo a permeabilidade magnética do núcleo constante. Foram observadas variações na indutância magnética devido à variação de temperatura provocada por corrente elétrica, demonstrando uma possível relação entre as temperaturas de transformação de fase do material. Para a coleta dos resultados experimentais foram desenvolvidos alguns indutores com LMF com núcleo de ferrite. São apresentados resultados da variação da indutância relacionados com a variação do comprimento e temperatura do indutor de LMF.

Made available in DSpace on 2016-12-08T16:44:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV15MA164.pdf: 989957 bytes, checksum: 38282ca8dc3f75ce2eefab0fb0194232 (MD5) Previous issue date: 2015-07-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A practice used by lowland rice growers in the state of Santa Catarina, aiming to seek higher yields is the anticipation of sowing. However, this practice is limited susceptibility of cultivars to low temperatures in early stages of development and maintenance of dormancy for long periods after harvest. The objective this study was to characterize lowland rice cultivars, produced in Alto Vale do Itajaí, as the physiological quality, cold tolerance in the germination, presence of dormancy and overcoming methods. For this, three experiments carried out. The first study aimed determinate the occurrence of dormancy in pre and post storage and its influence on evaluation efficiency of germination and vigor. Used seeds of seven cultivars, produced in 2013/14 season, and collected immediately after its processing and after 120 days of storage. The physiological quality was determined through germination, cold, accelerated aging, emergence in sand, emergency speed index and seedling length. Occurrence of dormancy in post-harvest, negatively interfere in the evaluation of physiological quality. The 120 days of conventional storage proved to be the ideal time to carry out the physiological analysis, by efficiency in natural overcome dormancy. Second experiment consisted in monitoring the occurrence of dormancy, from physiological maturity until the commercialization, and compare different methods to overcome dormancy as efficiency and practicality. Used seeds of seven cultivars, produced in 2013/14 season, and collected at physiological maturity, harvest, just after processing and during storage. In the 2014/15, the test repeated with six cultivars, collected at physiological maturity, harvest and just after processing. Dormancy overcoming methods tested using pre-drying in an oven, gibberellic acid, hot water and potassium nitrate. Results confirmed occurrence of dormancy in pre and post-harvest and the overcoming ranged according to cultivar and climatic conditions during cultivation. Methods of overcoming dormancy based on pre-drying in the oven were the most efficient and can be adapted for use in a large amount seeds. The third study aimed to evaluate the genetic diversity associated with cold tolerance character germination. Used seeds of seven cultivars, produced in 2013/14 season. The initial physiological quality determined by germination, cold teste, accelerated aging test, electrical conductivity, emergence in sand and seedling length. Cold stress subjected seeds at the beginning stage III germination, at a temperature of 10 ° C for three and five days. The SCS 117 CL, SCS 114 Andosan and SCS 118 Marques cultivars showed high physiological quality, demonstrated tolerate conditions of low temperatures at the start of stage III of germination. Tolerance to conditions of low temperatures in stage III germination was dependent of physiological quality seeds and cultivar, and the cold stress in stage III germination was effective in discrimination of cultivars tolerance to cold / Uma prática utilizada pelos produtores de arroz irrigado no estado de Santa Catarina, visando buscar maiores rendimentos, é a antecipação da época de semeadura. No entanto, essa prática se limita a suscetibilidade das cultivares às baixas temperaturas nas fases iniciais de desenvolvimento e na manutenção da dormência por períodos prolongados após a colheita. O objetivo deste trabalho foi caracterizar cultivares de arroz irrigado, produzidas na região do Alto Vale do Itajaí, quanto a qualidade fisiológica, a tolerância ao frio na germinação, a presença de dormência e seus métodos de superação. Para isso, foram realizados três experimentos. O primeiro objetivou determinar a ocorrência de dormência em pré e pós armazenamento e sua influência sobre eficiência na avaliação da germinação e vigor. Foram utilizadas sementes de sete cultivares, produzidas na safra 2013/14, e coletadas logo após o seu beneficiamento e após 120 dias de armazenamento. A qualidade fisiológica foi determinada através dos testes de germinação, frio, envelhecimento acelerado, emergência em areia, índice de velocidade de emergência e comprimento de plântula. A ocorrência de dormência em pós colheita, interfere negativamente na avaliação da qualidade fisiológica. O período de 120 dias de armazenamento convencional mostrou ser o momento ideal para realização das análises fisiológicas, pela eficiência na superação natural da dormência. O segundo experimento consistiu no monitoramento da ocorrência de dormência, desde a maturidade fisiológica até o momento da comercialização, e comparar diferentes métodos de superação quanto a eficiência e praticidade. Foram utilizadas sementes de sete cultivares, produzidas na safra 2013/14, e coletadas na maturidade fisiológica, no momento da colheita, logo após o beneficiamento e durante o armazenamento. Na safra 2014/15, o ensaio foi repetido com seis cultivares, coletadas na maturidade fisiológica, no momento da colheita e logo após o beneficiamento. Foram testados métodos de superação de dormência utilizando a pré-secagem em estufa, ácido giberélico, água quente e nitrato de potássio. Os resultados obtidos confirmaram a ocorrência de dormência em pré e pós colheita, e a sua superação variou conforme a cultivar e as condições climáticas durante o cultivo. Os métodos de superação da dormência baseados na pré-secagem em estufa foram os mais eficientes e podem ser adaptados para um grande volume de sementes. O terceiro estudo avaliou a diversidade genética associada ao caráter de tolerância ao frio na germinação. Foram utilizadas sementes de sete cultivares, produzidas na safra 2013/14. A qualidade fisiológica inicial foi avaliada pelos testes de germinação, frio, envelhecimento acelerado, condutividade elétrica, emergência em areia e comprimento de plântula. O estresse por frio foi submetido às sementes no início da fase III da germinação, na temperatura de 10 °C durante três e cinco dias. As cultivares SCS 117 CL, SCS 114 Andosan e SCS 118 Marques apresentaram elevada qualidade fisiológica e toleraram as condições de baixas temperaturas no início da fase III da germinação. A tolerância às condições de baixas temperaturas na fase III da germinação foi dependente da qualidade fisiológica das sementes e da cultivar, e o estresse ocasionado nessa fase foi eficaz na discriminação das cultivares quanto a tolerância ao frio