Proposição: O objetivo deste estudo foi avaliar como a contração volumétrica (CV), o grau de conversão (GC), a taxa máxima de polimerização (RPmax) e a tensão de polimerização (TPmax) de dois compósitos experimentais são influenciados pela concentração de fotoiniciadores na matriz e pela irradiância aplicada na fotopolimerização. Material e métodos: Duas séries de monômeros foram formuladas, com partes iguais em peso dos seguintes monômeros: série B= Bis-GMA/ TEGDMA; série U= Bis-GMA/ UDMA / TEGDMA. Essas séries foram combinadas a três níveis de fotoiniciadores, num total de seis materiais experimentais, com a concentração em porcentagem de peso de uma amina terciária (EDMAB) e canforoquinona (CQ), respectivamente: alta (H)= 0,8 / 1,6; intermediária (M)= 0,4 / 0,8 e baixa (L)= 0,2 / 0,4. A todas as misturas, 75% e peso de vidro de estrôncio e 5% em peso de OX-50 (sílica coloidal) foram adicionados. O estudo foi dividido em três módulos: no primeiro, os seis compósitos foram testados quanto aos parâmetros descritos acima para a mesma dose de energia aplicada. No segundo, os mesmos materiais foram testados com a dose de energia ajustada de acordo com a concentração de fotoiniciadores de modo que todos os níveis atingissem graus de conversão semelhantes. No terceiro módulo, os materiais com a concentração \"M\" de fotoiniciadores foram submetidos a uma de três irradiâncias: 200, 400 ou 600 mW/cm2, com o tempo de exposição ajustado para que a dose de energia fosse mantida constante. CV foi registrada em um dilatômetro de mercúrio, GC foi avaliado através de FTIR, RPmax foi obtida através de um DSC 7 e a TP foi avaliada em um aparato de compliance controlado, descrito por Sakaguchi et al., 2004. Resultados: Em todos os módulos, não houve interação entre os fatores e assim, as médias foram agrupadas por série de monômeros e nível de fotoiniciadores (módulos 1 e 2) ou nível de irradiância (módulo 3). No módulo 1, as concentrações \"H\" e \"M\" apresentaram GC semelhante, ambas estatisticamente superiores à apresentada pelo grupo com o menor conteúdo de CQ/amina. A série U apresentou GC superior à da série B. RPmax aumentou significantemente com a concentração de fotoiniciadores entre cada um dos níveis estudados (p<0,001), e foi maior para a série U (p<0,05). O grupo de concentração \"H\" apresentou valores de TPmax maiores do que os grupos de concentração \"L\", enquanto que \"M\" apresentou valores de TPmax semelhantes aos dos outros dois (p<0,001). As séries B e U apresentaram TPmax equivalente (p>0,05). CV foi maior para \"L\", estatisticamente diferente das outras duas. A série B apresentou maior CV (p<0,05 para ambos os fatores). No módulo 2, o GC não foi influenciado pela concentração de fotoiniciadores (p>0,05). A série U apresentou maior GC comparado com a série B (p<0,001). RPmax aumentou com a concentração de fotoiniciadores entre cada um dos níveis estudados e foi maior para a série U (p<0,001 para ambos). TPmax não foi influenciada pela concentração de fotoiniciadores (p>0,05). A série B apresentou maior TPmax comparado com a série U (p<0,001). CV foi maior para \"L\", estatisticamente diferente das outras duas. A série B apresentou maiores valores de CV (p<0,001 para ambos os fatores). No módulo 3, GC variou significantemente apenas com a irradiância (p<0,001), sendo que os grupos de alta irradiância apresentaram valores estatisticamente mais baixos comparados aos níveis de irradiância médio e baixo. RPmax, aumentou com a irradiância e foi maior para a série U (p<0,001 para ambos). A série B apresentou valores de TPmax do que os da série U. CV não foi influenciada pela irradiância (p=0,442). A série B apresentou CV estatisticamente maior que a série U (p<0,001). Conclusões: De maneira geral, podemos dizer que CV, GC e RPmax mostraram uma interação bastante complexa e, nas condições deste estudo, não foi possível determinar a contribuição relativa de cada um destes fatores no desenvolvimento da tensão de polimerização. No entanto, parece haver uma tendência de TPmax ser influenciada mais pronunciadamente pelo GC ou CV do que pela RPmax, como demonstrado nos módulos 2 e 3. / Proposition: The objective of this study was to evaluate how the volumetric shrinkage (VS), degree of conversion (DC), maximum rate of reaction (RPmax), polymerization stress (PSmax) and maximum rate of stress development (RSmax) of two experimental composites are influenced by the photoinitiator concentration ([photo]) and by the irradiance. Methods and materials: Bis-GMA/TEGDMA (B series) and Bis GMA/UDMA/TEGDMA (U series) were mixed in equal parts in weight. A tertiary amine (EDMAB) and camphoroquinone (CQ), respectively, were added in three concentrations: high (H)= 0.8/1.6; intermediate (M)= 0.4/0.8 and low (L)= 0.2/0.4 (in wt%). In all mixtures, 80 wt% filler was added. The study was divided in three sections: I) composites were photoactivated with 13 J/cm2. II) radiant exposure was adjusted so that all [photo] would achieve similar DC. III) [photo] \"M\" materials were submitted to three irradiances: 200 (L), 400 (I) or 600 (H) mW/cm2, with exposure time adjusted to convey the same radiant exposure. VS was registered in a mercury dilatometer, DC was evaluated by FTIR spectroscopy, RPmax was obtained in a DSC 7 and PSmax was evaluated in a controlled compliance device, described previously (SAKAGUCHI; WILTBANK; MURCHISON, 2004a). Results: Because no interaction between the factors was observed (except for RSmax in sections I and III), means were pooled for monomer series and [photo] (sections I and II) or irradiance (section III). I) concentrations \"H\" and \"M\" presented similar DC, both statistically superior to \"L\" (p<0.001). U series presented higher DC compared to B series. RPmax increased significantly with photoinitiator concentration between each of the studied levels (p<0.001), and was higher for U series (p<0.05). VS was higher for \"L\", statistically different than the other two (p<0.05). B series presented higher VS (p<0.05). The group with \"H\" concentration presented PSmax higher than \"L\", while \"M\" presented values similar to both (p<0.001). B and U series presented equivalent PSmax (p=0.284). For B series, RSmax increased 100% between the lower e intermediate [photo]. For U series, this increase was only around 50%. II) DC was not influenced by [photo] (p=0.388). U series presented higher DC compared to B series (p<0.001). RPmax increased with [photo] between all studied levels and was higher for U series (p<0.001 for both). VS was higher for \"L\", statistically different from the other two (p<0.001). B series presented higher VS (p<0.001). PSmax was not influenced by the photoinitiator concentration (p=0119). B series presented higher PSmax compared to U series (p<0.001). RSmax increased with [photo] and was higher for U series (p<0.001). III) High irradiance groups presented statistically lower DC compared to the other irradiance levels (p<0.001). Monomer series did not influence DC (p=0.793). RPmax increased with the irradiance and was higher for U series (p<0.001 for both). VS was not influenced by the irradiance (p=0.442). B series presented VS statistically higher than U series (p<0.001). \"H\" groups presented higher PSmax compared to \"L\". \"M\" presented PSmax similar to both (p<0.001). B series presented PSmax higher than U series. While no difference in RSmax between irradiance leves was observed for B series, RSmax increased with the irradiance for U series. Conclusions: There seems to be a trend for PSmax to be influenced more markedly by DC or VS than by RPmax. However, VS, DC and RPmax showed a quite complex interaction and, in the conditions of the present study, it was not possible to determine the relative contribution of each of these factors on stress development.

Cardiac magnetic resonance (CMR) imaging is the gold standard imaging technique for assessment of ventricular dimensions and function. CMR also allows assessment of ventricular deformation but this requires additional imaging sequences and time consuming post processing which has limited its widespread use. A novel CMR analysis software package, ‘feature tracking’ (Tom Tec, Germany) can measure ventricular deformation directly from cine CMR images. This thesis seeks to further our understanding of the feasibility of feature tracking to assess myocardial deformation and volumetric measures. Chapter 3 validates normal ranges for deformation parameters and compares values against traditional tagging measures. The work identifies global circumferential strain measures as being the most reproducible. In chapters 4 and 5, feature tracking values for left and right ventricular strain are compared with echocardiography derived speckle tracking indices of deformation. For left ventricular (LV) parameters, circumferential and longitudinal strain are most consistent and for the right ventricular (RV) measures, assessment of free wall strain using feature tracking shows promise and with modifications in algorithms is likely to further improve in the future. Chapter 6 assesses the ability of feature tracking to measure diastolic function. The results show that radial diastolic velocities and longitudinal diastolic strain rates can predict diastolic dysfunction (as diagnosed by echocardiography) with acceptable levels of sensitivity and specificity, particularly when used in combination. 11 The use of feature tracking to provide automated measures of ventricular volumes, mass and ejection fraction is assessed in chapter 7. Feature tracking in this context shows acceptable correlation but poor absolute agreement with manual contouring and further adjustments to algorithms is necessary to improve its accuracy. This work offers insights into the use of feature tracking for the assessment of ventricular deformation parameters. It is a technique with advantages over CMR tagging methods and given the speed of post processing has the potential to become the CMR preferred assessment for strain quantification in the future.

O final da vida útil de pavimentos com bases rígidas se caracteriza pelo aparecimento de trincas de blocos e de fadiga. Neste cenário, a reciclagem das camadas de base e revestimento asfáltico, com adição de cimento, surge como técnica importante para reabilitação dessas estruturas. Além de se tratar de uma solução vantajosa do ponto de vista técnico, é competitiva em termos econômicos, além de sustentável. Entretanto, a escassa normatização nacional dificulta sua aplicação, destacando-se a falta de um procedimento de dosagem. Objetivando contribuir para o desenvolvimento de um método de dosagem de camadas recicladas com cimento, desenvolveu-se um programa experimental, contemplando a caracterização mecânica (resistência e rigidez), a variação volumétrica e a erodibilidade de misturas contendo fresado asfáltico, materiais de bases rígidas (brita graduada tratada com cimento e solo-cimento) e cimento Portland. Foram analisados os efeitos da porcentagem de fresado, do teor de cimento e do tempo de cura, compactando-se os corpos de prova na energia Modificada. Com auxílio de um software estatístico, foi elaborado um planejamento experimental para definição das misturas analisadas, contemplando-se diversos níveis para as variáveis independentes (teores de cimento entre 1% e 7%, e porcentagens de fresado variando entre 8% e 92%, aproximadamente). Os tempos de cura considerados foram extrínsecos ao planejamento e variaram de acordo com o ensaio, sendo de 3, 7 e 14 dias para os ensaios de comportamento mecânico e de 7 dias para os demais ensaios. Obtiveram-se modelos com efeitos estatisticamente significativos, com exceção da expansão. Os demais modelos apresentaram coeficientes de determinação de médios a elevados, tendo em vista a heterogeneidade dos materiais estudados, além do tamanho amostral considerável. Foi verificado que todas as variáveis afetam as propriedades analisadas, sendo que o teor de cimento demonstrou maior efeito, sendo que sua adição melhora consideravelmente o comportamento das misturas empregadas, frente à ação do tráfego e da água. Foram alcançados resultados bastante elevados de resistência à compressão simples (1,00 MPa a 6,49 MPa) e resistência à tração na compressão diametral (0,17 MPa a 1,22 MPa); já a rigidez das misturas apresentou uma ampla variação de resultados (484 MPa a 20.031 MPa). Com relação aos materiais de base empregados (brita graduada tratada com cimento e solo-cimento), não se observou uma tendência única; as misturas com solo-cimento apresentaram maior resistência, entretanto, com comportamento ligeiramente inferior quanto à variação volumétrica e à erodibilidade. Na análise da rigidez, os materiais de base mostraram comportamento bastante similar. Para concluir, foi verificado que o procedimento proposto por Fedrigo (2015) também é satisfatório para a dosagem de misturas recicladas constituídas por antigas bases cimentadas e fresado asfáltico, restando ainda quantificar a possível retração por secagem das misturas estudadas. / The end of the useful life of pavements with rigid bases characterizes by the appearance of block and fatigue cracking. The full-depth reclamation with cement (FDR-C) of this layer combined with the asphalt layer seem to be a good choice for the rehabilitation of the pavement structure. Besides being an advantageous solution from a technical point of view, it is competitive in economic terms, besides being sustainable. However, the Brazilian standards are scarce thus limiting its application, highlighting the lack of an appropriated mix design method to this technique. In order to contribute for the development of an FDR-C mix design method, an experimental program was developed aiming to test the mechanical characterization (strength and stiffness), volumetric variation and the erodibility of mixtures made of reclaimed asphalt pavement (RAP), rigid base materials (cement treated crushed stone and soil-cement) and Portland cement. There were analyzed the effects of the RAP percentage, the cement content and the curing time of the specimens. For that, the compaction effort used was the Brazilian Modified one. Through a statistic software, an experimental planning was prepared for mixtures determination, with several levels for the independent variables (cement content between 1% and 7%, and RAP percentage varying by 8% up to 92%, approximately). The curing time analyzed was outward of experimental planning and it varied according to the kind of test. The specimens of mechanical performance were cured for 3, 7 and 14 days, and the other tests were examined at the 7th day of curing time. Models with statically significant effects were obtained, except the swell one. The others had medium and high coefficients of determination, given the heterogeneity of the studied materials, in addition to considerable sample size. It was found that all variables affect the analyzed properties, and the cement content proved to be with the greatest effect among the analyzed factors. Cement addition improves considerably the behavior of the mixtures for the traffic and water actions. Moreover, higher results were achieved for UCS (1.00 MPa up to 6.49 MPa) and ITS (0.17 MPa up to 1.22 MPa) tests. While the mixtures stiffness presented a wide range of results (484 MPa up to 20,031 MPa). Regarding the studied materials, it was observed that they do not have a single trend. The mixtures with soil-cement presented stronger, but with slightly lower behavior for volumetric variation and erodibility. At the stiffness analysis, different materials showed very similar behavior. All in all, it was found that the mix design method proposed by Fedrigo (2015) is also suitable for employment in semi-rigid FDR-C, still remaining to measure the possible drying shrinkage of specimens.

O emprego de resíduos da indústria como materiais alternativos na Engenharia vem sendo tópico recorrente em pesquisas de desenvolvimento de novos materiais, devido a uma maior consciência da opinião pública quanto ao impacto ambiental oriundo da produção industrial. Buscando colaborar com esta discussão, esta pesquisa procurou inserir dois resíduos (cinza volante e cal de carbureto), gerados na região metropolitana de Porto Alegre, como alternativa de solução em Engenharia. Analisando-se a microestrutura da cinza volante, observa-se que ela é formada por esferas ocas e plerosferas (esferas ocas preenchidas por esferas menores). Foi estudado o ganho de resistência da mistura promovido pela moagem da cinza volante em um moinho de bolas cerâmicas, visando uma potencialização da reatividade do material. A fim de possibilitar a utilização destes resíduos, é necessário um estudo do seu comportamento mecânico decorrente da cimentação proporcionada pela mistura e compactação destes materiais. A presente pesquisa busca fornecer subsídios para que seja possível determinar o seu comportamento, através do uso da relação porosidade (η)/teor volumétrico de cal (LV) obtidas a partir da identificação e quantificação das variáveis mais importantes no controle da resistência da mistura dos dois resíduos, com e sem o processo de moagem da cinza, levando a formulação de equações para previsão da resistência à compressão simples do material cimentado para cinza volante com diferentes tempos de moagem e cura acelerada. Para isso, foram realizados ensaios de compressão simples em corpos de prova com 5, 10 e 15% de cal, com peso específico aparente seco de 11, 12 e 13 kN/m3, curados por 7 dias, com umidade de 18% para os tempos de moagem 0, 2 e 6h nas temperaturas 23 e 40°C, e 0 e 6h a 60°C. Os resultados apontam que o aumento do teor de cal gerou ganhos de resistência para as maiores temperaturas de cura; a diminuição da porosidade proporcionou um ganho de resistência para todas as combinações; o aumento da temperatura foi importante no ganho de resistência entre 23oC e 40oC; a moagem da cinza por 2h promoveu ganhos significativos de resistência em relação à não moída, porém, para 6h de moagem os ganhos não foram significativos para as temperaturas de cura de 23oC e 60oC. A relação η/LV, ajustada por um expoente [η/(Lv)0,07], mostrou-se adequada na formulação de equações na previsão da resistência do material cimentado para todas as temperaturas e tempos de moagem estudados. Além disso, a existência de relações únicas e distintas no controle da resistência à compressão simples em função da porosidade, teor volumétrico de cal, temperatura de cura e tempo de moagem, mostraram-se úteis para formulações de dosagem. Os resultados foram submetidos à análise de variância que comprovou que todos os fatores controláveis escolhidos para o experimento são significativos, assim como todas suas interações. / The use of industry by-products as alternative materials in Engineering has been a recurring topic of research in development of new materials, mainly, due to a larger public conscience regarding the environmental impact of industrial production of waste. Aiming to contribute on this discussion, this research sought to introduce two by-products (fly ash and carbide lime), produced on the metropolitan area of Porto Alegre, as an alternative Engineering solution. Analyzing the microstructure of the fly ash, it is observed that it is composed by void spheres and plerospheres (void spheres filed with smaller ones). Having that in mind, it was studied the admix strength gain promoted by the grinding of de fly ash on a ceramic ball mill, aiming an enhancement of the reactivity of the material. In order to enable the use of these byproducts, it is necessary the study of its mechanical behavior due to the cementation provided by the mixture and compaction of these materials. The current research seeks to provide subsides in order to determine its behavior, through the use of the ratio porosity (η)/ volumetric lime content (LV), obtained from the identification and quantification of the most important variables on the control of the strength of the admixes of both by-products, with or without the process of fly ash grinding. This means, the formulation of equations for the simple compressive strength forecast of the cemented material for the fly ash with different grinding times and accelerated curing temperature. In order to do so, it were realized simple compression tests with 5, 10 and 15% of lime, with a specific dry unit weight of 11, 12 and 13 kN/m3, cured for 7 days, with water content of 18% for the grinding times of 0, 2 and 6h to the curing temperatures of 23 and 40oC, and 0 and 6h to 60oC. The results show that, the increase of lime content provided strength gains for the higher temperatures; the decrease of porosity generated strength gain to all the combinations; the increase in curing temperature was important on the strength gain between 23oC and 40oC; the grinding of fly ash for 2h promoted significant strength gains when compared to the not ground samples, however, for 6h of grinding the strength gain wasn’t significant for the 23oC and 60oC curing temperatures. The η/LV ratio, adjusted by an exponent [η/(LV)0,07], presented itself adequate for the formulation of the equations for the forecast of the strength gain of the cemented material to all the studied temperatures and grinding times. Besides that, the existence of unique and distinct relationships on the control of the simple compression strength depending on the porosity, volumetric lime content, curing temperature and grinding time, have been shown useful for the dosage formulation. The results were submitted to variance analysis, which demonstrated that all the factors chosen on the experiment were significant, as all their interactions.

Algoritmos para rendering de superfícies são rápidos, mas não são compatíveis com situações em que é necessário investigar estruturas internas em volumes. Algoritmos de rendering volumétrico direto são adequados para a exploração de estruturas volumétricas, mas são lentos quando comparados a um rendering de superfícies. Várias soluções híbridas foram propostas na literatura, sendo que uma delas, conhecida como VoS (Volume on Surface), foi proposta recentemente com o objetivo de aumentar a capacidade de investigação do conteúdo de volumes por meio de superfícies. VoS é uma técnica híbrida que permite mapear o conteúdo de um volume em superfícies extraídas do mesmo. A técnica executa lançamento de raios para mapear as informações do volume na superfície, possibilitando a visualização das estruturas internas do volume utilizando rendering de superfícies convencional. No presente trabalho estudamos a técnica VoS e propomos diversas modificações com o intuito de generalizar a técnica e tratar algumas de suas limitações. As novas soluções apresentadas permitem a utilização da técnica com volumes de voxels regulares, e geram imagens de melhor qualidade. Assim como a VoS, as duas novas versões implementadas, VoSm e VoSm*, têm o objetivo de melhorar o poder de investigação do rendering de superfícies, permitindo a exploração do conteúdo de volumes. A técnica VoS e suas variações oferecem uma ferramenta alternativa para aplicações em que a utilização de superfícies é uma solução natural. / Surface rendering algorithms are fast, but are not suitable in situations where internal volume structures must be displayed for investigation. On the other hand, Direct Volume Rendering algorithms are effective to support exploration of internal volume structures, but software implementations are slow as compared to surface rendering solutions. Several hybrid solutions have been proposed in the literature. One of such hybrid solutions, named as VoS (Volume on Surface), has been recently introduced with the goal of using surfaces to enhance volume investigation capability. VoS is a hybrid technique that maps volume contents to surfaces extracted from this volume. The technique performs ray casting to map the volume information onto the surface, thus enabling the visualization of internal volume structures using standard surface rendering algorithms. In this work we study the VoS technique and propose several modifications in order to generalize the technique and treat some of its limitations. The new solutions presented here enable applying the technique to volumes described as a regular grid of voxels and produce images of superior quality as compared to the original. As with VoS, the two novel implementations, VoSm and VoSm*, have the goal of improving the investigative power of a surface rendering display, supporting exploration of volumetric contents. VoS and its variations are alternative tools for applications where surface rendering is a natural visualization solution.

La simulation numérique des écoulements est une étape essentielle de la conception des turbines à gaz équipant les hélicoptères. La recherche permanente de la performance a conduit à des géométries de turbines très complexes et il devient de plus en plus difficile de modéliser des grilles de simulation qui épousent parfaitement la CAO des moteurs. La technique chimère permet de s’affranchir des contraintes de recollement parfait des différentes grilles en autorisant leur chevauchement. Cependant elle soulève de nouveaux problèmes lors de la phase de post-traitement, lorsqu’il s’agit d’exploiter les résultats de simulation afin de faire de nouveaux calculs ou de les visualiser, parce que les outils usuels ne sont pas adaptés à ces configurations particulières. Dans le cadre des deux premiers projets du programme MOSART du pôle de compétitivité Aerospace Valley, respectivement MACAO et OSMOSES, nous avons travaillé en collaboration avec l’entreprise Turbomeca à la conception d’une méthode de reconstruction volumique afin de traiter les résultats de simulations à base chimère. Nous avons ainsi proposé une méthode innovante permettant de reconstruire une partition de l’espace de simulation exempte de chevauchement entre grilles. La nouvelle partition conserve le maximum de propriétés des grilles d’origine et assure en tout point la conformité aux bords. La complexité théorique est linéaire avec la taille des grilles d’origine et nous permet d’obtenir des temps de traitement de l’ordre de la seconde pour des grilles de plusieurs centaines de milliers de mailles. Le principal intérêt de ce travail est de rendre exploitables les résultats de simulations à base chimère par les outils de post-traitement, qu’il s’agisse d’outils maison ou des nombreux logiciels commerciaux ou OpenSource disponibles, condition indispensable pour l’adoption de la méthode chimère par les bureaux d’études. / Computationnal fluid dynamics is an essential step in gas turbine modelling. Continuous optimization of turbines has led to sophisticated geometries, which raises severe issues for the design of adapted simulation grids. The chimera technique aims at relaxing geometry matching constraints by allowing grids overlap. However, post-processing of simulation results performed over chimera grids raises new issues because usual tools are not tuned for this particular geometricconfigurations. In the framework of the MOSART programme of the world competitiveness cluster Aerospace Valley, we have been working in collaboration with Turbomeca in order to develop a technique for the volumetric reconstruction of chimerasimulation results. We propose an innovative method that allows us to build a collection of non-overlapping grids while preserving the main properties of the former simulation grids and featuring boundary conforming property everywhere.The theorical complexity of our algorithms has proved to be linear in the size of the former grids and leads to computation times of a few seconds for grids of hundreds of thousands of cells. The main impact of this work leads in the possibility of using any post-processing tool, including a large number of OpenSource solutions, for post-processing chimera simulation results, which is a mandatory condition for the wide acceptance of this method by industry actors.

La gomme d’Acacia est l’une des plus anciennes gommes naturelles dans le monde et la plus connue. Elle est définie comme l’exsudat gommeux produit par les arbres d’Acacia senegal et Acacia seyal. Les gommes d’Acacia sont composées d’arabinogalactanes protéines (AGPs), faiblement chargés, hyperbranchés avec une forte proportion de sucres (90%) et d’environ 1-3% de protéines et de minéraux. Malgré ses nombreuses applications industrielles, les connaissances sur ses propriétés volumétriques (hydrostatiques et hydrodynamiques) restent à améliorer. Ces propriétés peuvent être liées à la flexibilité et l’hydratation des molécules qui déterminent les propriétés fonctionnelles importantes comme les propriétés interfaciales. L'objectif de cette thèse est l’étude des propriétés volumétriques d’AGPs de la gomme d’Acacia. L’étude a été faite sur les principales variétés des gommes d’Acacia, A. senegal et A. seyal, ainsi que des fractions macromoléculaires d’A. senegal, obtenues par la chromatographie d'interaction hydrophobe et d'échange ionique. Les principaux résultats ont montré que les AGPs de gomme d’Acacia ont une structure semi flexible. De plus, des différences dans la flexibilité et l’hydratation entre les fractions d’AGPs ont été montré. Ces différences ont été expliquées par leurs différences en composition, polarité, masse molaire, forme et conformation. De plus, un comportement intermédiaire entre des protéines et des polysaccharides linéaires ont été montré. Finalement, un effet des agrégats d’AGPs sur les propriétés volumétriques a été mis en avance. / Acacia gum is the oldest and most widely known and used gum, it is a dried gummy exudate from the leaves and branches of the Acacia senegal and Acacia seyal trees. Acacia gums are weakly charged, amphiphilic hyperbranched arabinogalactan-proteins (AGPs). They are composed of about 90% polysaccharides and from 1-3% of proteins and minerals. In spite of the widely spread of industrial usage of A. gums, their volumetric properties (hydrostatic and hydrodynamic) have not been well studied. These properties have been linked to important properties such as flexibility and hydration of the molecule, which are related to important functional properties of A. gums (e. g. interfacial properties). The main objective of this PhD thesis was to study the volumetric properties of AGPs from Acacia gums exudates. For this effect, the main commercial species, A. senegal and A. seyal, and the macromolecular fractions of the former, obtained via hydrophobic interaction and ionic exchange chromatographies were studied. The main results showed that AGPs from Acacia gums have a semi-flexible structure. However, differences in their flexibility and hydration were seen among AGP fractions. These differences were explained based on their composition, polarity, molar mass, shape and conformation. Furthermore, an intermediate behavior between proteins and linear polysaccharides was evidenced. In addition, an effect of the presence of AGP based aggregates on the volumetric properties was seen.

A arquitetura pré-fabricada apresenta vantagens provenientes da industrialização, mas sua produção pode levar à repetição e padronização, gerando edifícios excessivamente similares. Constituem desafios importantes, para a personalização da edificação produzida através de Sistemas Pré-Fabricados Modulares Volumétricos, a combinação de módulos unidos, na sua maioria, por vértices coincidentes. Considerando que soluções compositivas alternativas implicam na diversificação de posição da junção entre módulos, o objetivo deste trabalho é especificar um modelo generativo que ofereça múltiplas alternativas compositivas vinculadas às diretrizes de junção. O desenvolvimento do modelo considerou, separadamente, três tipos de prisma: retangular, trapezoidal e triangular. Explorando seus componentes estruturais – pilar, viga e conexões -, extraiu-se, a partir dos padrões compositivos gerados, os tipos de encontro necessários para vincular tais componentes. Quatro conjuntos conectivos genéricos foram usados na simulação das junções e definição das diretrizes conectivas. O paradigma da Gramática de Formas associado aos tipos de encontro necessários para criar vínculos entre os componentes estruturais permitiu gerar, automaticamente, alternativas compositivas. O uso do modelo confirmou que, alternativas compositivas com unidades volumétricas tridimensionais, dependem simultaneamente de atributos geométricos e construtivos do conjunto conectivo usado para fixar os módulos entre si. Ao mesmo tempo, demonstrou que a variação compositiva pode ser ampliada através da exploração da relação compositiva-conectiva, respeitados os atributos conectivos e diferentes graus de ajustes nos conjuntos conectivos utilizados. / The prefab architecture has advantages from industrialization, but its production can lead to repetition and standardization, generating excessively similar buildings. They constitute important challenges for customizing the building produced by Prefabricated Volumetric Modular Systems that require combination of modules united mostly by coincident vertices. Whereas alternative compositional solutions imply the diversification position of the junction between modules, the objective of this work is to specify a generative model that offers multiple compositional alternatives linked to joint guidelines. The development of the model considered separately three types of prism: rectangular, trapezoidal and triangular. Exploring the structural components - pillar, beam and connections - it is extracted from the generated compositional standards, types of meeting necessary to link these components. Four generic connective sets were used in the simulation of the joints and connective guidelines. The paradigm of grammar of forms associated with the types of meeting needed to create links between the structural components enabled to generate, automatically, compositional alternatives. The model use confirmed that, compositional alternatives with threedimensional volumetric units depend simultaneously on geometric and constructive attributes of the connective assembly used to secure the modules together. At the same time it showed that the compositional variation could be enlarged through the exploration of the connective-compositional relationship, observing the connective attributes and different degrees of adjustment in connective sets used.

Made available in DSpace on 2017-07-10T19:24:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Denise_ Palma.pdf: 3977847 bytes, checksum: f1b9e703a33e6b3a240867b86778aaa2 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / The wastewater of cassava industry is a resultant effluent from the processing of cassava starch extraction and has a high pollution potential due to its high organic load concentration. Its treatment via anaerobic digestion, in addition to removing organic matter, enables biogas and biofertilizer production. However, the anaerobic system efficiency requires control of alkalinity to keep appropriate levels of pH for methanogenic activity. Alkalinity monitoring is required because its wastewater from starch manufacturer has high potential for acidification, due to the presence of high concentrations of fast fermentation of sugars. This feature can be responsible for increasing acidity levels and can cause problems for methanogenesis. Some chemicals may be applied in digesters in order to provide alkalinity to the anaerobic environment. However, some of them cause problems for digestion or digesters. Thus, in order to avoid these problems, this study tested the effects of different amounts of dolomitic limestone on an anaerobic treatment system of wastewater from cassava industry. Two horizontal-methanogenic reactors with a useful 3.38-liter volume were studied. The relation between mass of dolomitic limestone and working volume was 1:2 in the reactor A and 1:4 in reactor B. The limestone were standardized so that they had diameters varying from 9.5 to 11.2 mm. They were arranged in the initial portion of the reactors, where wastewater came through. After the stabilization period of treatment systems six volumetric organic loads were consecutively applied (2.30; 3.01; 4.31; 5.69; 7.71 and 8.54 gCOD.L-1.d -1), with their respective hydraulic retention times (4.02; 3.07; 2.05; 1.69; 1.69 and 1.13 days). It was observed, for each increase of volumetric organic load that both reactors required the same period for stabilization. The statistical results of the studied parameters (pH, partial alkalinity, intermediate alkalinity, total alkalinity, volatile acidity, ratio VA/TA, ratio IA/PA, calcium, magnesium, volatile organic acids, chemical oxygen demand, number of total solids, biogas and methane, nitrogen, phosphorus, potassium, copper, zinc, nickel, iron and manganese) showed that there were significant differences between the two reactors (based on ratios of the tested limestone) only in relation to Mg2+ and TS. However, there were significant differences between the organic loads applied in each reactor in relation to parameters such as PA, TA, VA, VA/TA, Ca2+, Mg2+, removal of total COD, removal of filtered COD, TS, TFS, TVS, biogas production, methane production, and specific methane production. These differences indicate that the best results regarding the main monitoring parameters of an anaerobic system occurred in treatments 2.30, 3.01 and 4.31 g COD L-1 d-1, with pH values above 8.0; higher concentrations of alkalinity due to bicarbonate and total alkalinity (above 1500 mg CaCO3 L-1). These data closely matched to the highest concentration of magnesium ions in the effluent of reactors (67.28 to 114.90 mg L-1); COD removals were above 90%; methane percentages in biogas varied from 73 to 76%; the highest averages of specific production of biogas were from 0.31 to 0.49 Lbiogas g CODconsumed) and specific methane production (0.22 to 0.29 Lmethane g CODconsumed). Finally, it can be concluded that different amounts of limestone rocks had no influence on the treatment process in the two studied reactors. Thus, we recommend the use of fewer amount of them since there is a greater useful volume in the reactor. However, the release of calcium and magnesium ions in both reactors assured an alkalinity supply / A água residuária de fecularia é o efluente resultante do processamento da mandioca para extração de fécula e possui alto potencial poluidor devido à elevada concentração de matéria orgânica. O tratamento via biodigestão anaeróbia, além de remover matéria orgânica, viabiliza a produção de biogás e de biofertilizante. No entanto, a eficiência do sistema anaeróbio requer controle da alcalinidade a fim de manter o pH em níveis adequados para a atividade metanogênica. O monitoramento da alcalinidade se faz necessário porque a água residuária de fecularia possui elevado potencial de acidificação, em virtude da presença de altas concentrações de açúcares de rápida fermentação. Essa característica pode ser responsável por elevar os níveis de acidez a ponto de causar problemas à metanogênese. Alguns produtos químicos podem ser empregados nos biodigestores a fim de fornecer alcalinidade ao meio anaeróbio. No entanto, alguns deles podem causar problemas à biodigestão ou aos biodigestores. Assim, com o intuito de evitar esses problemas, o objetivo deste trabalho foi testar os efeitos de diferentes quantidades de pedras de calcário dolomítico sobre o sistema de tratamento anaeróbio de água residuária de fecularia. Foram utilizados dois reatores metanogênicos horizontais com volumes úteis de 3,38 L. A relação entre a massa de pedras de calcário e o volume útil de reator foi de 1:2 no reator A e de 1:4 no reator B. As pedras de calcário, padronizadas de modo a terem entre 9,5 e 11,2 mm de diâmetro, foram dispostas na porção inicial dos reatores, por onde ocorria a entrada da água residuária. Após o período de estabilização dos sistemas de tratamento, foram aplicadas, consecutivamente, seis cargas orgânicas volumétricas (2,30; 3,01; 4,31; 5,69; 7,71 e 8,54 g DQO L-1 d-1), com os respectivos tempos de detenção hidráulica (4,02; 3,07; 2,05; 1,69; 1,69 e 1,13 dias). Observou-se, a cada aumento de carga orgânica volumétrica, que ambos os reatores requeriam o mesmo período para estabilização. Os resultados estatísticos dos parâmetros estudados (pH, alcalinidade parcial, alcalinidade intermediária, alcalinidade total, acidez volátil, relação AV/AT, relação AI/AP, cálcio, magnésio, ácidos orgânicos voláteis, demanda química de oxigênio, série de sólidos totais, biogás, metano, nitrogênio, fósforo, potássio, cobre, zinco, níquel, ferro e manganês) apontaram que ocorreram diferenças significativas entre os dois reatores (quanto às proporções de pedras de calcário testadas) somente em relação ao Mg2+ e aos ST. No entanto, ocorreram diferenças significativas entre as cargas orgânicas aplicadas em cada reator em relação aos parâmetros AP, AT, AV, AV/AT, Ca2+, Mg2+, remoção de DQO total, remoção de DQO filtrada, ST, STF, STV, produção de biogás, produção de metano e produção específica de metano. Essas diferenças indicam que os melhores resultados quanto aos principais parâmetros de monitoramento do sistema anaeróbio ocorreram nos tratamentos 2,30, 3,01 e 4,31 g DQO L-1 d-1, com valores de pH acima de 8,0; elevadas concentrações de alcalinidade devida aos bicarbonatos e alcalinidade total (acima de 1500 mg CaCO3 L-1), coincidindo com as maiores concentrações de íons magnésio nos efluentes dos reatores (67,28 a 114,90 mg L-1); remoções de DQO acima de 90%; porcentagens de metano no biogás entre 73 e 76%; maiores médias de produção específica de biogás (0,31 a 0,49 Lbiogás g DQOconsumida) e de produção específica de metano (0,22 a 0,29 Lmetano g DQOconsumida). Conclui-se, portanto, que as diferentes quantidades de pedras de calcário não tiveram influência sobre o processo de tratamento nos dois reatores. Desta forma, recomenda-se o emprego da menor quantidade de pedras de calcário para que haja maior volume útil no reator. Contudo, a liberação de íons cálcio e magnésio em ambos os reatores garantiu o fornecimento de alcalinidade ao sistema anaeróbio para a rápida estabilização a cada aumento de carga orgânica volumétrica. Palavras-chave: alcalinidade, biogás, cálcio, magnésio

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento e a validação de métodos analíticos para determinação de cloridrato de tizanidina (TZ) matéria-prima e forma farmacêutica. Na fase de identificação, a matéria-prima (substância química de referência) foi analisada e caracterizada utilizando-se medidas físicas (ponto de fusão e solubilidade), espectrometria no infravermelho e por técnicas cromatográficas (cromatografia líquida de alta eficiência e cromatografia em camada delgada). Após foi desenvolvido e validado método analítico para o doseamento de cloridrato de tizanidina matéria-prima utilizando a titulação por volumetria em meio não-aquoso, que pode ser realizada em estabelecimentos de pequeno porte. No estágio posterior, para quantificação da forma farmacêutica utilizou-se desenhos experimentais (fatorial fracionado e desenhos de composto central). O método CLAE com detector Charged Aerosol Detection (CAD) foi validado e um produto de degradação foi obtido na condição de degradação de estresse oxidativo (H2O2 13%). Foi também quantificado o cloreto presente na molécula. Tanto a volumetria em meio não-aquoso com determinação do ponto final por indicador, quanto o método cromatográfico foram comparados com métodos descritos em compêndios oficiais e não demonstraram diferença significativa quando aplicados ao doseamento da matéria-prima e forma farmacêutica, respectivamente. / The aim of this work was the development and validation of analytical methods for determination of tizanidine hydrochloride (TZ) raw material and dosage form. In the identification phase, the raw material drug (chemical reference) was analyzed and characterized using physical measures (melting point and solubility), infrared spectrophotometry and chromatographic techniques (high performance liquid chromatography and thin layer chromatography). An analytical method for assay of tizanidine hydrochloride raw material was developed and validated by using volumetric titration in a non-aqueous liquid, which can be performed in small establishments. In a later stage, for the measurement of the dosage form an experimental design was used (fractional factorial and centered composite design. The HPLC method with charged aerosol detection (CAD) was validated and a degradation product was obtained under the oxidative stress condition (H2O2 13%). Chloride present in the molecule also was quantified. Both, the non-aqueous titration method with coloured indicator and the chromatographic one were compared to the methods described in official compendia and do not present significant difference when applied to the determination of the raw material and dosage form, respectively.