Recycled asphalt mixtures produced with high percentage of different waste materials

The use of sustainable solutions in construction is not just an option, but is increasingly becoming a need of the Society. Thus, nowadays the recycling of waste materials is a growing technology that needs to be continuously improved, namely by researching new solutions for waste valorisation and by increasing the amount of wastes reused. In the paving industry, the reuse of reclaimed asphalt (RA) is becoming common practice, but needs further research work. Thus, this study aims to increase the incorporation of RA and other waste materials in the production of recycled asphalt mixtures in order to improve their mechanical, environmental and economic performance. Recycled mixtures with 50% RA were analysed in this study, including: i) RA selection, preparation and characterization; ii) incorporation of other waste materials as binder additives or modifiers, like used motor oil (UMO) and waste high density polyethylene (HDPE); iii) production of different mixtures (without additives; with UMO; with UMO and HDPE) and comparison of their performance in order to assess the main advantages of each solution. With this study it was concluded that up to 7.5 % of UMO and 4.0 % of HDPE can be used in a new modified binder for asphalt mixtures with 50 % of RA, which have excellent properties concerning the rutting with WTS = 0.02 mm/103 cycles, the fatigue resistance with ε6 = 160.4, and water sensitivity with an ITSR of 81.9 %.

Resistência de piperáceas nativas da Amazônia á infecção causada por Nectria haematococca f. sp. piperis

A reação de resistência das espécies Piper aduncum, P. arboreum, P. carniconnectivum, P. colubrinum, P. hispidinervium, P. hispidum, P. hostmannianum, P. tuberculatum, P. nigrum e Piper sp. à infecção causada por dois isolados de Nectria haematococca f. sp. piperis foi determinada em condições de telado, através do cultivo em solo infestado e de inoculações no internódio de mudas com três meses de desenvolvimento. Mudas de P. nigrum (pimenta-do-reino) foram usadas como controle, devido a alta suscetibilidade ao patógeno. Aos 110 dias observou-se que o isolado Adu obtido de Ρ. aduncum não causou podridão das raízes em todas as espécies, com exceção de Piper sp. e de P. nigrum, enquanto que o isolado Nig obtido de P. nigrum causou infecção apenas nas raízes desse hospedeiro. Diferenças significativas (p<0,01) foram observadas no nível de resistência entre as espécies, sendo as espécies nativas mais resistentes à infecção causada pelo fungo. Os isolados apresentaram variação para virulência (p<0,01), sendo o isolado Nig mais virulento do que o Adu. Não ocorreu, porém, interação entre Piper spp. e os dois isolados de N. haematococca f. sp. piperis. Concluiu-se, portanto, que o isolado Adu não tem habilidade de infectar os tecidos radiculares das espécies estudadas e que pelo menos sete espécies nativas apresentam uma alta resistência ao patógeno, podendo ser utilizadas como porta-enxertos resistentes para controlar doenças radiculares da pimenta-do-reino.

Etude du comportment mécanique des poutres corrodées réparées à l’effort tranchant par l’insertion des joncs de carbone

Cette communication présente les caractéristiques principales d’un modèle par Eléments Finis (EF) développé en utilisant le logiciel FEMIX afin de prévoir le comportement de poutres en béton armé corrodées réparées à l’effort tranchant par l’insertion des joncs de carbone par la technique NSM (Near-Surface Mounted reinforcement). Cette technique consiste à sceller les joncs de carbone dans des engravures déjà préparées sur les surfaces inférieure et latérale de la poutre corrodée à réparer. Les résultats expérimentaux et ceux de la modélisation numérique en mode 3D sont présentés en termes des courbes charge-flèche et des modes de ruine pour quatre poutres courtes: deux poutres corrodées (A1CL3-B et A1CL3-SB) et deux poutres témoins (A1T-B et A1T-SB), les poutres avec « -B » sont réparées seulement en flexion avec un jonc de carbone par la technique NSM, tandis que celles avec « -SB » sont réparées à la fois en flexion et à l’effort tranchant. La corrosion des barres d'acier tendues et son effet sur la résistance à l’effort tranchant des poutres en béton armé sont discutés. Les résultats ont montré une bonne corrélation entre les prédictions par le modèle EF en termes de courbes expérimentales charge-flèche, de la fissuration et des modes de ruine.

As Macrófitas aquáticas como berçário para a Ictiofauna da Várzea do Rio Amazonas

O presente estudo descreve a estrutura de tamanho e maturidade sexual das espécies de peixes que vivem associadas às raízes de macrófitas aquáticas durante o período de cheia. Foi o objetivo do trabalho demonstrar que este habitat funciona como um berçário e que a maior parte da sua fauna é composta por indivíduos jovens. Foram coletados 3910 indivíduos de 91 espécies de peixes, em quatro tipos de macrófitas aquáticas (Paspalum repens, Echynochloa polystachya, Eichhornia spp. e "mistura de capins em decomposição") em três lagos de várzea da Amazônia Central (Camaleão, Rei e Janauacá). A ictiofauna foi composta predominantemente por indivíduos menores que 7 cm. Indivíduos jovens formaram a maioria da assembléia (87%). Quarenta e uma espécies são explotadas pela frota pesqueira da região. Conclui-se que este habitat é um berçário importante e que deve ser conservado para manter o potencial dos recursos pesqueiros da Amazônia Central.

Influência do ensilado biológico de Peixe e do resíduo de Peixe cozido no crescimento e na composição corporal de Alevinos de Tambaqui Colossoma macropomum (Cuvier, 1818)

Resíduos de fíletagem de piramutaba (Brachyplatystoma vaillantii), foram submetidos a dois diferentes processamentos, o cozimento após moagem, e a ensilagem biológica. Os materiais resultantes destes processamentos foram testados através do desempenho e da composição corporal de alevinos de tambaqui (Colossoma macropomum). Foram elaboradas quatro rações com teores de proteína de 24,7 a 27,0% e energia bruta entre 438,9 e 445,4 Kcal/l00g de ração. O experimento foi conduzido em 20 tanques de cimento-amianto com capacidade para 250 litros, cada um estocado com 12 alevinos, com comprimento padrão médio de 10,3 cm e peso médio de 27,4 g. Os alevinos foram alimentados duas vezes ao dia à razão de 3% da biomassa e pesados a cada 28 dias. Análises bromatológicas no início e no final do experimento determinaram a composição corporal dos peixes. As análises de variância dos dados obtidos não evidenciaram influência significativa (P>0,05) dos tratamentos sobre os parâmetros estudados.

Aspectos morfológicos da germinação e do desenvolvimento Plantular em Euterpe precatoria Mart. (Açaí-do-Amazonas)

Euterpe precatoria Mart. é uma palmeira amplamente distribuída na bacia Amazônica, em terra firme e em solos de várzea. Dos frutos obtêm-se o "vinho do açaí" e do ápice caulinar o palmito, que fazem desta palmeira um importante recurso alimentar. Neste trabalho é feita a descrição morfológica do desenvolvimento plantular durante a germinação da semente, contribuindo para o entendimento do processo e fornecendo subsídios para produção de mudas. A germinação é do tipo adjacente ligulada. A raiz primária emerge primeiro e desenvolve-se mais rapidamente que a plúmula; posteriormente, aparecem as raízes secundárias e terciárias.

A reprodução e o início da vida de Hoplias malabaricus (Erythrinidae; Characiformes) na Amazônia Central

Hoplias malabaricus, ou traíra é um peixe predador com ampla distribuição na América do Sul. Ε encontrado com frequência na Amazônia, porém sua biologia ainda é pouco estudada na região. Nesta nota apresentamos dados relativos a sua reprodução e ao início do seu desenvolvimento larval na várzea do rio Solimões. A traíra se reproduz durante todo o ano. As fêmeas têm fecundidade relativamente baixa, que varia conforme o tamanho do peixe. Os ovócitos maduros são grandes (média = 1,5 mm). Ovos fecundados foram encontrados em posturas nas margens dos lagos de várzea. As larvas eclodiram com 4,7 cm de comprimento e detalhes sobre seu desenvolvimento embrionário são apresentados.

Efeito da farinha de resíduo de Peixe e de Frango no desempenho e na composição corporal de juvenis de Tambaqui, Colossoma macropomum (Cuvier, 1818)

Este trabalho teve como objetivos testar o efeito de rações com um nível de farinha de resíduo de peixe e um de resíduo de frango, assim como a combinação de dois níveis desses ingredientes sobre o ganho de peso e composição corporal de juvenis de tambaqui, Colossoma macropomum. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado com quatro tratamentos (rações experimentais) cada um com quatro repetições. As rações experimentais possuíam as seguintes formulações: R1 = 21% de farinha de resíduo de peixe; R2 = 14% de farinha de resíduo de peixe + 7% farinha de resíduo de frango; R3 = 7% de farinha de resíduo de peixe + 14% farinha de resíduo de frango e R4 = 21% de farinha de resíduo de frango. Em cada um dos 16 tanques, foram estocados 16 peixes distribuídos homogeneamente entre os tratamentos (p>0,05) com peso médio inicial de 13,9±0,4g, por um período de 120 dias. Os resultados para o desempenho e composição corporal dos peixes não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos (ANOVA p>0,05), sendo que esses parâmetros mostraram melhores resultados quando houve a combinação das duas farinhas de resíduo.

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.

Recycled asphalt mixtures with foamed bitumen: an alternative to build ecofriendly road pavements

Nowadays, recycling has become a very important objective for the society in the scope of a closed loop product life cycle. In recent years, new recycling techniques have been developed in the area of road pavements that allow the incorporation of high percentages of reclaimed asphalt (RA) materials in recycled asphalt mixtures. The use of foamed bitumen for production of recycled asphalt mixtures is one of those techniques, which also allows the reduction of the mixing temperatures (warm mix technology). However, it is important to evaluate if this solution can maintain or improve the performance of the resulting mixtures. Thus, the main aim of the present study is to assess the performance of warm recycled asphalt mixtures incorporating foamed bitumen as the new binder and 50% RA, in comparison with a control mixture using conventional bitumen. Four mixtures have been produced with 50% RA, one of them at typical high mixing temperatures with a conventional bitumen (control mixture) and the other three with foamed bitumen at different production temperatures. These four mixtures were tested to evaluate their compactability and water sensitivity. The laboratory test results showed that the production of recycled mixtures with foamed bitumen can be reduced by 40ºC without changing the performance of the resulting mixtures.

Evaluation of foamed bitumen efficiency in warm asphalt mixtures recycling

The recycling of pavements is nowadays a very important question to the road paving industry. With the objective of incorporating higher percentages of reclaimed asphalt (RA) materials in recycled asphalt mixtures, new techniques have been developed in the last years. The use of foamed bitumen is normally associated with the production of cold asphalt mixtures, which usually show lower quality standards. However, the objective of the work presented in this paper is to assess the use of foamed bitumen as the binder of warm asphalt mixtures incorporating 30% RA, which have quality standards similar to those of conventional mixtures. Thus, five mixtures have been produced with 30% RA, one of them with a conventional bitumen (control mix) and the others with foamed bitumen at different production temperatures. The mixtures were tested for compactability and water sensitivity and the results show a possible reduction of 25 ºC in the production temperatures, while the water sensitivity test results were kept close to 90 %.

(Un)suitability of the use of pH buffers in biological, biochemical and environmental studies and their interaction with metal ions - a review

The use of buffers to maintain the pH within a desired range is a very common practice in chemical, biochemical and biological studies. Among them, zwitterionic N-substituted aminosulfonic acids, usually known as Good's buffers, although widely used, can complex metals and interact with biological systems. The present work reviews, discusses and updates the metal complexation characteristics of thirty one commercially available buffers. In addition, their impact on biological systems is also presented. The influences of these buffers on the results obtained in biological, biochemical and environmental studies, with special focus on their interaction with metal ions, are highlighted and critically reviewed. Using chemical speciation simulations, based on the current knowledge of the metal-buffer stability constants, a proposal of the most adequate buffer to employ for a given metal ion is presented.

Characterization of phenolic compounds and antioxidant properties of Glycyrrhiza glabra L. rhizomes and roots

The present work aims to characterize and quantify the phenolic composition and to evaluate the antioxidant activity of Glycyrrhiza glabra L. (commonly known as licorice) rhizomes and roots. The antioxidant potential of its methanol/water extract could be related with flavones (mainly apigenin derivatives), flavanones (mainly liquirintin derivatives), a methylated isoflavone and a chalcone, identified in the extract. Lipid peroxidation inhibition was the most pronounced antioxidant effect (EC50=0.24±0.01 µg/mL and 22.74±2.42 µg/mL in TBARS and -carotene/linoleate assays, respectively), followed by free radicals scavenging activity (EC50=111.54±6.04 µg/mL) and, finally, reducing power (EC50=128.63±0.21 µg/mL). In this sense, licorice extract could be used as a source of antioxidants for pharmaceutical, cosmetic and/or food industries.

The effects of solvent composition on the affinity of a peptide towards hair keratin: experimental and molecular dynamics data

The study of the interaction between hair filaments and formulations or peptides is of utmost importance in fields like cosmetic research. Keratin intermediate filaments structure is not fully described, limiting the molecular dynamics (MD) studies in this field although its high potential to improve the area. We developed a computational model of a truncated protofibril, simulated its behavior in alcoholic based formulations and with one peptide. The simulations showed a strong interaction between the benzyl alcohol molecules of the formulations and the model, leading to the disorganization of the keratin chains, which regress with the removal of the alcohol molecules. This behavior can explain the increase of peptide uptake in hair shafts evidenced in fluorescence microscopy pictures. The model developed is valid to computationally reproduce the interaction between hair and alcoholic formulations and provide a robust base for new MD studies about hair properties. It is shown that the MD simulations can improve hair cosmetic research, improving the uptake of a compound of interest.

Biochemical and physical surface functionalization of polycaprolactone as a key mediator of osteogenic differentiation and vascularized tissue morphogenesis

Tese de Doutoramento em Engenharia de Tecidos, Medicina Regenerativa e Células Estaminais.