Argamassas de cal hidráulica natural NHL3.5 com metacaulino – Caracterização após três anos em cura laboratorial e marítima

A presente dissertação enquadra-se num estudo que esteve inserido nos projetos FCT-METACAL e FCT-LIMECONTECH, e cujos resultados foram já parcialmente publicados por GRILO et al. (2014a e 2014b). Nesse estudo produziram-se e caraterizaram-se, aos 28, 90 e 180 dias, argamassas de cal hidráulica natural, NHL3.5 produzida em Portugal, com substituições percentuais de ligante por metacaulino (Mk). Outro fator estudado foi a influência do tipo de cura, estando as amostras das argamassas sujeitas a 3 tipos de cura diferentes: standard, marítima e húmida. Aos 180 dias de cura, as argamassas com 10% de substituição de Mk apresentaram melhorias nas resistências mecânicas e melhorias evidentes no comportamento em relação à absorção de água e secagem. No geral as características das argamassas indiciavam a sua adequação para a conservação de fachadas de edifícios antigos e aplicação na reabilitação de edifícios com suportes mais resistentes ou mesmo em construção nova. No presente estudo foram caracterizadas as mesmas argamassas, desta feita com 3 anos de idade, e avaliada a evolução das suas caraterísticas até esta idade em cura marítima e húmida. Ao contrário do previsto, as resistências mecânicas das argamassas com substituição de metacaulino tiveram reduções nos seus valores, chegando, em alguns casos, a ficar abaixo dos valores das argamassas sem Mk. Pela caracterização química e mineralógica constata-se que essa redução foi motivada pela instabilidade dos compostos pozolânicos formados pelo Mk, embora esses compostos tenham sido os responsáveis pelas elevadas resistências mecânicas registadas a idades jovens. As argamassas com Mk apresentaram um melhor comportamento à água, devido ao refinamento da sua estrutura porosa. Dos ensaios realizados apenas o índice de secagem e o ensaio de resistência aos sais revelaram resultados piores nas argamassas com Mk, quando em comparação com as argamassas de referência, só com NHL. Em relação ao tipo de cura, verificou-se não existirem grandes diferenças entre a cura húmida e a marítima.

Essências papeleiras de reflorestamento: 8 madeiras nativas da Amazônia.

Relatam-se. os ensaios de laboratório sobre 8 espécies florestais amazônicas,visando a sua utilização como Essências Papeleiras de Reflorestamento. Inicialmente,analisam-se as suas distuibuições geográficas na Amazônia brasileira, bem como mencionam-se as informacões silviculturais sobre elas existentes. Descrevem-se os ensaios realizados sobre a composição química, densidade, classificação dos cavacos e picagem das madeiras. Relatam-se as metodologias empregadas na fabricação de pastas químicas alcalinas e polpas semiquímicas NSSC. Descrevem—se os vários métodos utilizados nos alvejamentos dessas pastas. Citam-se as metodologias empregadas para a caracterização físico-mecânicas dos papéis e cartões fabricados dessas pastas. Discutem-se os resultados dos ensaios. Fazem-se várias influências sobre eles . Conclui-se que as espécies pesquisadas são recomedodas a nível de pesquisa de Laboratório como Estância Papeleira para Reflotestamento.

Subsídios para o dimensionamento de peças sólidas de madeira submetidas à compressão paralela

A madeira pela sua abundância e facilidade no manuseio acompanha a evolução do modo de vida do homem. Somente quando o concreto armado passou a ser utilizado é que o uso da madeira diminuiu. Os estudos científicos sobre as propriedades físicas e mecânicas da madeira permitiram o seu emprego em igualdade de condições com outros materiais no mercado. As madeiras amazônicas a despeito da imensa floresta são utilizadas de forma pouco adequadas. Este trabalho apresenta o método estabelecido pela Norma Brasileira, com o objetivo de auxiliar o técnico, através do uso de tabelas no dimensionamento de peças sólidas de madeira submetidas à compressão paralela.

Avaliação do risco de LMEMSLT : aplicação dos métodos RULA e SI / Florentino , António de Sousa Uva

RESUMO - A frequente insuficiência de informação e até, eventualmente, a presença de elementos cientificamente pouco robustos (ou mesmo hipotéticos) no procedimento de obtenção dos resultados finais (scores) com os diversos métodos de avaliação do risco, julga-se determinar a obtenção de distintos resultados no mesmo posto de trabalho e que interessam analisar. O presente estudo foi efectuado numa empresa da indústria automóvel e pretendeu contribuir para a efectividade do processo de avaliação do risco destas lesões em meio industrial. Utilizaram-se como ponto de partida as classificações de risco em postos de trabalho onde a aplicação do método OCRA — base do projecto de norma Europeu prEN 1005-5 para a estimativa do risco de LMEMSLT (Lesões Musculoesqueléticas do Membro Superior Ligadas ao Trabalho) — identificou níveis de risco moderados e/ou elevados (score OCRA ≥ 16,5). Assim nos postos de trabalho (n = 71) registou-se em vídeo a actividade de trabalho. Analisaram-se os principais factores de risco (postura, força, repetitividade e exposição a vibrações) com uma amostragem de segundo em segundo e aplicaram-se dois métodos: 1) RULA (McAtamney; Corlett, 1993); 2) SI (Moore; Garg, 1995). Dos resultados globais da aplicação dos métodos identificam- se discrepâncias evidentes: o método SI classificou 41 postos de risco elevado e o método RULA classificou apenas 26 postos de risco. Destaque para as divergências entre os postos classificados de risco elevado como, por exemplo: de entre os 41 postos com scores de risco da aplicação do método SI apenas se encontram 12 postos classificados de risco pelo método RULA. Os resultados permitem evidenciar validades preditivas diversas para os factores de risco analisados: 1) situações de aplicação de força (SI = 0,80; RULA = 0,66); 2) presença de posturas extremas (SI = 0,68; RULA = 0,48); 3) repetitividade (SI = 0,35; RULA = 0,43). Conclui-se pela divergência de resultados dos métodos SI e RULA aplicados nos mesmos postos de trabalho que tal situação alerta para a pertinência da utilização de um filtro que permita a identificação dos factores de risco presentes em cada posto de trabalho e que, por consequência, oriente a selecção do método mais indicado ou ainda, em oposição, do método contra-indicado. Este trabalho, como um contributo para uma efectiva identificação e avaliação do risco de LMEMSLT, conduz, no limite, à necessidade de elaboração de uma «grelha» das «grelhas» e de informação mais precisa sobre os métodos e sua aplicação, permitindo, desse modo, uma mais efectiva gestão do risco destas lesões.

Análise da influência da alteração do ângulo de contacto na injectabilidade de grouts

Actualmente, a grande maioria dos monumentos e edifícios antigos que constituem os centros históricos e urbanos necessitam de profundas intervenções de reabilitação. Um dos seus principais problemas incide sobre as alvenarias de pedra que, devido à sua heterogeneidade, apresentam limitações a nível estrutural. Neste contexto, e também para correcção de outras anomalias existentes, são realizadas intervenções de consolidação de modo a torná-las funcionais e seguras face às exigências actuais. Uma das técnicas mais utilizadas de consolidação dessas alvenarias é a injecção de grouts, que tem sido considerada adequada no restabelecimento da compacidade, uniformidade de tensões e continuidade entre diferentes panos de alvenaria antiga. A utilização desta técnica de consolidação tem como objectivo não só aumentar a compacidade da parede de alvenaria através do preenchimento dos vazios existentes e, consequentemente, a resistência mecânica do meio injectado, mas também criar uma ligação entre os diferentes panos, incrementando o comportamento monolítico da alvenaria. Outro aspecto não menos importante a ter em conta numa injecção de grout reside na compatibilidade com os materiais existentes. Neste estudo, optou-se pela utilização de um grout a base de cal hidráulica tendo em conta as suas características química, física e mecânica com os materiais de alvenarias antigas. O grout deve ser concebido de forma a obter o melhor desempenho, quer a nível de injectabilidade, quer de durabilidade. Assim, optou-se por fazer um estudo prévio da composição do grout considerando-se a presença de diferentes quantidades de superplastificante. Aliás, o estudo das características do meio poroso considera-se tão relevante como o estudo das características do grout. Após inserido no meio poroso, devido às características de absorção das partículas constituintes do meio, o grout vai perdendo as suas propriedades (perda de água da sua composição), surgindo consequentemente problemas de penetração do grout. Neste sentido, no presente trabalho é abordado um novo factor no processo de injecção que tem como objectivo diminuir esse efeito de sucção da água constituinte do grout por parte do meio poroso, através da alteração do ângulo de contacto entre o grout e o meio poroso. Com o intuito de estudar o factor diferenciador da injecção referido e de avaliar a eficiência da injecção de grouts nesses meios porosos, procedeu-se à criação de modelos que simulassem, com a maior fiabilidade possível, diferentes permeabilidades passíveis de caracterizar o núcleo interior de alvenarias antigas. De modo a avaliar a qualidade destas injecções de grout recorreu-se a ensaios de ultra-sons e à técnica de tomografia ultra-sónica. A combinação destas técnicas de análise não-destrutivas revelou-se de grande utilidade na aferição da morfologia interna dos modelos criados, permitindo a obtenção de informações qualitativas e quantitativas sobre os meios porosos em estudo. Foram também realizados ensaios de resistência à tracção por compressão diametral de forma a conhecer as resistências mecânicas e as respectivas relações com a qualidade de injecção dos meios porosos.

Pastas químicas soda-antraquinona de algumas essências nativas da Amazônia Brasileira, comparadas com polpas Soda-AQ de espécies papeleiras clássicas introduzidas na região

Neste trabalho são mostrados os resultados das pesquisas das madeiras da família Moraceae, sobre as suas qualidades papeleiras, comparadas com espécies papeleiras clássicas, para a produção de polpa,através do processo Soda-Aq. Preliminarmente, procurou-se na literatura, informações botânicas, florísticas e silviculturais, tanto das madeiras pesquisadas como das de comparação. Fez a determinação da composição qúimica de todas as espécies. Procedeu-s ensaios de fabricação de pasta química-soda-Aq para o conjunto das essências. realizou-se os branqueamentos das polpas cruas pelos processos C.E.D.E.D., C.E.H.D.E.D e D/C.E.D.E.D., para as polpas oriundas de todas as madeiras envolvidas na pesquisa. Efetuou-se os ensaios de refino e a caracterização das suas propriedades físico-mecânicas, tato das polpas cruas como alvejadas. nos ensaios efetuados são descritas as metodologias e discutidos os resultados. Inferiraram-se várias conclusões, da qual a síntese é que dos indivíduos da família Moraceae pesquisados, o Amapá e a Imbaubarana, podem ser aconselhados como espécies papeleiras para reflorestamento.

Polpas semiquímicas de folhosas da Amazônia, da família Moraceae comparadas com pastas semiquímicas de essências papeleiras de reflorestamento

Relatam-se ensaios de fabricação de polas semiquímicas Kraft e Sulfito Neutro de madeiras da família MORACEAE, tendo como comparação espécies madeireiras de utilização consagrada pela Indústria de Celulose e Papel. Descrevem-se a distribuição das espécies em diferentes tipologias da Floresta Amazônica. Mencionam-se as suas nomenclaturas botânicas e poucos resultados obtidos na fabricação de polpas semiquímicas, Sulfito Neutro e Kraft. Deescrevem-se as metodologias e os resultados dos clareamentos das polpas. Citam-se a metodologia utilizada na caracterização físico-mecânicas dos cartões fabricados dessas pastas e mostram-se os seus resultados. Discutem-se os resultados de todos os ensaios realizados. Retiram-se conclusões sobre os mesmos e afirma-se, em termos finais, qu das espécies Brasimum e Porouma pode-se fabricar polpas Semiquímicas Kraft e Sulfito Neutro, podendo ser consideradas, portanto, espécies papeleiras de reflorestamento.

Nanomateriais manufaturados : avaliação de segurança através da caracterização dos seus efeitos genéticos

RESUMO - Os nanomateriais manufaturados (NMs), isto é, fabricados deliberadamente para fins específicos, apresentam propriedades físico-químicas únicas como a dimensão, área superficial ou funcionalização, que lhes conferem caraterísticas mecânicas, óticas, elétricas e magnéticas muito vantajosas para aplicações industriais e biomédicas. Efetivamente, a tecnologia baseada nos NMs, ou nanotecnologia, foi identificada como uma key enabling technology, impulsionadora do crescimento económico dos países industrializados, devido ao seu potencial para melhorar a qualidade e desempenho de muitos tipos de produtos e de processos. Contudo, a expansão da utilização de NMs contrasta com a insuficiente avaliação de risco para a saúde humana e para o ambiente, sendo considerados como um risco emergente para a saúde pública. As incertezas sobre a segurança dos NMs para a saúde pública advêm sobretudo de estudos epidemiológicos em humanos expostos a nanomateriais produzidos como consequência dos processos e atividades humanas e da poluição. Uma das principais preocupações relativamente aos efeitos adversos dos NMs na saúde humana é o seu potencial efeito carcinogénico, que é sugerido por alguns estudos experimentais, como no caso dos nanomateriais de dióxido de titânio ou dos nanotubos de carbono. Para avaliar em curto termo as propriedades carcinogénicas de um composto, utilizam-se frequentemente ensaios de genotoxicidade em linhas celulares de mamífero ou ensaios em modelos animais, em que se analisa uma variedade de lesões genéticas potencialmente relacionados com o processo de carcinogénese. No entanto, a investigação sobre as propriedades genotóxicas dos NMs não foi, até hoje, conclusiva. O presente estudo tem por objectivo principal caracterizar os efeitos genotóxicos associados à exposição a nanomateriais manufaturados, de forma a contribuir para a avaliação da sua segurança. Constituíram objectivos específicos deste estudo: i) avaliar a genotoxicidade dos NMs em três tipos de células humanas expostas in vitro: linfócitos humanos primários, linha celular de epitélio brônquico humano (BEAS-2B) e linha celular de adenocarcinoma epitelial de pulmão humano (A549); ii) avaliar a sua genotoxicidade num modelo de ratinho transgénico; iii) investigar alguns mecanismos de acção que poderão contribuir para a genotoxicidade dos nanomateriais, como a contribuição de lesões oxidativas para a genotoxicidade induzida pelos NMs in vitro, e a investigação da sua bioacumulação e localização celular in vivo. Foram analisados os efeitos genotóxicos associados à exposição a duas classes de NMs, dióxido de titânio e nanotubos de carbono de parede múltipla, bem como a um NM de óxido de zinco, candidato a ser utlilizado como controlo positivo de dimensão nanométrica. Os xx NMs utilizados foram previamente caracterizados com detalhe relativamente às suas características físico-químicas e também relativamente à sua dispersão em meio aquoso e no meio de cultura. A metodologia incluiu ensaios de citotoxicidade e de genotoxicidade in vitro, designadamente, ensaios de quebras no DNA (ensaio do cometa) e nos cromossomas (ensaio do micronúcleo) em células humanas expostas a várias concentrações de NMs, por comparação com células não expostas. Também foram realizados ensaios in vivo de quebras no DNA, quebras cromossómicas e ainda um ensaio de mutações em vários órgãos de grupos de ratinhos transgénicos LacZ, expostos por via intravenosa a duas doses de dióxido de titânio. Foi investigada a existência de uma relação dose-resposta após exposição das células humanas ou dos animais a NMs. A contribuição de lesões oxidativas para a genotoxicidade após exposição das células aos NMs in vitro foi explorada através do ensaio do cometa modificado com enzima. Realizaram-se estudos histológicos e citológicos para deteção e localização celular dos NMs nos órgãos-alvo dos ratinhos expostos in vivo. Os resultados demonstraram efeitos genotóxicos em alguns dos NMs analisados em células humanas. No entanto, os efeitos genotóxicos, quando positivos, foram em níveis reduzidos, ainda que superiores aos valores dos controlos, e a sua reprodutibilidade era dependente do sistema experimental utilizado. Para outros NMs, a evidência de genotoxicidade revelou-se equívoca, conduzindo à necessidade de esclarecimento através de ensaios in vivo. Para esse fim, recorreu-se a uma análise integrada de múltiplos parâmetros num modelo animal, o ratinho transgénico baseado em plasmídeo contendo o gene LacZ exposto a um NM de dióxido de titânio, NM-102. Embora tenha sido demonstrada a exposição e a acumulação do NM no fígado, não se observaram efeitos genotóxicos nem no fígado, nem no baço nem no sangue dos ratinhos expostos a esse NM. Neste estudo concluiu-se que algumas formas de dióxido de titânio e nanotubos de carbono de parede múltipla produzem efeitos genotóxicos em células humanas, contribuindo para o conjunto de evidências sobre o efeito genotóxico desses NMs. As diferenças observadas relativamente à genotoxicidade entre NMs do mesmo tipo, mas distintos em algumas das suas características físico-quimicas, aparentemente não são negligenciáveis, pelo que os resultados obtidos para um NM não devem ser generalizados ao grupo correspondente. Para além disso, a genotoxicidade equívoca verificada para o NM-102 em células humanas expostas in vitro, não foi confirmada no modelo in vivo, pelo que o valor preditivo da utilização dos ensaios in vitro para a identificação de NMs com efeitos genotóxicos (e portanto potencialmente carcinogénicos) ainda tem de ser esclarecido antes de ser possível extrapolar as conclusões para a saúde humana. Por sua vez, como a informação aqui produzida pelas metodologias in vitro e in vivo não reflete os efeitos de exposição continua ou prolongada, que poderá conduzir a efeitos genotóxicos distintos, esta xxi deverá ser complementada com outras linhas de evidência relativamente à segurança dos NMs. Perante a incerteza dos níveis de exposição real do organismo humano e do ambiente, a segurança da utilização dos NMs não pode ser garantida a longo prazo e, tendo em conta a elevada produção e utilização destes NMs, são prementes futuros estudos de monitorização ambiental e humana.

Produtos têxteis inteligentes incorporando filamentos compósitos com nanotubos de carbono

Programa Doutoral em Engenharia Têxtil.

Estudo numérico sobre o reforço de pilares de betão armado reforçados com cantoneiras e presilhas metálicas. Análise paramétrica.

A presente comunicação descreve o estudo paramétrico desenvolvido com base no método dos elementos finitos (MEF) para analisar a influência de factores geométricos e mecânicos no comportamento à flexo-compressão de pilares de betão armado (BA) reforçados com cantoneiras e presilhas de aço (steel caging). Com base num modelo de elementos finitos 3D, levou-se a cabo um estudo numérico sobre a influência de vários fatores no comportamento à flexo-compressão de pilares BA. Esses factores são: a dimensão dos pilares, a dimensão dos elementos que formam o reforço (cantoneiras e presilhas) e as propriedades mecânicas dos materiais constituintes do pilar de betão armado e do reforço (cantoneiras e presilhas de aço).

Caracterização da fluência em tração em betões autocompactáveis, com restrição da retração de secagem

No presente artigo apresentam-se os resultados de uma campanha experimental com vista à caracterização do comportamento viscoelástico de três amassaduras de betão auto- compactável com relações água-cimento distintas. O objetivo do estudo consiste emcaracterizar o fenómeno da fluência do betão em tração através da imposição de restrições à livre retração de secagem, recorrendo a um dispositivo inovador – ‘Variable Restraint Frame’ (VRF) – , desenvolvido especificamente para a realização deste tipo de ensaios. O VRF permite realizar ensaios em controlo de força e de deslocamento. Avaliaram-se as deformações de fluência em tração para betões autocompactáveis de três classes de resistência distintas, além de se apresentarem as restantes características mecânicas. O VRF apresenta algumas potencialidades inovadoras, que o distingue m dos seus congéneres, pois permite avaliar com uma precisão assinalável as deformações de fluência, além de possibilitar a caraterização da evolução do módulo de elasticidade do betão em tração ao longo da hidratação do cimento, bem como permitir a avalia ção da fluência em tração mesmo que ocorra a fissuração do provete.

Estudo e caracterização de espécies portuguesas de madeira termicamente modificada.

A modificação térmica tem-se revelado um método eficaz na melhoria da durabilidade de elementos de madeira. Até ao momento, as aplicações da madeira termicamente modificada (MTM) têm sido limitadas a revestimentos já que o tratamento térmico de tratamento conduz a uma redução significativa das resistências mecânicas da madeira. Contudo, este tratamento térmico poderá valorizar e potenciar a utilização de espécies de madeira menos utilizadas na construção, como são o Eucalipto e o Pinho bravo nacional. Com o objetivo de avaliar o efeito do tratamento térmico nas espécies referidas e, complementarmente, na madeira de Faia e Freixo, realizou-se uma campanha experimental composta por ensaios de caracterização mecânica (compressão paralela às fibras e flexão) e de estabilidade dimensional (retração, inchamento e teor de água de equilíbrio (TAE)). Para efeitos de comparação, todos os ensaios envolveram séries de provetes de cada espécie de madeira natural e MTM. Os resultados obtidos são coerentes com a bibliografia disponível, o aumento da estabilidade dimensional, assim como a diminuição do TAE e das propriedades mecânicas de flexão foram verificadas, permitindo, assim, avaliar a influência da modificação térmica nas propriedades de espécies de madeira presentes em Portugal.

Biofunctionalization of titanium surfaces for dental implants: osteogenic, anti-microbial and tribocorrosion resistant surfaces

PhD thesis in Biomedical Engineering

Estudo da influência de nanotubos de carbono funcionalizados nas propriedades de revestimentos de poliuretano

Dissertação de mestrado em Propriedades e Tecnologias de Polímeros

Desenvolvimento e caracterização tribológica de hidrogéis poliméricos de PVA reforçados com fosfato tricálcico para aplicação como cartilagem articular para implantes articulares

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia de Materiais