Tensile and bond characterization of natural fibers embeeded in inorganic matrices

Innovative composite materials made of continuous fibers embedded in mortar matrices have been recently received attention for externally bonded reinforcement of masonry structures. In this regards, application of natural fibers for strengthening of the repair mortars is attractive due to their low specific weight, sustainability and recycability. This paper presents experimental characterization of tensile and pull-out behavior of natural fibers embedded in two different mortar-based matrices. A lime-based and a geopolymeric-based mortar are used as sustainable and innovative matrices. The obtained experimental results and observations are presented and discussed.

Regeneração natural de três hectares de floresta ombrófila densa de terra firme na região do rio Urucu-AM, Brasil

Neste trabalho estudou-se a regeneração natural de três hectares, em floresta ombrófila de terra - firme na região do rio Urucu no município de Coari -Am ( 40 51' 18" e 40 52' 16" S; 650 17' 58" e 650 20' 01" W), abordando todos os indivíduos com altura total maior ou igual a 10cm até 3,0m e diâmetro à altura do peito (DAP) menor que 10cm. As espécies que mais se destacaram foram o Protium subserratum Engl. com valores médios de 30,55%, Inga receptabilis (Vahl.) Wild.com 15,85%, Oenocarpus bacaba com 12,35% e Oenocarpus bataua com 11,42%, entre as espécies arbóreas.

Durabilidade natural da madeira de pupunha (Bactris gasipaes Kunth). I. fungos

A durabilidade da madeira de Bactris gasipaes Kunth (pupunha) face aos fungos foi avaliada em ambiente florestal e urbano e em condições de laboratório. Foram utilizadas, cinco árvores com espinhos e cinco sem espinhos da população Tabatinga, raças Putumayo, sendo retirados discos de 25-30cm da base, meio e do topo de cada pupunheira e colocados em uma área florestal próxima ao Banco Ativo de Germoplama de B. gasipaes (2°38'S, 60°03'W). Os discos foram inspecionados trimestralmente, para acompanhar o processo de biodeterioração da madeira causado por fungos durante dezoito meses. No ensaio em ambiente urbano, as amostras do estipe foram distribuídas, uma na posição côncava e outra na convexa, sobre uma estrutura de madeira localizada em uma área próxima da CPPF do Campus do INPA, Manaus e inspecionadas bimestralmente por um ano. Em ambiente florestal, o revestimento dos discos mostrou-se suscetível aos fungos Hymenogramme javanensis Mont. & Berk. e Hypoxylon rubiginosum (Pers.: Fr.) Fr.. Em ambiente urbano, a madeira apresentou alta susceptibilidade a Lenzites striata (Swart.: Fr.) Fr. e a Lenzites sp. e o revestimento a Porostereum amethysteum Hjortst. & Ryv. e a Stereum strigoso-zonatum (Sch.) G. H. Cunn.. Em condições de laboratório, a madeira da pupunheira demonstrou alta resistência aos fungos Lenzites trabea Pers.:Fr., Polyporus fumosus Pers.:Fr. e Pycnoporus sanguineus (L.:Fr.) Murr.

The food spectrum of the cardinal - tetra (Paracheirodon axelrodi, Characidae) in its natural habitat

The cardinal tetra (Paracheirodon axelrodi) is the most intensively commercialized ornamental fish from the Rio Negro Basin (Amazonas State, Brasil). Analysis of the stomach and gut contents of fish caught in their natural habitats show conclusively that the cardinal is essentially a predator, feeding on the mesofauna that adheres to submerged litter, roots and waterplants. Microcrustacea and chironomid larvae (Diptera) were the most frequently ingested prey, while algae intake was relatively infrequent. It is argued that the relatively small size of the cardinals captured in their natural habitat is due to the annual migrations imposed by the inundation cycles, rather than to resource limitation, because it is known from earlier investigations of similar habitats, that these plant substrates are densely colonized by the aquatic mesofauna. Cardinals raised in captivity are larger and have higher rates of growth.

Durabilidade natural do estipe de pupunha (Bactris gasipaes Kunth, Arecaceae) II: insetos

Neste trabalho estão apresentados os resultados da durabilidade natural do estipe (madeira) de Bactris gasipaes Kunth (pupunha), quando submetido ao ataque de insetos xilófagos, em ensaios em ambiente florestal e urbano. Foram utilizados dez palmeiras, cinco com espinhos e cinco sem espinhos, de plantios da Fazenda Experimental da Universidade Federal do Amazonas, localizada no km 40 da rodovia Manaus-Boa Vista (BR 174). De cada uma das palmeiras foram cortados três discos de aproximadamente 30 cm de espessura, retirados da base, do meio e do topo. No ambiente florestal, os discos foram distribuídos aleatoriamente, em área próxima ao plantio, no espaçamento de 0,5m, permanecendo durante 18 meses, período no qual foram efetuadas seis inspeções trimestrais para avaliar o grau de deterioração e coleta de insetos. Para o ensaio em condição urbana, os discos foram secionados axialmente para a retirada da medula e distribuídos aleatoriamente, nas posições côncava e convexa, sobre uma estrutura de madeira, localizada no Campus do INPA em Manaus, e inspecionados bimestralmente por um ano. Os resultados do ensaio no ambiente florestal indicaram que a maioria dos discos foi deteriorada por térmitas e a vida útil da base foi em torno de 18 meses, a do meio e do topo em torno de 15. As principais espécies de cupins foram: Heterotermes tenuis (Hagen) (Rhinotermitidae) responsável pela deterioração da parte basal, mediana e o topo; Nasutitermes similis Emerson (Termitidae) que infestou a região da base e do meio; Anoplotermes sp.(Termitidae) e Nasutitermes tatarandae (Holmgren) (Termitidae) responsáveis pela infestação da parte mediana do estipe. No ambiente urbano, o principal responsável pela deterioração das amostras foi o besouro Dinoderus bifoveolatus Wollston (Bostrichidae), e em seguida, o térmita N. similis.

Substituição natural de rainhas fisogástricas e distância de vôo dos machos em Tiuba (Melipona compressipes fasciculata Smith, 1854) e Uruçu (Melipona scutellaris Latreille, 1811) (Apidae, Meliponini)

Este trabalho relata detalhes da vida reprodutiva de duas espécies de abelhas sem ferrão. Rainhas velhas de Melipona compressipes fasciculata, no Maranhão, morrem e são substituídas com sucesso em todos os meses. Rainhas de Melipona scutellaris, trazidas de Lençóis (BA - nordeste do Brasil) para Uberlândia (MG, centro-sudeste do Brasil) morreram durante todos os meses e não mostraram a existência de trimestre preferencial para as novas rainhas iniciarem postura. Quarenta machos de M. scutellaris, após serem marcados no tórax e libertados em grupos de 10 a 100, 400, 800 e 1000 metros do meliponário, tiveram seus retornos observados. Todos os machos libertados a 100 e 400 metros regressaram ao meliponário, 7 de 10 machos e 2 de 10 machos retornaram de 800 e 1000 metros, respectivamente. Os machos esperam constantemente pela saída de uma rainha virgem, próximos às colônias órfãs, o que indica que a maioria das rainhas é inseminada próximo aos seus ninhos, portanto, a dispersão dos genes depende do vôo dos machos e da distância de enxameagem para ocupação de uma cavidade para o novo ninho.

Projeção da dinâmica da floresta natural de Terra-firme, região de Manaus-AM, com o uso da cadeia de transição probabilística de Markov

Os fatores que envolvem os processos da dinâmica da floresta influenciam a sua biodiversidade e, portanto, a qualidade da floresta. A definição de estratégias que envolve a proteção e o uso adequado da floresta manejada e a recuperação de áreas já degradadas tornam-se possível com o estudo da estrutura e dinâmica da floresta primária por meio de informações como a mortalidade, o recrutamento e a permanência das árvores no sistema florestal. Este trabalho teve como objetivo avaliar a dinâmica de uma floresta não perturbada e fazer projeções da dinâmica florestal usando a matriz de transição probabilística (Cadeia de Markov). As taxas de recrutamento, mortalidade e incremento foram determinadas a partir de inventários florestais realizados em dois transectos, nos sentidos Norte-Sul e Leste-Oeste (20 x 2500 m cada, totalizando 10 ha), localizados no km 50 da BR 174, na estrada vicinal ZF-2, Manaus/AM, nos anos de 2000 e 2004. A floresta acumulou 8,34 t.ha-1.ano-1 de biomassa fresca acima do solo. De acordo com projeção para 2008, o número total de árvores diminuirá em 2,67% (de 5987 indivíduos (2004) para 5827 (2008)) e a mortalidade será 15% maior (de 264 (2004) para 311 (2008)). O teste Qui-quadrado mostrou que não há diferença significativa (1% de probabilidade) entre as informações coletadas e projetadas. Esses resultados permitem concluir que a Cadeia de Markov é um eficiente instrumento para projetar a dinâmica da floresta natural, contribuindo para o planejamento em curto prazo das atividades que utilizam os recursos florestais.

Infecção natural por tripanosomatídeos (Kinetoplastida: Trypanosomatidae) em Lutzomyia umbratilis (Diptera: Psychodidae) em áreas de leishmaniose tegumentar americana no Amazonas, Brasil

Durante o período de 2002 a 2003 foram realizadas coletas de flebotomíneos em duas áreas do estado do Amazonas (Base de treinamento militar - BI1 e Tarumã Mirim). Nessas coletas foram capturadas um total de 1.440 fêmeas de Lutzomyia (Nyssomyia) umbratilis. Lu.umbratilis é a principal responsável pela transmissão da Leishmaniose Tegumentar Americana (LTA) ao norte do Rio Amazonas. Do total coletado apenas 15 espécimens (ou 1,04%) apresentaram infecção natural por tripanosomatídeos, sendo 12 na BI1 e 3 em Tarumã-Mirim. Isso representou uma taxa de infecção de 1,66% (12 dos 720 capturados em BI1) e 0,42% (3 dos 720 em Tarumã-Mirim). Estes resultados confirmam as informações prévias por outros autores de reduzidos valores de infecção natural por tripanosomatídeos em flebotomíneos, mesmo em áreas altamente endêmicas para leishmaniose.

Estrutura fitossociológica de um fragmento natural de floresta inundável em área de Campo Sujo, Lagoa da Confusão, Tocantins

Fragmentos de florestas inundáveis localizam-se naturalmente na Planície do Araguaia entre os estados de Tocantins e Mato Grosso nas áreas de Cerrado. Ocorrem sob a forma de depressões naturais, que no estado do Tocantins estão situados nas áreas de planícies de inundação, que favorecem seu alagamento, conseqüentemente, o maior tempo de retenção da água em épocas de elevada precipitação. Este estudo teve como objetivo caracterizar a estrutura de um fragmento de floresta inundável de aproximadamente um hectare, inserido em área de Campo Sujo, no município de Lagoa da Confusão, TO. Foram amostrados todos os indivíduos arbustivo-arbóreos com circunferência 1,30m do solo (CAP) > 15 cm. Ao todo, foram encontrados 665 indivíduos, 34 famílias e 49 espécies. As espécies com maior valor de cobertura, em ordem decrescente, foram Sclerolobium paniculatum var. rubiginosum (Mart. ex Tul.) Benth., Calophyllum brasiliense Cambess. e Licania apetala (E. Mey.) Fritsch. As famílias mais ricas foram Fabaceae (8), Arecaceae, Chrysobalanaceae e Vochysiaceae (3). O índice de diversidade de Shannon (H') foi de 2,97nats/ind. A distribuição de classes de diâmetro apresentou curva na forma de "J" invertido estando a maioria dos indivíduos nas sete primeiras classes.

Geographic pattern of genetic diversity in natural populations of Rosewood (Aniba rosaeodora), in the Central Amazonia

Rosewood (Aniba rosaeodora Ducke, Lauraceae) is an Amazonian evergreen tree and a source of the purest linalool, the main component of its essential oil, which is very valuable in the international perfumery market. After decades of over-exploitation it is currently considered as threatened. We evaluated the genetic diversity and its distribution in four populations in Central Amazonia. Thirty-five reliable RAPD markers were generated, of which 32 were polymorphic (91.4%). Variation was higher within the populations (76.5%; p < 0.0001) and geographic distribution contributed to population differentiation (23.4%; p < 0.0001). The Amazon River had a small influence on gene flow (3.3%; p < 0.0001), but we identified evidence of gene flow across the river. There were significant differences in marker frequencies (p < 0.05), in agreement with the low gene flow (Nm = 2.02). The correlation between genetic distance and gene flow was - 0.95 (p = 0.06) and between geographic distance and gene flow was -0.78 (p = 0.12). There was a geographic cline of variability across an East-West axis, influenced as well by the Amazon River, suggesting the river could be a barrier to gene flow. Although threatened, these Rosewood populations retain high diversity, with the highest levels in the Manaus population, which has been protected for over 42 years in a Reserve.

Mechanical performance of natural fiber-reinforced composites for the strengthening of masonry

The growing concerns regarding the environmental impact generated by the use of inorganic materials in different fields of application increased the interest towards products based on materials with low environmental impact. In recent years, researchers have turned their attention towards the development of materials obtained from renewable sources, easily recoverable or biodegradable at the end of use. In the field of civil structures, a few attempts have been done to replace the most common composites (e.g. carbon and glass fibers) by materials less harmful to the environment, as natural fibers. This work presents a comprehensive experimental research on the mechanical performance of natural fibers for the strengthening of masonry constructions. Flax, hemp, jute, sisal and coir fibers have been investigated both from physical and mechanical points of view. The fibers with better performance were tested together with three different matrices (two of organic nature) in order to produce composites. These experimental results represent a useful database for understanding the potentialities of natural fibers as strengthening systems.

Different module placements in a modular façade system for natural ventilation

Nowadays natural ventilation has gained prominence because its correct use can reduce energy consumption for cooling systems and improve thermal comfort among users. In this paper, we report on the modelling initiative, based on the wind tunnel tests that were carried out for the determination of the influence of natural ventilation in buildings. Indeed, the renewal of air in a closed environment without using an air conditioning system with mechanical elements can lead to energy savings and, in addition, provide air quality.The wind tunnel tests were carried out by varying the positioning of six ventilation modules in the façade system configuration. The modules were positioned below the window-sill (ventilated window-sill) as well as separately above and below the façade. The wind speed measurements were taken inside and outside the model for the different façades configurations to evaluate the best performance in relation to natural ventilation. The results supported the positioning of the six ventilation modules below the window-sill, forming a â ventilated window-sillâ as the most effective natural ventilation solution.

Study of natural ventilation for a modular façade system in wind tunnel tests

Wind tunnel tests are a reliable tool to determine the effect of natural ventilation on buildings. This paper presents results of wind tunnel tests conducted to evaluate the influence of ventilation modules positioning on a façade system. Modules positioning was modified, resulting in different façade configurations. The tests were carried out with the use of a model, varying the position of the ventilation modules in the façade configuration. The cases tested were six ventilation modules positioned below the window-sill (ventilated window-sill), and three ventilation modules positioned above and below the façade. The façade system proposed was movable and interchangeable so that the same basic model could be used to test the possibilities for ventilation. Wind speed measurements were taken inside and outside the model for the different façades configurations to evaluate the best performance in relation to natural ventilation. Singleâ sided and Cross ventilation were considered for wind speed measurements. Results show the use of six ventilation modules positioned below the window-sill, forming "a ventilated window-sill" is the best solution in terms of natural ventilation.

Efeito de duas intensidades de colheita de madeira na estrutura de uma floresta natural na região de Paragominas, Pará

Foram estudadas as mudanças na estrutura de 108ha de uma floresta primária submetida a duas intensidades de colheita de madeira, na Fazenda Rio Capim, pertencente à Cikel Brasil Verde Madeiras Ltda., no município de Paragominas, Pará. Os dados foram coletados, em dois períodos (2003, antes da exploração, e 2004, após a exploração) em 36 parcelas permanentes quadradas de 0,25ha, estabelecidas aleatoriamente na área, sendo12 em floresta não-explorada: Testemunha - T0; 12 em floresta explorada com colheita apenas do fuste comercial das árvores: Tratamento - T1; e 12 em floresta explorada com colheita do fuste e dos resíduos lenhosos: Tratamento - T2. Em 2003 foram registrados 4469 indivíduos com DAP > 10cm, nas 36 parcelas amostradas (9ha). Sete meses após a exploração (2004), foram observados na área 4531 indivíduos com DAP > 10cm, sendo 4330 vivos. Lecythis idatimon, Poecilanthe effusa, Rinorea flavescens, Eschweilera grandiflora, Eschweilera pedicellata, Inga sp., Protium spp., Vouacapoua americana, Guatteria poeppigiana e Eschweilera coriacea foram as dez espécies mais importantes, tanto antes como após a exploração. A estrutura da floresta, tanto no T1 como no T2, sofreu alterações significantes devido à exploração a que foi submetida. Entretanto, não foram verificadas diferenças significativas entre os três tratamentos, sugerindo que com a intensidade de exploração aplicada, mais a retirada adicional dos resíduos, a floresta manteve as características semelhantes à floresta original, apesar do menor estoque de árvores adultas de espécies comerciais. Recomendam-se estudos sobre a regeneração natural (DAP < 10cm), silvicultura pós-colheita e crescimento da floresta.

Environmental determinants for natural regeneration of gallery forest at the Cerrado/Amazonia boundaries in Brazil

Natural regeneration and structure and their relationship to environmental variables were studied in three sections of a gallery forest, in Eastern Mato Grosso, Brazil (14º43′S and 52º21′W). The assumption was that natural regeneration is constrained by environmental determinants at all stages of development of the tree community. The objective was to analyse the forest structure and to verify the relationship between species distribution and abundance at different stages of regeneration and environmental variables. In each section, 47 contiguous (10x10m) permanent plots were established to sample trees (gbh≥15cm), following a systematic design. Seedlings (0.01 to 1m height), saplings (1.01 to 2m) and poles (from 2.01m height to gbh<15cm) were sampled in sub-plots of 1x1m, 2x2m and 5x5m, respectively. In each plot, soil properties, gaps projection, bamboos, rocky cover, declivity and depth of ground watertable were determined. The relationships between the environmental variables with trees and seedling communities were assessed by canonical correspondence analysis. In spite of the sections being near to each other, they presented large differences in floristics, structure and site conditions. The forest soil presented a low cation exchange capacity and a high level of Al saturation. The occurrence of bamboos and gaps and the depth of ground watertable limited the occurrence of poles and trees. The high degree of structural heterogeneity for each regeneration category was related primarily to a humidity gradient; but soil fertility (Ca+Mg) was also a determinant of seedling and sapling communities.