Eco-efficient self-compacting concrete with reduced Portland cement content and high volume of fly ash and metakaolin

The eco-efficient, self-compacting concrete (SCC) production, containing low levels of cement in its formulation, shall contribute for the constructions' sustainability due to the decrease in Portland cement use, to the use of industrial residue, for beyond the minimization of the energy needed for its placement and compaction. In this context, the present paper intends to assess the viability of SCC production with low cement levels by determining the fresh and hardened properties of concrete containing high levels of fly ash (FA) and also metakaolin (MK). Hence, 6 different concrete formulations were produced and tested: two reference concretes made with 300 and 500 kg/m3 of cement; the others were produced in order to evaluate the effects of high replacement levels of cement. Cement replacement by FA of 60% and by 50% of FA plus 20% of MK were tested and the addition of hydrated lime in these two types of concrete were also studied. To evaluate the self-compacting ability slump flow test, T500, J-ring, V-funnel and L-box were performed. In the hardened state the compressive strength at 3, 7, 14, 21, 28 and 90 days of age was determined. The results showed that it is possible to produce low cement content SCC by replacing high levels of cement by mineral additions, meeting the rheological requirements for self-compacting, with moderate resistances from 25 to 30 MPa after 28 days.

Estimativa de biomassa de sistemas agroflorestais das várzeas do rio juba, Cametá, Pará

Este trabalho apresenta uma estimativa da biomassa seca (BS) acima do solo e estoque de carbono (EC) de sistemas agroflorestais (SAF) estudados nas várzeas do rio Juba, Cametá, Pará. A BS foi estimada pelo método indireto a partir dos dados de um inventário florestal realizado em sete parcelas de 0,25 ha (50 m x 50 m). Foram inventariados em média 2594 indivíduos/ha com DAP >5 cm. Euterpe oleracea Mart.(açaí) e Theobroma cacao L. (cacau), foram as espécies mais importantes e representaram 80 % dos indivíduos (54 % e 26 %, respectivamente) e as outras espécies (árvores) 20 %. Em média a BS dos SAF foi de 298,44 t/ha. O açaí apresentou BS de 4,47 t/ha (43 % nas folhas e 57 % nos estipes), o cacau 1,45 t/ha (18 % nas folhas e 82 % na madeira) e as árvores 292,52 t/ha (1 % nas folhas e 99 % na madeira). O EC contido na BS total média foi de 134,30 t/ha; as árvores estocaram 131,63 t/ha (98 %), o açaí 2,01 t/ha (1,5 %) e o cacau 0,65 t/ha (0,5 %). O EC médio dos SAF estudados (idade média de 12 anos) representou, em média, cerca de 96 % do carbono que é estocado numa floresta primária de terra firme; cerca de 62 % a mais do estocado em florestas secundárias enriquecidas (idade média de 26 meses) e 23 % a mais do estocado em florestas de várzeas na Amazônia brasileira.

Biomassa acima do solo de um ecossistema de "campina" em Roraima, norte da Amazônia brasileira

Foi estimada a biomassa (viva + morta) acima do solo de um ecossistema de "campina" localizado em Roraima, norte da Amazônia brasileira. A biomassa foi determinada a partir de um inventário fitossociológico (1 ha amostral) e distribuída em dois estratos: (1) gramíneo-lenhoso, composto de "ervas + liquens" (Poaceae, Cyperaceae, Eriocaulaceae, Cladonia spp), Bromeliaceae, plântulas, "litter" fino e grosso e, (2) arbóreo-arbustivo, composto por árvores e arbustos. O estrato gramíneo-lenhoso foi estimado pelo método direto (corte e pesagem) através de 10 quadras de 1m², aproveitando os transectos do inventário. O estrato arbóreo-arbustivo foi estimado pelo método indireto com o corte de 98 indivíduos de diferentes espécies e diâmetros. Foi gerado um modelo para expressar a relação entre a biomassa seca total (kg), a circunferência de base (cm) e a altura total (m) para os indivíduos deste estrato. A equação foi aplicada nos 3.966 indivíduos.ha-1 observados no inventário. A biomassa total foi estimada em 15,91 t.ha-1, sendo 2,20 ± 0,23 t.ha-1 (13,8%) do estrato gramíneo-lenhoso e 13,70 ± 7,13 t.ha-1 (86,2%) do arbóreo-arbustivo. A espécie arbórea de maior biomassa foi Humiria balsamifera (Aubl.) St. Hill. (8,43 t.ha-1), seguida de Pagamea guianensis Aubl. (1,14 t.ha-1). Estes resultados são importantes para refinar os cálculos de emissão de gases do efeito estufa pela queima e decomposição da biomassa acima do solo em ecossistemas de campinas na Amazônia.

Biomassa da rebrota de copas de pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke) em plantios sob sombra parcial em floresta primária

Este estudo propõe uma nova metodologia de exploração do pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke) em substituição ao método tradicional, predatório, de corte raso. Avaliando-se a biomassa da rebrota de copas (galhos e folhas) e de cepas cortadas a 1 m de altura do solo, será possível inferir sobre o manejo de plantios visando maximizar a produção de óleo essencial desta espécie. Os plantios estão localizados na Reserva Florestal Adolph Ducke, Manaus, Brasil. Treze anos após a poda das copas e do corte das árvores a 1 m do solo, o peso seco da rebrota da copa (39,5 kg) foi significativamente superior ao peso seco de galhos e folhas das árvores testemunha (23 kg) e da rebrota das cepas (13,7 kg), revelando que a poda da copa estimulou maior produtividade de galhos e folhas das árvores do plantio. Como o peso do fuste representou 85,5% da média do peso total das árvores e a produtividade de óleo é diretamente proporcional á biomassa aérea, a exploração atual é predominantemente feita através do corte raso das árvores. A alta capacidade de rebrota da copa e o maior rendimento de óleo a partir de galhos e folhas em relação à madeira, no entanto, indicam que o manejo dos plantios desta espécie poderá ser feito através da poda da copa das árvores, evitando a destruição total das árvores e uma possível extinção da espécie.

Estimativa do Índice de Área Foliar (IAF) e Biomassa em pastagem no estado de Rondônia, Brasil

Medidas mensais da altura da pastagem, biomassa total, variações de biomassa viva e morta, a área específica foliar (SLA) e o Índice de Área de Folha (IAF) de fevereiro de 1999 a janeiro de 2005 na Fazenda Nossa Senhora (FNS) e em Rolim de Moura (RDM) entre Fevereiro a Março de 1999, Rondônia, Brasil. A pastagem predominante é Urochloa brizantha (Hochst. ex A. Rich) R. D. Webster (99% na FNS e 76% em RDM), com pequenas manchas de Urochloa humidicula (Rendle). A altura média anual da grama foi de ~0,16 m. Com o pastejo, o mínimo mensal foi de 0,09 m (estação seca) e máximo de 0,3 m sem pastejo (estação úmida). O IAF, biomassa total, material morto, vivo e SLA tiveram valores médios de 2,5 m² m-2 , 2202 kg ha-1, 2916 kg ha-1 e 19 m² kg-1 respectivamente. A média mensal da biomassa foi 4224 kg ha-1 em 2002 e 6667 kg ha-1 em 2003. Grande variação sazonal do material vivo e morto, sendo mais alto o vivo durante a estação úmida (3229 contra 2529 kg ha-1), sendo o morto maior durante a seca (2542 contra 1894 kg ha-1). O nível de água no solo variou de -3,1 a -6,5 m durante as estações. Em médias anuais os IAF foram de 1,4 em 2000 a 2,8 em 2003 e o SLA entre 16,3 m² kg-1 em 1999 e 20,4 m² kg-1 em 2001. As observações do Albedo variaram de 0,18 para 0,16 em relação aos altos valores de IAF.

Carbono orgânico e biomassa microbiana do solo em plantios de Acacia mangium no Cerrado de Roraima

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos de plantios de Acacia mangium, localizados no cerrado em Roraima, sobre o carbono orgânico e biomassa microbiana do solo. Foram realizadas amostragens de solo nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm em dois plantios de A. mangium com cerca de cinco anos de idade, e em duas áreas de Cerrado nativo consideradas referência. Um dos plantios de A. mangium (localizado na Fazenda Cigolina) correspondeu a um plantio homogêneo (espaçamento de 3,6 m entre linhas e 2,0 m entre plantas) enquanto que o outro (localizado no Campo Experimental Água Boa - CEAB) correspondeu a um plantio em faixas com duas linhas de plantio (espaçamento de 6 m entre linhas, 2,5 m entre plantas e cerca de 30 m entre faixas). As amostras de solo foram analisadas quanto ao carbono orgânico, carbono da biomassa microbiana, respiração basal do solo e quociente metabólico, além de atributos químicos de fertilidade. Foi verificado que os plantios de A. mangium não proporcionaram aumentos significativos do carbono orgânico do solo em comparação às áreas de referência. Entretanto, na média geral, esses plantios proporcionaram aumento do carbono da biomassa microbiana do solo e redução do quociente metabólico, indicando a possibilidade de acúmulo de carbono orgânico no solo em longo prazo. Também foi observado que, em comparação ao plantio da fazenda Cigolina e às áreas de referência, o carbono microbiano do solo foi maior e acompanhado de menor quociente metabólico no plantio de A. mangium no CEAB, mostrando que a estrutura de plantio exerceu influência sobre a biomassa microbiana do solo.

Análise comparativa do consumo de biomassa para fins energéticos

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica

A disponibilidade do potássio da "leucita de Poços de Caldas", estudada por meio do arroz

In order to know potassium availability in "leucita de Poços de Caldas" from Poços de Caldas, Minas Gerais, a Mitscherlich pot experiment was set up. The pots were filled with 6 kilograms of sieved (4 mm) "Terra Roxa Misturada" soil. Rice (Oryza sativa, L.), Dourado Agulha variety was the testing plant. Doses of potassium referred to are 1,5 g (as K(2)0) from both KCl and "leucita de Poços de Caldas". There were 6 treatments, with 3 repetitions, as follows: 1) Control; 2) NP + 1 dose K (KCl); 3) NP + 2 doses K (KCl)); 4) NP + 3 doses K (KCl); 5) NP + 1 dose K (leucita); 6) NP + 2 doses K (leucita) and 7) NP + 3 doses K (leucita). Each pot received 50 seeds. Five days after germination the seedlings were thinned to 35. Harvesting took place 4 months after germination. Potassium (as KCl) promoted an increase in yield of both stalk and grain as compared with control. Potassium content in the leaves was also higher in all treatment in which KCl was supplied. Potassium, as "leucita de Poços de Caldas» did not show any favorable effect on both stalk and grain yield and on its content in the leaves.

Efeito do tratamento térmico e da adição de calcário dolomítico na cinética de liberação de potássio do sienito nefelinico de Poços de Caldas

Com o objetivo de determinar o efeito do tratamento térmico e da mistura de calcário dolomítico, na liberação de K do sienito nefelinico (rocha potássica de Poços de Caldas), este experimento foi realizado. Assim, o sienito nefelinico e o calcário dolomítico, foram misturados nas proporções de 1:1 e 3:1 e calcinados nas temperaturas de 1.000, 1.100, 1.200 e 1.300°C e Fusão. Os materiais calcinados, bem como a rocha "in natura", apenas moída, foram submetidos a equilíbrios por períodos de 1, 4, 8, 12, 24, 36 e 48 horas, em água, na relação 1:100, com agitação contínua. Os resultados mostraram que a calcinação e a adição de calcário dolomítico, aumentaram a liberação de K do sienito nefelínico, sendo que os melhores efeitos foram verificados na proporção de mistura 1:1, quando calcinados nas temperaturas de 1.000 e 1.100°C.

Avaluació de l'aprofitament energètic de la biomassa forestal del Parc de Collserola

En aquest treball se sintetitzen els resultats més destacats del projecte de final de carrera de la llicenciatura de Ciències Ambientals sobre l’aprofitament de la biomassa forestal al Parc de Collserola (PCo), realitzat a la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). L’objectiu principal és determinar la disponibilitat de biomassa forestal susceptible a ser extreta del PCo a fi d’aprofitar-la per a l’obtenció d’energia. Els principals factors analitzats són: la producció anual per cada espècie, les limitacions que marquen l’explotació i la tecnologia aplicable per a l’aprofitament en tres possibles escenaris. La proposta d’explotació sostenible dels boscos del PCo s’efectua sobre les espècies de Pinus halepensis, Quercus ilex i Quercus cerrioides, que presenten una producció major de biomassa susceptible a ser aprofitada, 5.500, 4.000 i 300 t psa1/any, respectivament. Per tant, la biomassa extraïble de forma sostenible al PCo s’estima en aproximadament 9.700 tones/any. L’estudi de l’aprofitament forestal està marcat per limitacions d’extracció, tals com les limitacions silvícoles (zones amb una cobertura arbòria igual o superior al 70% i un pendent igual o inferior al 60%) i d’accessibilitat (franges de 25 metres a banda i banda de les vies forestals). Amb la quantitat de biomassa extraïble es poden establir diferents escenaris d’aplicació energètica, mitjançant la seva combustió en calderes amb diverses potències de funcionament. Des del nivell domèstic (calderes domèstiques) fins al d’una gran planta (cogeneració), passant per l’aplicació en un barri residencial (District Heating). D’aquesta manera s’obté energia tèrmica, per calefacció, o elèctrica, aplicable a residències individuals, a barris residencials o a polígons industrials. S’ha escollit l’escenari de District Heating com el més viable, ja que és el que més avantatges presenta dintre del context del parc i un ventall de possibilitats d’aplicació més elevat. Per determinar-ne la viabilitat, s’han integrat diversos aspectes: tecnològics (eficiència, producció energètica, tipus de combustible i requeriment de biomassa), ambientals (impactes generats), socials (percepció dels usuaris) i econòmics (llocs de treball generats i viabilitat econòmica).

Sôbre a biomassa dos Anopheles do subgênero kerteszia, em seus criadouros

A biomassa média nos criadouros foi calculada com base na quase-constância das razões de crescimento das formas jovens dos insetos e no número médio de larvas de cada estádio. O exame do ciclo anual da biomassa média de cinco populações de Anopheles do subgênero Kerteszia confirmou a observação anterior de que êsses mosquitos, na natureza, têm desenvolvimento muito lento. Nesse estudo, também, ficou evidente que a densidade larvária, como é clàssicamente calculada, dividindo o total de larvas coletadas pelo número de criadouros positivos, é um índice impróprio para representar as potencialidades dos criadouros dêsses anofelinos. O número médio de larvas de 4º estádio, por criadouro positivo, revelou-se um índice muito melhor. A curva do seu ciclo anual é aproximadamente paralela à da biomassa e, por isso, o autor sugere que, em trabalhos posteriores, se conte apenas as formas jovens da última idade.

La Tècnica FISH i el microscopi confocal aplicats a la determinació de fraccions de biomassa en un reactor aerobi nitrificant

Vegeu el resum del projecte de final de carrera en el document adjunt ResumPFCMarsol

Avaluació de la biomassa forestal disponible del Parc Natural de l'Alt Pirineu per a l'obtenció d'energia calorífica

Al present article s’han sintetitzat els resultats principals del projecte. S’avalua la biomassa forestal disponible al Parc Natural de l’Alt Pirineu, a partir d’un conjunt de mètodes d’estimació que pretenen veure la diferència de biomassa disponible segons una sèrie de restriccions que es tenen en compte en cada cas. L’estudi té com a objectiu principal l’estimació de la biomassa forestal aprofitable que és susceptible de ser utilitzada per a l’abastament de la demanda d’energia calorífica pels habitatges de la zona. S’ha realitzat per a tres àmbits d’estudi diferents: Parc Natural de l’Alt Pirineu (PNAP), Vall de Cardós i el municipi d’Esterri de Cardós. Per a cadascun d’ells s’ha analitzat la demanda total d’energia calorífica dels habitatges, així com les seves emissions en Kg de CO2 i l’energia obtinguda a partir de la biomassa disponible. Finalment, com a escenari d’aprofitament, s’ha proposat fer una substitució d’aquells habitatges que utilitzen gasoil per la biomassa, amb la finalitat de comprovar les reduccions en emissions de CO2 i en els costos econòmics que tindrien lloc.

Avaluació de l'aprofitament de biomassa disponible per a la producció d'energia calorífica al Parc Natural de l'Alt Pirineu

En aquest article es resumeixen els resultats més destacats del projecte dut a terme pel grup Projecte Biomassa. Aquest estudi té per objectiu l’avaluació de la viabilitat energètica, econòmica i ambiental de l’aprofitament de la biomassa forestal com a recurs energètic a les forests d’Arestui, Baiasca, Montenartró i Virós situades dins el Parc Natural de l’Alt Pirineu (PNAP). En el projecte s’ha fet una revisió dels Plans d’Ordenació Forestal (POF’s) de les esmentades forests per tal d’adequar-les als requeriments del PNAP i així obtenir resultats sobre el potencial de biomassa sosteniblement extraïble, sobre el seu potencial energètic i plantejar un escenari d’aprofitament a mode de cas pràctic. A més a més, s’han realitzat també un balanç socioeconòmic, un balanç d’emissions de CO2 i una avaluació d’impacte ambiental per tal de determinar la viabilitat de l’ús de biomassa al PNAP com a recurs energètic. Com a resultat final s’ha obtingut que el procés d’aprofitament de la biomassa per a la producció d’energia calorífica esdevé una opció de futur viable i positiva ja que la implantació del nou procés comporta beneficis a nivell social, econòmic i ambiental.

Determinación cualitativa de los componentes del cemento portland CEM I 52,5-R endurecido

Se pretende contribuir al esclarecimiento de la causa o causas de la importante disminución de la resistencia de las pastas de cemento portland sometidas a altas temperaturas. Para ello el primer paso y el que desarrolla este trabajo final de carrera es la determinación de los diferentes componentes de las pastas de cemento portland y más concretamente las fases en las que se encuentran los C-S-H a diferentes edades ya que son los responsables de las principales resistencias mecánicas de los materiales realizados con cemento portland, como los morteros y los hormigones.