Misturas betuminosas temperadas, do tipo SMA, com incorporação de material betuminoso reciclado e fibras celulósicas : contribuição para a sua caracterização

A crescente necessidade de reabilitação de pavimentos rodoviários tem conduzido ao aumento dos materiais resultantes das intervenções e ao consumo de quantidades significativas de energia e de novos materiais. Umas das formas de reduzir o consumo de energia decorrente da execução de trabalhos de reabilitação, e consequentemente a emissão de gases poluentes associada, é a produção de Misturas Betuminosas Temperadas. Estas são produzidas a temperaturas inferiores a 140ºC, o que permite poupar energia em relação às fabricadas a quente a uma temperatura superior a 140ºC. Por outro lado, a adição de Misturas Betuminosas Recuperadas (MBR) na produção de novas misturas, em substituição de parte dos agregados naturais e do betume novo, contribui para a diminuição do consumo de novos materiais, o que constitui uma prática ambientalmente sustentável e economicamente vantajosa. Reunindo os aspetos referidos no fabrico de misturas Stone Mastic Asphalt (SMA), caracterizadas pela sua elevada durabilidade e baixo custo de manutenção ao longo do seu ciclo de vida, pode obter-se uma mistura com inúmeras vantagens do ponto de vista económico e ambiental, destacando-se a redução do consumo e do custo de matérias-primas naturais, a redução do volume de resíduos a transportar a vazadouro, a redução do consumo de energia e a redução dos custos na manutenção e reabilitação dos pavimentos. Ao longo deste trabalho, descrevem-se as diversas tecnologias usadas para produzir misturas betuminosas temperadas, caracterizam-se as misturas do tipo Stone Mastic Asphalt, e mencionam-se os aspetos mais relevantes na incorporação de MBR na produção de novas misturas. Por último, foram realizados estudos experimentais com o intuito de investigar as propriedades volumétricas e o comportamento mecânico de misturas temperadas do tipo SMA com incorporação de MBR, contribuindo para o desenvolvimento deste tipo de misturas não tradicionais, com o objetivo de promover a sua utilização futura em trabalhos de pavimentação rodoviária.

Validação do compactador de Harvard no estudo da compactação de solos coesivos

Ensaios anteriormente efetuados indicam que não existe nenhum procedimento recorrente em laboratório, que permita reproduzir adequadamente a compactação de campo. Como tal, surgiu na década de cinquenta do século passado, um equipamento de compactação de utilização manual que oferecia vantagens na realização de ensaios envolvidos em qualquer investigação ou trabalhos referentes à compactação de solos. Este permite a redução em termos de material, trabalho e tempo despendido e as suas reduzidas dimensões tornam-no portátil, com a possibilidade de ser utilizado para ensaios em campo. O equipamento designa-se por Compactador Miniatura de Harvard e o método de compactação que lhe está associado permite, segundo Wilson (1950), reproduzir com uma maior precisão a ação do cilindro pés-de-carneiro, utilizado frequentemente em obra sobre solos coesivos. Porém, para tal é necessário definir uma adequada combinação de molas, número de camadas e pressões por camada de forma a reproduzir com o compactador miniatura de Harvard valores aproximados aos valores que se obtêm tradicionalmente com o compactador de Proctor. Na presente dissertação apresentam-se os estudos realizados com o objetivo de completar as investigações promovidas anteriormente, por forma a desenvolver um procedimento adequado e possível de ser utilizado por entidades, não só em trabalhos laboratoriais como de campo.

Tecnologia CAM aplicada no fabrico por fresagem de componentes mecânicos : caracterização do processo de fresagem e dos componentes produzidos

Na fase inicial desta Dissertação foi realizada uma revisão abordando as operações por corte de arranque de apara mais comuns, considerando-se que estas seriam o torneamento, a furação mecânica e a fresagem, sendo esta última operação abordada de uma forma mais detalhada, uma vez que esta operação será o tema central de estudo neste trabalho. Realizou-se também um estudo mais elaborado sobre alguns fundamentos de fresagem como a maquinagem concordante e discordante, fatores que influenciam no acabamento final da maquinagem, diâmetro efetivo de corte para uma ferramenta de topo esférico, flexão da ferramenta, entre outros. Temas como o CAD-CAM, CNC e Engenharia Inversa foram também particularizados neste trabalho, pois o conhecimento destes assuntos por parte do leitor seriam importantes para a compreensão do trabalho posteriormente desenvolvido. Na parte seguinte deste trabalho foi realizada uma parte experimental. Um primeiro trabalho foi desenvolvido com base numa geometria a duas dimensões, onde foi necessária a realização das geometrias no software AUTOCAD® e posterior utilização do MASTERCAM® para criar os ciclos de maquinagem e, para um segundo trabalho, desta vez com base numa geometria a três dimensões, utilizou-se o SOLID-WORKS® para extração da Bucha e Cavidade e o MASTERCAM® para criar os ciclos de maquinagem. Ambos os trabalhos foram produzidos no Centro de maquinagem existente no Departamento de Engenharia Mecânica do Instituto Superior de Engenharia de Coimbra.

Nueva guía del bañista en España : comprende la historia, método, usos y ventajas de los baños de agua dulce á todas temperaturas, de aguas minerales y de mar /

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Destillação de vinhos e bagaços; breves consideraçoes sobre a aguardente e o seu fabrico.

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Dimensionamento de betões autocompactáveis coloridos com agregados britados vulcânicos

A incorporação de pigmentos na composição do betão é uma técnica aplicada como alternativa arquitetónica à pintura ou colocação de revestimentos em edifícios. Tratando-se de um betão à vista importa considerar cuidados adicionais na sua aplicação para assegurar a homogeneidade e qualidade do acabamento superficial. Utilizando betões autocompactáveis, não só a homogeneidade do material é aumentada devido à eliminação da compactação, como também o acabamento superficial é melhorado devido à maior capacidade de preenchimento dos moldes que estes betões apresentam. Neste trabalho dimensionam-se cinco composições de betão autocompactável colorido utilizando agregados britados vulcânicos correntemente utilizados no fabrico de betão na Região Autónoma da Madeira. Para o dimensionamento dos betões, realizaram-se vários estudos em pastas, de seguida em argamassas e finalmente em betões. Com o estudo das pastas obtiveram-se as primeiras informações sobre o efeito da introdução de pigmentos. Depois estudaram-se argamassas que continham o mesmo volume de areia relativo mas incorporando pastas com diferentes cores. Identificaram-se as pastas que conduziam a argamassas com propriedades reológicas semelhantes às da argamassa da composição considerada como referência. Nos betões começou-se por produzir uma composição de betão autocompactável de referência que foi caracterizada em termos de autocompactabilidade pelos ensaios de espalhamento, caixa L, funil V e segregação. Finalmente, realizaram-se composições de betões coloridos cujos conteúdos em agregados e finos eram os mesmos que os da composição de referência mas substituindo parcialmente o volume de água por igual volume de pigmentos. Os resultados mostraram que a incorporação de pigmentos conduz a uma ligeira perda de trabalhabilidade, sendo essa perda de trabalhabilidade facilmente compensada com um aumento da dosagem de superplastificante, cujo volume adicionado é substituído pela remoção de igual volume de água.

Estudo do comportamento da sinterização de compactos de cavacos de um aço SAE 1050 obtidos sob alta pressão

From an economic standpoint, the powder metallurgy (P/M) is a technique widely used for the production of small parts. It is possible, through the P/M and prior comminution of solid waste such as ferrous chips, produce highly dense sintered parts and of interest to the automotive, electronics and aerospace industries. However, without prior comminution the chip, the production of bodies with a density equal to theoretical density by conventional sintering techniques require the use of additives or significantly higher temperatures than 1250ºC. An alternative route to the production of sintered bodies with high density compaction from ferrous chips (≤ 850 microns) and solid phase sintering is a compression technique under high pressure (HP). In this work, different compaction pressures to produce a sintered chip of SAE 1050 carbon steel were used. Specifically, the objective was to investigate them, the effect of high pressure compression in the behavior of densification of the sintered samples. Therefore, samples of the chips from the SAE 1050 carbon steel were uniaxially cold compacted at 500 and 2000 MPa, respectively. The green compacts obtained were sintered under carbon atmosphere at 1100 and 1200°C for 90 minutes. The heating rate used was 20°C/min. The starting materials and the sintered bodies were characterized by optical microscopy, SEM, XRD, density measurements (geometric: mass/volume, and pycnometry) and microhardness measurements Vickers and Rockwell hardness. The results showed that the compact produced under 2000 MPa presented relative density values between 93% and 100% of theoretical density and microhardness between 150 HV and 180 HV, respectively. In contrast, compressed under 500 MPa showed a very heterogeneous microstructure, density value below 80% of theoretical density and structural conditions of inadequate specimens for carrying out the hardness and microhardness measurements. The results indicate that use of the high pressure of ferrous chips compression is a promising route to improve the sinterability conditions of this type of material, because in addition to promoting greater compression of the starting material, the external tension acts together with surface tension, functioning as the motive power for sintering process. Additionally, extremely high pressures allow plastic deformation of the material, providing an intimate and extended contact of the particles and eliminating cracks and pores. This tends to reduce the time and / or temperature required for good sintering, avoiding excessive grain growth without the use of additives. Moreover, higher pressures lead to fracture the grains in fragile or ductile materials highly hardened, which provides a starting powder for sintering, thinner, without the risk of contamination present when previous methods are used comminution of the powder.

Uso da cinza do bagaço da cana-de-açúcar como matéria-prima na substituição dos fundentes para aplicações em porcelanato

The present study aims to evaluate the potential use of bagasse ash from sugar cane (CBC) as a flux, replacing phyllite and/or feldspar in standard industrial mass production of enameled porcelain, verifying the possibility of the CBC contribute to the overall reduction of the coefficient of thermal expansion of the ceramic mass. To this end, as a result of the research, we characterized the raw material components of the standard mass (clay, phyllite, kaolin, feldspar, quartz and talc) and the residue of BCC, by testing by XRF, XRD, AG, DTA and ATG. Specimens (CDP) were manufactured in the dimensions of 100 mm x 50 mm x 8 mm in uniaxial matrix under compaction pressure of 33 MPa, assembled in batches of 3 units subsequently sintered at temperatures of 1150°C to 1210°C by varying the Rating Scale at 10°C, heating and cooling ramp of 50°C/min and 25°C/min, with levels of 1 min, 3 min, 5 min, 8 min, 10 min, 15 min, 30 min and 60 min. analyzing the results of the physical properties of water absorption (WA), linear firing shrinkage (LFS), dilatometric analysis (DTA), flexural strain (SFT) and SEM of the sintered bodies in order to verify the adequacy of CDP to ISO 13006, ISO 10545, NBR 13816 standards; NBR 13817 and NBR 13818. The study showed that the formulations that best suit the requirements of the standards are:. G4 - which was applied in 10% of replacing the CBC phyllite, sintering temperature 1210 ° C for 10 min and porch, and F3 - with application of 7.5% of CBC to replace the feldspar in the sintering temperatures of 1190°C, 1200°C and 1210°C for 10 min and porch. These formulations showed better performance regarding the formation of primary and secondary mullite, with considerable reduction of cracks and pores, meeting the prerequisites of standards for glazed porcelain. The results shows that the use of the CBC as a flux in the preparation of porcelain mass meets standard parameters for the manufacture of the product, and thereby can reduce environmental impact and the cost of production. Therefore, it is recommended to use this residue in the ceramics industry, due to its industrial, commercial and collaborative viability for sustainability.

Estudo de duas pseudoligas de Nb-Cu obtidas pela rota da metalurgia do pó

The Nb-Cu pseudoalloys present themselves as potential substitutes for the alloys from a well known system and already commercially applied, as the W-Cu alloys, used in applications such as heat sinks, electrical contacts and coils for the generation of high magnetic fields. Because it is an immiscible system, where there is mutual insolubility and low wettability of the liquid Cu on the Nb surface, the processing route used in this work was the Powder Metallurgy. Two Nb alloys were used, with additions of 10% and 20% in weight of Cu, and times of 20, 30 and 40 hours for the high energy milling of the starting powders. The milling evolution of the powders is presented through the characterization techniques, such as the LASER diffraction for particle size, XRD, SEM, EDS, DSC, dilatometry, TEM and chemical analysis. After the milling, portions of the loads were submitted to the annealing heat treatment. The process used for the samples consolidation was the hot pressing, which has been applied both on some milled powders samples, as on the annealed powders. Subsequent heat treatments were performed in the samples at temperatures of 1000ºC (solid phase) and 1100ºC (in the Cu liquid phase). All sets of consolidated samples, and also the two sets of the heat treated, were analyzed by XRD, SEM, EDS, density and Vickers microhardness. Moreover, other Nb powder samples with 10% and 20% in weight of Cu obtained by simple mechanical mixing, were consolidated, thermally treated and characterized with the same techniques applied to the others, and the results were compared among themselves. Despite the difficulty of consolidation and densification of the two pseudoalloys of the Nb-Cu system of this study, on the route that passes through the HEM, samples were obtained with densities around 90% of the theoretical density. And, on the processing route of which were only mixed, the values reached up to 97%. Therefore, in this work are also emphasized the processes that made possible these results.

Análise não-linear do campo de temperaturas desenvolvidas durante a soldagem do tipo TIG contínuo em placas delgadas

This study offers an analytical approach in order to provide a determination of the temperature field developed during the DC TIG welding of a thin plate of aluminum. The non-linear characteristics of the phenomenon, such as the dependence of the thermophysical and mechanical properties with temperature were considered in this study. In addition to the conductive heat exchange process, were taken into account the exchange by natural convection and radiation. A transient analysis is performed in order to obtain the temperature field as a function of time. It is also discussed a three-dimensional modeling of the heat source. The results obtained from the analytical model were be compared with the experimental ones and those available in the literature. The analytical results show a good correlation with the experimental ones available in the literature, thus proving the feasibility and efficiency of the analytical method for the simulation of the heat cycle for this welding process.

Avaliação da compactação do solo no crescimento inicial de espécies florestais da caatinga

Despite the importance of the study of roots, little is known about the negative effects of soil compaction in the development of the Caatinga forest species. In this sense, the objective was to evaluate the initial growth of Mimosa caesalpiniifolia, Tabebuia caraiba and Erythina velutina in soil under varying levels of compression. The experiment was conducted in a greenhouse located at the Academic Unit Specialized in Agricultural Sciences, UFRN. To perform the experiment, was used Oxisoil of sandy loam texture, from forest trial Area Agricultural School of Jundiaí (EAJ) of the municipality of Macaíba-RN, in an experimental unit consisting of three overlapping PVC rings, 10 cm in diameter and 25 cm in height, with a central ring which has undergone compression. The experimental design was a randomized block with six replications, being tested four levels of soil compaction (1.35; 1.45; 1.60 and 1.80 kg.dm-³), evaluating the following variables: diameter, height, number of leaves, dry weight of shoot and root system in each layer of the vessels. Overall, the species M. caesalpiniifolia, T. caraiba and E. velutina had initial growth favored by treatment consists of uncompressed soil. The M. caesalpiniifolia and T. caraiba species proved relatively resistant to compaction of the soil does not undergo any significant reduction in root growth density equal to or less than 1.60 kg.dm-³, whereas E. velutina proved susceptible effects of soil compaction, with significant changes in root growth under soil densities equal to or greater than 1.45 kg.dm-³. Increased soil compaction caused the impediment to the expansion of taproot inside the experimental units, promoting the accumulation of roots in the upper layers of the soil for the studied species. The subsoil physical impediment changed the initial aerial growth of M. caesalpiniifolia and E. velutina, but did not influence the growth of air T. caraiba seedlings the tested compression levels.

Pirometamorfismo provocado por intrusões básicas cenozoicas em rochas da Bacia Potiguar, RN: integração de dados geológicos e petrofísicos

The Potiguar Basin is located in the Brazilian Equatorial Margin and presents sedimentary rocks affected by Cenozoic basic igneous intrusions, known as Macau Magmatism. The most prominent effect related to these intrusions is the formation of buchites, pyrometamorphic rocks that occur at very high temperatures and very low pressures in the sanidinite metamorphic facies. Through literature review, field observations, petrographic and petrophysical data, accessing the database of previous studies and results from this research, it was possible to characterize and estimate the effects produced in the thermal aureole of some hypabyssal bodies in the basin. The most relevant features associated with the intrusions are: compactation, hydraulic fracturing, partial melting and recrystallization of country rocks. According to the observed mineral occurrences, temperature of 800 to 1200 °C and pressure below 0,5 kbar were estimated at the contacts of the igneous bodies. The thermal modeling of the São João plug indicates thermal effects extending up to 150 m away from the contact and cooling time of approximately 265,000 years. After the peak of temperature, followed a cooling phase registered by remobilization and precipitation of minerals at low-temperature in faults, fractures and geodes, interpreted as derived from reactions with sedimentary rocks and metasomatic / hydrothermal fluids with abundant carbonatization and silicification.

Pirometamorfismo provocado por intrusões básicas cenozoicas em rochas da Bacia Potiguar, RN: integração de dados geológicos e petrofísicos

The Potiguar Basin is located in the Brazilian Equatorial Margin and presents sedimentary rocks affected by Cenozoic basic igneous intrusions, known as Macau Magmatism. The most prominent effect related to these intrusions is the formation of buchites, pyrometamorphic rocks that occur at very high temperatures and very low pressures in the sanidinite metamorphic facies. Through literature review, field observations, petrographic and petrophysical data, accessing the database of previous studies and results from this research, it was possible to characterize and estimate the effects produced in the thermal aureole of some hypabyssal bodies in the basin. The most relevant features associated with the intrusions are: compactation, hydraulic fracturing, partial melting and recrystallization of country rocks. According to the observed mineral occurrences, temperature of 800 to 1200 °C and pressure below 0,5 kbar were estimated at the contacts of the igneous bodies. The thermal modeling of the São João plug indicates thermal effects extending up to 150 m away from the contact and cooling time of approximately 265,000 years. After the peak of temperature, followed a cooling phase registered by remobilization and precipitation of minerals at low-temperature in faults, fractures and geodes, interpreted as derived from reactions with sedimentary rocks and metasomatic / hydrothermal fluids with abundant carbonatization and silicification.

Fabrico, controlo de qualidade e colocação de mistura betuminosa em obra

Este relatório traduz o trabalho realizado na empresa Cimalha, Construções da Batalha S.A., durante 5 meses de estágio curricular. O relatório inicia-se com uma descrição da empresa e uma apresentação dos objetivos propostos para o estágio. Estes centram-se essencialmente nas questões inerentes ao controlo de qualidade do processo de fabrico e aplicação de misturas betuminosas. Este aspeto é de extrema relevância dado que é importante garantir que os investimentos realizados na construção de estradas tenham um controlo da qualidade adequado de modo a garantir a durabilidade pretendida e condições satisfatórias para a utilização [1]. Efetua-se a descrição das atividades realizadas, os ensaios realizados e análise dos resultados obtidos. Os ensaios e procedimentos seguiram vários documentos normativos, nacionais e estrangeiros, destacando-se o Caderno de Encargos Tipo Obra (CETO) publicado em Fevereiro de 2009 pela Estadas de Portugal, S. A. (EP) [2] atual Infraestruturas de Portugal, S. A. (IP) [3]. O estágio revelou-se como sendo uma importante componente da formação permitindo a consolidação e aplicação prática da formação teórica na área de atuação da empresa.

Sensores de oxigénio para uso industrial

O presente trabalho incidiu sobre uma família de eletrólitos sólidos cerâmicos à base de óxido de zircónio, incluindo ainda óxido de magnésio como dopante, normalmente designados de Mg-PSZ (zircónia parcialmente estabilizada com magnésia). Dependendo da composição e condições de processamento (perfil de sinterização) estes materiais podem exibir interessantes combinações de propriedades mecânicas, térmicas e elétricas que permitem a sua utilização no fabrico de sensores de oxigénio para metais fundidos. O uso de sensores é hoje essencial numa lógica de controlo de processo e eficiência energética. No sentido de tentar compreender como influenciar estas propriedades, exploraram-se diversos níveis de dopante (de 2,5 até 10 mol%, com acréscimos de 2,5 mol% de MgO), diversas velocidades de arrefecimento (2, 3 e 5 °C.min-1) a partir de uma condição igual de patamar de sinterização (1700 °C, 3 horas), e ainda alguns ciclos de sinterização mais complexos, com patamares intermédios inseridos no processo de arrefecimento, com o objetivo de tentar alterar os processos de nucleação e crescimento de fases. Na realidade, as transformações de fases a que este tipo de materiais se encontra sujeito (cúbica  tetragonal  monoclínica, para temperaturas decrescentes), possuem diferentes velocidades características (uma é difusiva a outra displaciva), permitindo este tipo de condicionamento. Os materiais obtidos foram alvo de caracterização estrutural e microestrutural, complementada por um conjunto de outras técnicas de caracterização física como a espectroscopia de impedância, dilatometria e dureza. Os resultados obtidos confirmam a complexidade das relações entre processamento e comportamento mas permitiram identificar condições de potencial interesse prático para as aplicações em vista.