Diagnóstico das propriedades de consistência temporal em DMI`s: uma abordagem baseada na TDF RT-LOTOS

Orientador: Paulo Nazareno Maia Sampaio

Patologias na formulação de um betão na ilha da Madeira

Existem diversos métodos de formular a composição de um betão, dos quais, este estudo realça a metodologia aplicada às curvas de referência, nomeadamente a de Faury. No âmbito desta dissertação, o estudo do betão foi focado nas propriedades da resistência à compressão e trabalhabilidade, e nos factores que as influenciam para a obtenção dos resultados pretendidos. A dificuldade deste estudo surgiu na obtenção da trabalhabilidade desejada, derivada do tipo de agregados existentes na empresa e incertezas na quantificação da água de amassadura. Esta foi analisada, com especial destaque, para os parâmetros de absorção e humidade, em que o ensaio normativo da obtenção da capacidade de absorção dos agregados, poderá não ser o mais indicado para quantificar o valor real deste parâmetro. Notou-se que o método de Faury para determinar a água de amassadura, não era o mais indicado, por não ter em conta os parâmetros anteriormente referidos. Foram realizados diversos ensaios de obtenção de parâmetros necessários para efectuar uma formulação acertada. Foram também realizadas diversas amassaduras, com composições distintas, de forma a analisar a sua influência nos resultados. Estes foram analisados através de critérios de conformidade, para classificação do betão em termos de resistência. Foi possível concluir que os resultados da formulação da composição do betão, dependem muito da qualidade dos agregados utilizados, como a sua forma, porosidade e homogeneidade do material pétreo. De acordo com os resultados experimentais, foi concluída a existência de uma insuficiência de finos nas composições criadas para o betão, sugerindo uma curva real granulometria de referência para potencializar a trabalhabilidade para o tipo de agregados utilizados neste estudo.

Betão autocompactável na Região Autónoma da Madeira: da composição de laboratório à comercialização

A durabilidade das estruturas de betão armado é atualmente encarada como uma grande preocupação,é uma das principais incertezas e com graves consequências económicas, ambientais e sociais. Com a crescente falta de durabilidade e com a necessidade de construir estruturas sustentáveis, surge a preocupação do desenvolvimento do betão autocompactável (BAC). Este betão surge no final dos anos 80 no Japão e insere-se nos betões especiais, com capacidade de garantir à construção grandes benefícios tecnológicos, económicos e ambientais. Trata-se de uma tecnologia sustentável cuja principal vantagem é a qualidade dos trabalhos de compactação em obra, pois este surge para colocar inteiramente de parte o processo de compactação, obtendo-se assim um material homogéneo e consequentemente mais durável. Apesar do BAC possuir excelentes propriedades, a sua implementação na indústria da construção na RAM encontra-se ainda numa fase embrionária. O presente trabalho consiste no estudo e desenvolvimento experimental deste novo material, utilizando os materiais correntemente utilizados na Região Autónoma da Madeira (RAM). Esta dissertação pretende, em parte, ser um contributo para o estabelecimento de uma metodologia que conduza a composições otimizadas, baseando-se num procedimento de tentativa-erro, de forma a satisfazer todos os requisitos de desempenho. Verificou-se ao longo do desenvolvimento deste trabalho, aplicabilidade do BAC na RAM. Foram realizados alguns dimensionamentos de composições autocompactáveis, para isso, inicialmente realizaram-se vários estudos em pastas, argamassas e consequentemente em betões. De forma, avaliar a autocompactabilidade e caracterizar este tipo de betão no estado fresco, foram realizados um conjunto de ensaios em laboratório e ensaios de caracterização mecânica no betão endurecido. Com o objetivo de validar o estudo das composições analisadas em laboratório, foram realizadas algumas aplicações em condições reais, isto é, em produção industrial. Conseguiram-se alcançar as propriedades adequadas de um BAC, sem alterar significativamente os procedimentos de amassadura, transporte e colocação estabelecidos para o betão convencional. Os resultados obtidos foram satisfatórios e culminaram com a apresentação de uma proposta de betão autocompactável otimizada para o lançamento do produto no mercado.

Betão com agregados reciclados: estado da arte e análise à gestão e utilização na Região Autónoma da Madeira

Nas últimas décadas temos assistido a um crescimento da produção de resíduos de construção e demolição. Surge então a necessidade de fazer uma gestão consciente destes resíduos reintroduzindo-os quando possível, no ciclo de vida de novas construções, provocando uma redução quer das zonas de aterro quer da abertura de novas zonas de extração de inertes as quais, provocam um elevado impacto ambiental afetando a biodiversidade existente nessas zonas. Com esta intenção, o presente trabalho centra-se na temática do betão com agregados reciclados e pretende contribuir para o seu conhecimento, analisando as características quer dos agregados reciclados quer do betão com eles confecionado, seguindo normas e diretrizes recomendadas por diferentes especificações um pouco por todo o mundo. Ainda no mesmo contexto o estudo pretende conhecer o destino (eliminação, aterro, valorização, etc.) dado aos RCD procedentes de betão na Região Autónoma da Madeira. A análise da bibliografia existente demonstra perdas nas características destes betões reciclados quando comparados com betões convencionais, isto sem dúvida devido principalmente à quantidade de pasta de cimento aderido presente na composição do agregado reciclado, a qual afeta direta e indiretamente a maioria das propriedades quer do agregado reciclado quer do betão com eles confecionado. Foi recolhida informação que permite caracterizar o sector da construção civil, fazendo o diagnóstico do estado atual da gestão dos resíduos de construção e demolição que é feita pelas empresas de construção sediadas na RAM, mais concretamente a gestão dos resíduos de betão e a reutilização e reciclagem dos mesmos.

Análise da viabilidade da aplicação do aço inoxidável na Ilha da Madeira

A grande maioria das estruturas existentes atualmente contém aço na sua constituição, seja na forma de aço estrutural, seja na forma de armaduras de betão armado. A deterioração precoce do aço destas estruturas é um fenómeno muito comum e que tem acarretado grandes custos em reabilitações e reparações. O principal fator para essa deterioração precoce é o contacto de agentes agressivos, como os cloretos, com o aço que originam a sua corrosão. Na Ilha da Madeira alguns desses agentes agressivos estão presentes em grandes quantidades, promovendo a súbita corrosão do aço, fazendo com que os custos de manutenção sejam elevados. Uma das formas de evitar a corrosão do aço é através da utilização do aço inoxidável reduzindo assim os custos com manutenções ao longo da sua vida útil. Nesta dissertação pretende-se avaliar se a utilização do aço inoxidável em vez do aço carbono na Ilha da Madeira é economicamente mais vantajosa a longo prazo. Para esse fim foram elaboradas diversas tarefas. Numa fase inicial foi realizada uma análise comparativa entre o aço carbono e o aço inoxidável em termos de propriedades gerais, comportamento mecânico e regulamentação, mas também uma pesquisa sobre as aplicações e os tipos de aço inoxidável. Numa fase seguinte foram abordados mecanismos de degradação e métodos de reparação para a corrosão. Para além disso, foram determinados os tempos de vida útil de projeto, através de modelos de degradação, e estimados cenários de degradação e manutenção. Posteriormente foram dimensionados dois tipos de estruturas (betão armado e estrutura metálica) e para dois tipos de aço (aço carbono e aço inoxidável) por forma a determinar o peso dos materiais das estruturas para apurar o seu custo. Em seguida foram realizadas as análises económicas das estruturas mencionadas anteriormente face aos cenários de manutenção anteriormente realizados. As análises recaíram sobre os custos inicias das estruturas e os custos a longo prazo, para um período de vida útil de 50 anos. Em função da análise realizada pode concluir-se que na Ilha da Madeira a utilização do aço inoxidável nas estruturas metálicas, por enquanto, não é vantajosa em termos económicos. Para as estruturas de betão armado, verificou-se também que na maioria dos casos a utilização do aço carbono é a melhor opção económica a longo prazo, exceto nas estruturas perto do mar com cimentos do tipo CEM I ou CEM II/A, em que o aço inoxidável é a melhor opção, pois embora este apresente um custo inicial superior ao do aço carbono, o seu custo total a longo prazo incluindo as reparações é inferior.

Natureza da decisão estratégica em organizações desportivas: estudo das associações de modalidade na Região Autónoma da Madeira

Segundo os pressupostos do planeamento e da gestão estratégica, as organizações desportivas sem fins lucrativos devem aumentar a autonomia e melhorar a capacidade de antecipar e perceber as mudanças do meio envolvente (face às oportunidades e ameaças), e precisam de intervir activamente na formulação de estratégias (Correia, 2000; Handy, 1988; Kikulis, Slack & Hinings, 1995; Pires, 1995; Santos, 2002; Slack & Hinings, 1992; Thibault, Slack & Hinings, 1993; Thibault, 1999). Nesta perspectiva, o estudo procura compreender as decisões estratégicas das associações desportivas (AD’s), o que pressupõe a análise descritiva da estrutura organizacional e dos principais corpos sociais que têm competências em matéria de decisão e desenvolvimento da organização. No âmbito da análise da estrutura interna, e tendo por base o modelo político das organizações - jogos de poder e de interesses (Mintzberg, 1995; Mintzberg, Lampel & Ahlstrand, 2000) - procurámos identificar e descrever o papel dos principais actores e unidades de apoio que evidenciaram maior influência nas decisões da Direcção e nos seus resultados. Assim, e de acordo com as opções epistemológicas e metodológicas, o estudo fundamenta-se segundo uma perspectiva construtivista e interpretativa (Erickson, 1986; Guba, 1990) das intervenções dos actores em contexto de reunião de Direcção, tendo por objectivo central compreender as decisões estratégicas e as suas determinantes (internas e externas). Só através de um acompanhamento próximo e sistemático dos principais actores organizacionais - Presidente da Direcção (PD), dirigentes, gestores desportivos e directores técnicos (DT’s) - podemos identificar os elementos e as suas intervenções, e, consequentemente, compreender e interpretar as lógicas que estão subjacentes ao processo e tomada de decisão.

A biblioteca escolar e as TIC: modelo para novas aprendizagens: estudo de caso em três escolas secundárias da Região Autónoma da Madeira

Designamos a sociedade emergente como Sociedade de Economias de Informação/Sociedade da Informação, sendo caracterizada por mudanças constantes e radicais provocadas pelas TIC e novos meios de comunicação, que transformaram a sociedade industrial. A sociedade emergente pode ser a génese de economias diferenciadas: sociedades com meios tecnológicos e informacionais avançados, que criam economias avançadas e sociedades desprovidas desses meios, originando economias pobres. Este quadro desigual interage com o Homem, com o Sujeito, diversificando as estruturas sociais e ocupacionais: os ricos e os que têm emprego equivalem aos que possuem, dominam a informação, o conhecimento e a economia; os pobres, os info-excluídos (desprovidos de informação e conhecimento) e com empregos com baixos níveis de qualificação ou mesmo desempregados, vivem em sociedades com sistemas económicos pobres. Assim sendo, a escola não pode alhear-se desta sociedade emergente. Teoricamente, desenvolvemos dois paradigmas: o educacional e o informacional. O paradigma educacional reúne várias correntes teóricas: cultural, sociocognitiva (construtivista), tecnológica e social. O paradigma informacional baseou-se em literatura de diversos autores, para além do contributo recente de Manuel Castells. Os dois paradigmas permitiram criar a concepção de uma nova escola: a escola construtivista, que dá primazia ao Homem, como Sujeito Cultural. O ensino passa a ser centrado no aluno, com a mediação/orientação dos professores, do bibliotecário escolar, dos pais e das múltiplas fontes de informação, tanto impressas como electrónicas, das TIC e de novos modelos de aprendizagem, baseados na interdisciplinaridade, no desenvolvimento de novas competências, e do pensamento crítico, do trabalho colaborativo e na construção de novos conhecimentos. Neste contexto, a biblioteca escolar assume grande relevância. É o centro informacional, transversal e interactivo na nova escola construtivista, e adopta, na presente investigação, a designação de biblioteca escolar analógica/digital, porque reúne os recursos documentais da galáxia de Gutenberg e os que nasceram no ambiente tecnológico, digitalizado e “webizado”. A biblioteca escolar analógica/digital adequa-se ao paradigma do projecto curricular pelo facto de também valorizar o processo de pesquisa da informação, como etapa cognitiva. No estudo de caso, implementado em três escolas secundárias da Região, desenhamos um modelo de aprendizagem baseado numa tríade interdisciplinar, cujo tema leccionado foi a ”Laurissilva”, isto é, a floresta da ilha da Madeira. A tríade interdisciplinar percorreu a seguinte sequência: Aula de Geografia+Biblioteca escolar+Aula de Informática. Trata-se de um estudo de caso holístico e integrado. Os alunos com a mediação e orientação dos intervenientes, com o apoio das TIC e da Biblioteca escolar, construíram novos conhecimentos, num ambiente colaborativo, interdisciplinar, inovador e interactivo, distintos dos da aula teórica leccionada na sala de aula, fechada e transmissionista.

Susceptibility of mosquito vectors to Dirofilaria immitis on Madeira Island, Portugal

Dirofilaria immitis (Leidy, 1856), an agent of heartworm disease, is an important parasite from both the veterinary standpoint and as a model to study human filariasis. It is a mosquito-borne filarial nematode which inhabits the right ventricle and pulmonary arteries of dogs. D. immitis is an important disease agent on Madeira Island with about 30% of dogs testing positive for this worm. Nevertheless, the vectors of this parasite in Madeira have never been studied, nor has the interaction between pathogen and vector, or the environmental variables that might influence heartworm transmission. Innate susceptibility to infection is only one component of vector competence, and field isolation of naturally infected mosquitoes has shown the capability of D. immitis to exploit a great diversity of vector species under natural conditions. The purpose of this work was to determine which mosquitoes are vectors of heartworm disease, the relation between population density and environment, and the association between immune response of the vector to the filarial parasite. Seasonal abundance of Culex theileri and Culex pipiens molestus was studied. Correlation and canonical correspondence analysis were performed using abundance data of these two species with selected weather variables, including mean temperature, relative humidity and accumulated precipitation. The most important factor determining Cx. theileri abundance was accumulated precipitation, while Cx. pipiens molestus abundance did not have any relationship with weather variables. Field studies were performed to verify whether Cx. theileri Theobald functions as a natural vector of D. immitis on Madeira Island, Portugal. Cx. theileri tested positive for D. immitis for the first time. The same study was made regarding Cx. p. molestus. Two abnormal L2 stage filarial worms were found in Malpighian tubules in field caught Cx. p. molestus. In the laboratory, two strains of Cx. p. molestus were studied for their susceptibility to D. immitis. None presented infective-stage larvae. Finally, because Cx. p. molestus is an autogenous mosquito, we evaluated the reproductive costs when this mosquito mounts an immune response against D. immitis in the absence of a blood meal. This mosquito showed an active immune response when inoculated intrathoracically with microfilariae (mf) of the heartworm. The ovaries from mosquitoes undergoing melanotic encapsulation developed more eggs than those which could not melanize the mf. This fact is contradictory with some previous studies of reproductive costs in Armigeres subalbatus and Ochlerotatus trivittatus, and it was the first time that an autogenous mosquito was used to study this subject.

Modelização das camadas junto aos eléctrodos em descargas de arco de alta pressão

Nesta dissertação foi realizada a modelização numérica das camadas de não-equilíbrio junto aos cátodos e ânodos em descargas de arco de alta pressão. Ao contrário de trabalhos anteriores, a modelização é uni cada, i.e., baseia-se num único conjunto de equações escritas sem suposições simpli cativas tais como equilíbrio térmico, equilíbrio de ionização (Saha) e quaseneutralidade, e não utiliza uma divisão a priori do domínio de cálculo em sub- camadas com propriedades físicas diferentes. Processos de transporte de iões e electrões são descritos no âmbito do modelo de difusão. Foi também desenvolvida uma teoria da camada de ionização junto ao cátodo no âmbito do modelo multi uido. Os resultados obtidos são comparados com dados experimentais. Os resultados da tese elucidam a física de transferência de corrente através das camadas junto aos eléctrodos em descargas de arco de alta pressão, e servem para melhor compreen- der os fenómenos que ocorrem em vários dispositivos industriais, como as lâmpadas de descarga de muito alta pressão e as tochas de plasma.

Optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos‐eólicos em zonas insulares de diversidade climática‐Arquipélago da Madeira

Nesta tese apresento um estudo detalhado sobre vários aspectos relacionados com a optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos em zonas insulares de diversidade climática-arquipélago da Madeira que foi desenvolvido no Laboratório Regional de Engenharia Civil e com algumas deslocações no Laboratório de Energia Solar da Universidade de Vigo entre 2002 e 2007. Foi baseado nos conhecimentos adquiridos ao longode 25 anos de prática profissional de estudo, projecto, montagem e monitorização de tecnologias solares e eólicas, para produção de electricidade em locais isolados, bem como pesquisa e análise climatológica. Como resultado final e após a criação de uma base de dados climáticos para fins energéticos, determinámos os dias característicos de radiação solar e temperatura para cada um dos doze meses do ano, nas seis estações meteorológicas estudadas. Estes dias são de grande utilidade também para a elaboração de outros estudos. Após o tratamento dos dados constatou-se que a evolução das temperaturas ao longo do ano, tanto no caso das médias como nas médias dos valores máximos e nas médias dos valores mínimos,segue uma tendência similar em todas as estações. Concluimos que, a altitude é o factor determinante nestas diferenças, de tal maneira que quanto maior for a altitude menor são, em geral, as temperaturas médias. No estudo da irradiação global constatámos que na ilha do Porto Santo há mais 4% de radiação solar que na ilha da Madeira. Já na costa norte da Madeira, mais precisamente em São Jorge a média diária mensal e anual é inferior em cerca de 16.5 % em relação ao Porto Santo. Contudo, a costa sul da Madeira apresenta valores de radiação interessantes para o aproveitamento energético. Na abordagem à produção fotovoltaica e eólica, desenvolvemos um novo conceito que relaciona a produção eléctrica por metro quadrado de terreno horizontal, referente à área dos módulos fotovoltaicos e à área de afectação dos aerogeradores. Este novo conceito permite facilmente comparar sistemas energéticos diferentes utilizando diferentes recursos energéticos, permitindo também comparar a energia eléctrica produzida com a energia solar recebida e, deste modo, extrapolar os resultados para a toda a superfície do arquipélago. Finalmente, no que diz respeito à optimização de sistemas híbridos fotovoltaicos-eólicos nas seis zonas climáticas do arquipélago da Madeira, calculámos a produção eólica diária e a produção média diária para cada um dos doze meses do ano, bem como a média anual, isto por metro quadrado de área varrida pelo rótor do aerogerador, para que os resultados se pudessem comparar com os resultados anteriormente obtidos na produção fotovoltaica, reportados também a metro quadrado de área de módulo. No que concerne à produção máxima e comparativa de sistemas (100% fotovoltaicos e 100% eólicos), estudámos várias hipóteses para que os resultados fossem os mais gerais possíveis, tendo-se chegado à conclusão de que se se relacionar a procura de energia/consumo com a produção anual do sistema híbrido, não é necessário fazer a simulação dos sub-sistemas fotovoltaicos-eólicos em tamanho real, bastando apenas conhecer a proporção exacta destes, e extrapolar os resultados obtidos em percentagem para qualquer dimensão. Da análise comparativa dos resultados da produção energética das diferentes composições percentuais fotovoltaico-eólico, podemos avaliar facilmente o grau de cobertura de energia renovável. Conhecidas as percentagens de cobertura da procura que se obtêm com energias renováveis, é possível definir com segurança as percentagens solar-eólica que oferecem as melhores opções técnicas. Em termos de optimização técnica, concluímos que o único factor que diferencia um sistema híbrido de outro, nos 6 locais estudados, é a área do módulo fotovoltaico e a área varrida pelo rótor do aerogerador. Finalmente, concluímos que os custos das instalações híbridas e do kWh renovável produzido nos locais estudados, diminuem em todos os locais ao diminuir a percentagem do sub-sistema eólico no sistema híbrido fotovoltaico-eólico, sendo o custo mais baixo reportado sempre à Instalação toda solar (100% fotovoltaica).