Gypsum treated fly ash as a liner for waste disposal facilities

Fly ash has potential application in the construction of base liners for waste containment facilities. While most of the fly ashes improve in the strength with curing, the ranges of permeabilities they attain may often not meet the basic requirement of a liner material. An attempt has been made in the present context to reduce the hydraulic conductivity by adding lime content up to 10% to two selected samples of class F fly ashes. The use of gypsum, which is known to accelerate the unconfined compressive strength by increasing the lime reactivity, has been investigated in further improving the hydraulic conductivity. Hydraulic conductivities of the compacted specimens have been determined in the laboratory using the falling head method. It has been observed that the addition of gypsum reduces the hydraulic conductivity of the lime treated fly ashes. The reduction in the hydraulic conductivity of the samples containing gypsum is significantly more for samples with high amounts of lime contents (as high as 1000 times) than those fly ashes with lower amounts of lime. However there is a relatively more increase in the strengths of the samples with the inclusion of gypsum to the fly ashes at lower lime contents. This is due to the fact that excess lime added to fly ash is not effectively converted into pozzolanic compounds. Even the presence of gypsum is observed not to activate these reactions with excess lime. On the other hand the higher amount of lime in the presence of sulphate is observed to produce more cementitious compounds which block the pores in the fly ash. The consequent reduction in the hydraulic conductivity of fly ash would be beneficial in reducing the leachability of trace elements present in the fly ash when used as a base liner. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Construction of solid model from measured point data

This paper describes an algorithm for constructing the solid model (boundary representation) from pout data measured from the faces of the object. The poznt data is assumed to be clustered for each face. This algorithm does not require any compuiier model of the part to exist and does not require any topological infarmation about the part to be input by the user. The property that a convex solid can be constructed uniquely from geometric input alone is utilized in the current work. Any object can be represented a5 a combznatzon of convex solids. The proposed algorithm attempts to construct convex polyhedra from the given input. The polyhedra so obtained are then checked against the input data for containment and those polyhedra, that satisfy this check, are combined (using boolean union operation) to realise the solid model. Results of implementation are presented.

Time dependent deformations in concrete: A multi-scale approach

Estimation of creep and shrinkage are critical in order to compute loss of prestress with time in order to compute leak tightness and assess safety margins available in containment structures of nuclear power plants. Short-term creep and shrinkage experiments have been conducted using in-house test facilities developed specifically for the present research program on 35 and 45 MPa normal concrete and 25 MPa heavy density concrete. The extensive experimental program for creep, has cylinders subject to sustained levels of load typically for several days duration (till negligible strain increase with time is observed in the creep specimen), to provide the total creep strain versus time curves for the two normal density concrete grades and one heavy density concrete grade at different load levels, different ages at loading, and at different relative humidity’s. Shrinkage studies on prism specimen for concrete of the same mix grades are also being studied. In the first instance, creep and shrinkage prediction models reported in the literature has been used to predict the creep and shrinkage levels in subsequent experimental data with acceptable accuracy. While macro-scale short experiments and analytical model development to estimate time dependent deformation under sustained loads over long term, accounting for the composite rheology through the influence of parameters such as the characteristic strength, age of concrete at loading, relative humidity, temperature, mix proportion (cement: fine aggregate: coarse aggregate: water) and volume to surface ratio and the associated uncertainties in these variables form one part of the study, it is widely believed that strength, early age rheology, creep and shrinkage are affected by the material properties at the nano-scale that are not well established. In order to understand and improve cement and concrete properties, investigation of the nanostructure of the composite and how it relates to the local mechanical properties is being undertaken. While results of creep and shrinkage obtained at macro-scale and their predictions through rheological modeling are satisfactory, the nano and micro indenting experimental and analytical studies are presently underway. Computational mechanics based models for creep and shrinkage in concrete must necessarily account for numerous parameters that impact their short and long term response. A Kelvin type model with several elements representing the influence of various factors that impact the behaviour is under development. The immediate short term deformation (elastic response), effects of relative humidity and temperature, volume to surface ratio, water cement ratio and aggregate cement ratio, load levels and age of concrete at loading are parameters accounted for in this model. Inputs to this model, such as the pore structure and mechanical properties at micro/nano scale have been taken from scanning electron microscopy and micro/nano-indenting of the sample specimen.

A vision modeling framework for DHM using geometrically estimated FoV

Digital human modeling (DHM) involves modeling of structure, form and functional capabilities of human users for ergonomics simulation. This paper presents application of geometric procedures for investigating the characteristics of human visual capabilities which are particularly important in the context mentioned above. Using the cone of unrestricted directions through the pupil on a tessellated head model as the geometric interpretation of the clinical field-of-view (FoV), the results obtained are experimentally validated. Estimating the pupil movement for a given gaze direction using Listing's Law, FoVs are re-computed. Significant variation of the FoV is observed with the variation in gaze direction. A novel cube-grid representation, which integrated the unit-cube representation of directions and the enhanced slice representation has been introduced for fast and exact point classification for point visibility analysis for a given FoV. Computation of containment frequency of every grid-cell for a given set of FoVs enabled determination of percentile-based FoV contours for estimating the visual performance of a given population. This is a new concept which makes visibility analysis more meaningful from ergonomics point-of-view. The algorithms are fast enough to support interactive analysis of reasonably complex scenes on a typical desktop computer. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Stochastic analysis of epidemics on adaptive time varying networks

Many studies investigating the effect of human social connectivity structures (networks) and human behavioral adaptations on the spread of infectious diseases have assumed either a static connectivity structure or a network which adapts itself in response to the epidemic (adaptive networks). However, human social connections are inherently dynamic or time varying. Furthermore, the spread of many infectious diseases occur on a time scale comparable to the time scale of the evolving network structure. Here we aim to quantify the effect of human behavioral adaptations on the spread of asymptomatic infectious diseases on time varying networks. We perform a full stochastic analysis using a continuous time Markov chain approach for calculating the outbreak probability, mean epidemic duration, epidemic reemergence probability, etc. Additionally, we use mean-field theory for calculating epidemic thresholds. Theoretical predictions are verified using extensive simulations. Our studies have uncovered the existence of an ``adaptive threshold,'' i.e., when the ratio of susceptibility (or infectivity) rate to recovery rate is below the threshold value, adaptive behavior can prevent the epidemic. However, if it is above the threshold, no amount of behavioral adaptations can prevent the epidemic. Our analyses suggest that the interaction patterns of the infected population play a major role in sustaining the epidemic. Our results have implications on epidemic containment policies, as awareness campaigns and human behavioral responses can be effective only if the interaction levels of the infected populace are kept in check.

Ontologies for representation of folk song metadata

The digital management of collections in museums, archives, libraries and galleries is an increasingly important part of cultural heritage studies. This paper describes a representation for folk song metadata, based on the Web Ontology Language (OWL) implementation of the CIDOC Conceptual Reference Model. The OWL representation facilitates encoding and reasoning over a genre ontology, while the CIDOC model enables a representation of complex spatial containment and proximity relations among geographic regions. It is shown how complex queries of folk song metadata, relying on inference and not only retrieval, can be expressed in OWL and solved using a description logic reasoner.

Use of Sediment Bioassays to Verify Efficacy of Caulerpa taxifolia Eradication Treatments

Infestations of the marine macrophytic alga Caulerpa taxifolia were discovered in Agua Hedionda Lagoon, California in 2000. Rapid response actions included containment under pvc tarps coupled with injection of liquid sodium hypochlorite. To assess the efficacy of these treatments, replicated sediment cores were removed from representative treated sites and transferred to grow-out facilities. Similar cores from uninfested (control) sediments were removed, inoculated with viable explants of C. taxifolia and placed in grow-out facilities. Results from two sampling periods (1 year, 2 years post-treatment) showed that no viable C. taxifolia emerged in cores, and that inoculated “control” sediments supported normal growth. Eelgrass ( Zostera marina L.) seedlings emerged from native seed-banks in “treated” cores, which also supported growth of some invertebrates (annelid worms and hydroids). This study provided essential verification of C. taxifolia eradication efforts, and demonstrates the feasibility of incorporating quality control/quality assurance components in rapid response actions. Results of this study also suggest that seeds of eelgrass are viable for at least two years. (PDF has 9 pages.)

Chain-forming zintl antimonides as novel thermoelectric materials

Zintl phases, a subset of intermetallic compounds characterized by covalently-bonded "sub-structures," surrounded by highly electropositive cations, exhibit precisely the characteristics desired for thermoelectric applications. The requirement that Zintl compounds satisfy the valence of anions through the formation of covalent substructures leads to many unique, complex crystal structures. Such complexity often leads to exceptionally low lattice thermal conductivity due to the containment of heat in low velocity optical modes in the phonon dispersion. To date, excellent thermoelectric properties have been demonstrated in several Zintl compounds. However, compared with the large number of known Zintl phases, very few have been investigated as thermoelectric materials.

From this pool of uninvestigated compounds, we selected a class of Zintl antimonides that share a common structural motif: anionic moieties resembling infinite chains of linked MSb₄ tetrahedra, where $M$ is a triel element. The compounds discussed in this thesis (A₅M₂Sb₆ and A₃MSb₃, where A = Ca or Sr and M = Al, Ga and In) crystallize as four distinct, but closely related "chain-forming" structure types. This thesis describes the thermoelectric characterization and optimization of these phases, and explores the influence of their chemistry and structure on the thermal and electronic transport properties. Due to their large unit cells, each compound exhibits exceptionally low lattice thermal conductivity (0.4 - 0.6 W/mK at 1000 K), approaching the predicted glassy minimum at high temperatures. A combination of Density Functional calculations and classical transport models were used to explain the experimentally observed electronic transport properties of each compound. Consistent with the Zintl electron counting formalism, A₅M₂Sb₆ and A₃MSb₃ phases were found to have filled valence bands and exhibit intrinsic electronic properties. Doping with divalent transition metals (Zn²⁺ and Mn²⁺) on the M³⁺ site, or Na¹⁺ on the A³⁺ site allowed for rational control of the carrier concentration and a transition towards degenerate semiconducting behavior. In optimally-doped samples, promising peak zT values between 0.4 and 0.9 were obtained, highlighting the value of continued investigations of complex Zintl phases.

A influência do discurso médico no poder punitivo

Esta dissertação discute a relação entre a medicina, a psiquiatria, a psicologia, o poder punitivo e o Direito Penal, bem como a influência que o discurso de uma produziu no outro, e vice versa. Defende a idéia de que a medicina é um espetáculo de poder que, acasalado com o poder punitivo, e interagindo com, e sobre, o indivíduo, invade e se apropria do seu corpo para, usando-o como instrumento de dominação política, discipliná-lo de acordo com a conveniência, sobretudo, da higiene e, naquela sua relação espúria com o poder punitivo, diferenciá-lo e controlá-lo social e penalmente. Sustenta, ainda, que, malgrado o acasalamento não tenha sido intencional, o Estado via na medicina o instrumento para reforçar o seu poder, enquanto essa via naquele o apoio para o seu espraiamento, embora Medicina e Estado tenham convergido, mas também divergido, por vezes tática e estrategicamente, porquanto nem sempre os dois poderes reconheceram o valor da aliança que haviam estabelecido. Então, defende a tese de que o Estado acatou a medicalização das suas ações políticas e admitiu o valor político das ações da medicina, e com vantagens para ambos que, dividindo o poder, conquistaram. É que, a medicina, mais rápida e mais adequada aos problemas salutares apresentados, ajudava-o a se imiscuir no corpo para a permanência parasitária daquela. E, para manter seu direito ao discurso, sustenta que a medicina reinventou constantemente uma necessidade para, diante dela, apresentar-se como única solução, tendo conseguido isso mediante a apresentação de uma retórica dominial eloquente, mas, sobretudo, tecnificada, é dizer, inacessível ao dominado. Com isso, a disciplina, o controle e a repressão do indivíduo, penal e medicamente, estavam prontas, pois, Direito e Medicina, aquele com a lei, esta com o remédio, juntos, dominaram e dominam os destinos do indivíduo, e da coletividade. Demonstrou, ainda, que os higienistas nunca se desocuparam de suas funções. E, por fim, que os princípios penais devem, independente da qualificação que se os dê, sempre refrear o poder punitivo.

Projeto de biodigestor para geração de bioenergia em sistema de produção de suínos: um estudo de caso da região de Icolo e Bengo - Angola

A tecnologia da biodigestão anaeróbia tem sido comprovada como uma das mais eficientes no tratamento dos dejetos de suínos, esta tecnologia, encontra-se num crescimento tímido em Angola facilitando assim uma poluição maior dos Rios, solos e o ar atmosférico, por falta de tratamento adequado da biomassa produzida por milhares de suínos existentes neste País. O emprego do biogás como fonte de energia para o funcionamento dos equipamentos ainda encontra limitações de ordem tecnológica e por falta de informação, organização e em muitos casos apoios tecnológicos e de instituições governamentais ou Não Governamentais. Este trabalho avaliou a viabilidade técnica, na implantação de Biodigestores na Região de Icolo Bengo em Angola. Foi estudada a implantação de Biodigestores, Modelo Indiano, na fazenda Menga assim como o potencial de geração de energia elétrica existente na produção de Biogás. O tratamento anaeróbio dos resíduos de Suínos como fonte renovável de energia, dentro de um conceito de desenvolvimento sustentável e de racionalização da produção sem agressão ao Meio-Ambiente também são referenciados mostrando que esta tecnologia pode ser apropriada como estratégia de conservação e uso eficiente da energia elétrica que é muito escasso em Angola. O emprego da biodigestão anaeróbia neste caso é possível e desejável, uma vez que contribui para preservação do Meio Ambiente, viabiliza os modernos sistemas de confinamento e reduz o custo da produção assim como ajuda na produção de energia elétrica e de fertilizantes. Um sistema integrado foi proposto e será aplicado na Fazenda Menga, como um dos projetos pioneiros em Angola.

On an embedding property of generalized Carter subgroups

If E and F are saturated formations, we say that E is strongly contained in F if for any solvable group G with E-subgroup, E, and F-subgroup, F, some conjugate of E is contained in F. In this paper, we investigate the problem of finding the formations which strongly contain a fixed saturated formation E.

Our main results are restricted to formations, E, such that E = {G|G/F(G) ϵT}, where T is a non-empty formation of solvable groups, and F(G) is the Fitting subgroup of G. If T consists only of the identity, then E=N, the class of nilpotent groups, and for any solvable group, G, the N-subgroups of G are the Carter subgroups of G.

We give a characterization of strong containment which depends only on the formations E, and F. From this characterization, we prove:

If T is a non-empty formation of solvable groups, E = {G|G/F(G) ϵT}, and E is strongly contained in F, then

(1) there is a formation V such that F = {G|G/F(G) ϵV}.

(2) If for each prime p, we assume that T does not contain the class, S_p’, of all solvable p’-groups, then either E = F, or F contains all solvable groups.

This solves the problem for the Carter subgroups.

We prove the following result to show that the hypothesis of (2) is not redundant:

If R = {G|G/F(G) ϵS_r’}, then there are infinitely many formations which strongly contain R.

Desenvolvimento e validação de modelo preditivo e avaliação de testes de diagnóstico por classe latente para o parasitismo por L. chagasi em cães atendidos no Hospital Veterinário Universitário da UFPI, Teresina

A leishmaniose visceral americana (LVA) é uma doença em expansão no Brasil, para a qual se dispõem de poucas, e aparentemente ineficientes, estratégias de controle. Um dos grandes problemas para a contenção da leishmaniose visceral americana é a falta de um método acurado de identificação dos cães infectados, considerados os principais reservatórios da doença no meio urbano. Neste sentido, a caracterização de marcadores clínico-laboratoriais da infecção neste reservatório e a avaliação mais adequada do desempenho de testes para diagnóstico da infecção podem contribuir para aumentar a efetividade das estratégias de controle da LVA. Com isso, o presente estudo tem dois objetivos principais: (1) desenvolver e validar um modelo de predição para o parasitismo por Leishmania chagasi em cães, baseado em resultados de testes sorológicos e sinais clínicos e (2) avaliar a sensibilidade e especificidade de critérios clínicos, sorológicos e parasitológicos para detecção de infecção canina por L. chagasi mediante análise de classe latente. O primeiro objetivo foi desenvolvido a partir de estudo em que foram obtidos dados de exames clínico, sorológico e parasitológico de todos os cães, suspeitos ou não de LVA, atendidos no Hospital Veterinário Universitário da Universidade Federal do Piauí (HVU-UFPI), em Teresina, nos anos de 2003 e 2004, totalizando 1412 animais. Modelos de regressão logística foram construídos com os animais atendidos em 2003 com a finalidade de desenvolver um modelo preditivo para o parasitismo com base nos sinais clínicos e resultados de sorologia por Imunofluorescência Indireta (IFI). Este modelo foi validado nos cães atendidos no hospital em 2004. Para a avaliação da área abaixo da curva ROC (auROC), sensibilidade, especificidade, valores preditivos positivo (VPP), valores preditivos negativo (VPN) e acurácia global, foram criados três modelos: um somente baseado nas variáveis clínicas, outro considerando somente o resultado sorológico e um último considerando conjuntamente a clínica e a sorologia. Dentre os três, o último modelo apresentou o melhor desempenho (auROC=90,1%, sensibilidade=82,4%, especificidade=81,6%, VPP=73,4%, VPN=88,2% e acurácia global=81,9%). Conclui-se que o uso de modelos preditivos baseados em critérios clínicos e sorológicos para o diagnóstico da leishmaniose visceral canina pode ser de utilidade no processo de avaliação da infecção canina, promovendo maior agilidade na contenção destes animais com a finalidade de reduzir os níveis de transmissão. O segundo objetivo foi desenvolvido por meio de um estudo transversal com 715 cães de idade entre 1 mês e 13 anos, com raça variada avaliados por clínicos veterinários no HVU-UFPI, no período de janeiro a dezembro de 2003. As sensibilidades e especificidades de critérios clínicos, sorológicos e parasitológicos para detecção de infecção canina por Leishmania chagasi foram estimadas por meio de análise de classe latente, considerando quatro modelos de testes e diferentes pontos de corte. As melhores sensibilidades estimadas para os critérios clínico, sorológico e parasitológico foram de 60%, 95% e 66%, respectivamente. Já as melhores especificidades estimadas para os critérios clínico, sorológico e parasitológico foram de 77%, 90% e 100%, respectivamente. Conclui-se que o uso do exame parasitológico como padrão-ouro para validação de testes diagnósticos não é apropriado e que os indicadores de acurácia dos testes avaliados são insuficientes e não justificam que eles sejam usados isoladamente para diagnóstico da infecção com a finalidade de controle da doença.

Esporte contemporâneo: um novo templo do capital monopolista

Esta pesquisa teve por objetivo abrir uma discussão sobre o papel do esporte contemporâneo junto ao processo de alienação humana em tempos de domínio do capitalismo monopolista e do fortalecimento da ideologia dominante. Para tal, no primeiro capítulo, analisou-se as principais transformações vividas historicamente pelo capitalismo com a intenção de identificar o impacto do capitalismo monopolista sobre o novo ordenamento da humanidade. No segundo capítulo, demonstrou-se como o esporte contemporâneo constituiu-se como uma instituição burguesa, socialmente determinada e integrada ao conjunto de normas, ideias e estratégias inerentes ao modo de produção capitalista, participando do processo de mascaramento da questão social. Destaca-se neste capítulo o uso de fontes documentais que demonstraram como o esporte contemporâneo tem ocupado lugar estratégico tanto junto à produção da ideologia dominante, quanto junto ao controle da queda da taxa de lucro. Identificou-se que sob tais condições o esporte contemporâneo compõe os processos compensatórios frente à queda tendencial da taxa de lucro e, ao mesmo tempo, integra-se ao processo de alienação humana, tendo por maior expressão a sua materialização sob a forma dos megaeventos esportivos. Neste ponto, a pesquisa concentra-se na análise dos megaeventos esportivos no Brasil e na criação das políticas do esporte, desde o primeiro governo Lula da Silva até os dias atuais. Identificou-se que os projetos de desenvolvimento do esporte no país, no período em tela, têm participado do processo de gerenciamento da crise do capital e do refluxo das lutas dos trabalhadores. O último capítulo abordou as particularidades que envolvem a ideologia pós-moderna, tendo por objetivo identificar as relações desta com fenômeno esportivo. Constatou-se que, em tempos de domínio do capitalismo monopolista e de suas políticas neoliberais, as contradições que aguçam o processo de alienação sob o qual encontra-se a classe trabalhadora de todo o mundo, coloca a humanidade em um novo patamar de alienação, ainda mais brutal e desumanizador. Nesta conjuntura, o esporte contemporâneo destaca-se por ser funcional tanto ao mercado globalizado, quanto ao projeto imperialista, impondo-se como instrumento da contenção de conflitos em nome da tolerância e da paz no mundo. A presente pesquisa pôde concluir que as condições impostas pela fase monopolista do capitalismo ocultam a natureza dialética do esporte transforma-o num instrumento eficiente ao projeto dominante de incremento da alienação humana. O esporte, sob a forma assumida na contemporaneidade, não contribui para o avanço da consciência da classe trabalhadora, pois vem colaborando para adiamento do projeto de emancipação da humanidade. Projeto este que só será produzido pela organização consciente da classe trabalhadora em busca da superação do modo de produção capitalista.

Síntese e caracterização de TiO2 puro e modificado para aplicações ambientais

Fotocatalisadores baseados em nanopartículas de dióxido de titânio modificados fornecem soluções em potencial para a mineralização de poluentes orgânicos em meio aquoso. Agentes modificadores têm sido amplamente investigados com o objetivo de promover a fotoativação pela luz visível. Foram estudadas a nível fundamental até aqui, as modificações estruturais, texturais e óticas causadas pela introdução de silício e nitrogênio na rede da titânia. Titânias puras (TiO2) e modificadas nanoestruturadas, particularmente titânias modificadas com silício (TiO2-SiO2), com razões atômicas Si/Ti de 0,1, 0,2 e 0,3 foram sintetizadas pelo método sol-gel a partir da hidrólise ácida de isopropóxido de titânio(IV) e tetraetoxisilano. As metodolo-gias sintéticas desenvolvidas tentaram aderir aos princípios da Química Verde, dispensando o uso de atmosfera inerte e temperatura e pressão elevadas, o que foi alcançado utilizando-se, principalmente, a agitação ultrassônica. Titânias modificadas com silício e dopadas com ni-trogênio (TiO2-SiO2-N) foram obtidas a partir do pré-tratamento de TiO2-SiO2 a 500 C ao ar e então submetidas ao fluxo de amônia (NH3) a 600 C por 1-3 h e, após resfriamento, foram recozidas a 400 C ao ar. Amostras distintas foram caracterizadas, na forma de pó seco e após calcinação entre 400600 C, por difração de raios X, adsorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de refletância difusa no UV-Visível. As titânias pu-ras, obtidas principalmente variando-se a razão de hidrólise, foram cristalizadas na forma de anatásio como fase predominante até 600 C, além de traços de brookita presente até 500 C. O rutilo foi identificado a partir de 600 C como fase minoritária, embora apresentando tama-nhos de cristal significativamente maiores que os estimados para o cristal de anatásio. As titâ-nias modificadas com até 20% de silício apresentaram notável estabilidade térmica, evidenci-ada pela presença exclusiva de anatásio até 900 C. Foi também observado o aparecimento de macroporos com diâmetro médio em torno de 55 nm após calcinação a 400 C, diferentemente do que se observou nas amostras em geral. A introdução de baixo teor de silício assegurou às titânias calcinadas valores elevados de área específica, atribuído ao efeito de contenção acentuada na taxa de crescimento do cristal. As titânias modificadas com silício e as titânias puras obtidas com taxa de hidrólise 25:1 para a razão H2O : Ti apresentaram mesoporos com diâmetros médios de mesma dimensão do cristal. As titânias modificadas com silício e dopa-das com nitrogênio apresentaram absorção na região visível entre 400-480 nm, com discreta redução da energia de band gap para as transições eletrônicas consideradas. Titânias calcina-das a 300−400 C apresentaram desempenho fotocatalítico semelhante ao TiO2 P25 da De-gussa sob irradiação UV, na degradação do azo corante Reactive Yellow 145 em soluções a-quosas em pH 5 a 20 1C