Elaboração e avaliação da biodegradabilidade de compósitos à base de poliéster e amido com palha de milho

O uso de polímeros e de compósitos biodegradáveis se apresenta como uma solução para o problema gerado pelo descarte de grandes quantidades de resíduos plásticos no ambiente. Os polímeros convencionais, além de não biodegradáveis, tem como fonte um material não-renovável, o petróleo. Os polímeros biodegradáveis, produzidos a partir de materiais renováveis, frequentemente apresentam como desvantagem o alto custo e propriedades nem sempre satisfatórias. Neste contexto, os compósitos poliméricos se apresentam como uma alternativa, pela possibilidade de incorporar cargas, tanto de origem vegetal como mineral, para alterar propriedades, adequando-as à finalidade do material. Além disso, para viabilizá-los economicamente, há o uso de cargas de baixo custo, como resíduos agrícolas. Neste estudo foram elaborados compósitos de poli(adipato-co-tereftalato de butileno) e amido (ECOBRAS) com palha de milho, em diferentes concentrações. Foi utilizada a palha de milho in natura, resíduo agrícola abundante, como forma de reduzir os custos e aumentar a proporção de produtos naturais usados, considerando que o ECOBRAS já possui amido em sua composição. O ensaio de tração e análises de DSC, TGA, FTIR, MO e MEV foram utilizadas para caracterizar e avaliar as propriedades dos compósitos. A matriz polimérica e os compósitos foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, segundo a norma ASTM G 160-03, por períodos variando de 2 a 15 semanas. Após cada período de enterro, foram determinadas a perda de massa e a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas análises de TGA e FTIR. Os compósitos apresentaram menor resistência à tração que a matriz polimérica. No ensaio de biodegradabilidade, todos os compósitos foram considerados biodegradáveis, embora o acréscimo de palha tenha aumentado o tempo de degradação

Estudo do comportamento em fluência de juntas metálicas coladas

Juntas coladas têm se mostrado como a principal alternativa de união entre componentes fabricados em materiais distintos ou não, tendo como vantagem principal a ausência de aporte de calor e melhor distribuição de tensões. A literatura mostra que estudos anteriores foram realizados com o objetivo de caracterizar diversas propriedades associados às juntas, porém, pouco ainda se conhece sobre o comportamento dessas uniões relacionado à fluência. Os ensaios de fluência têm como principal desvantagem a baixa produtividade de resultados visto que, na maioria dos casos, os equipamentos aptos a realizarem este tipo de teste ensaiam apenas um corpo de prova por vez. Neste caso, o tratamento estatístico é baseado em uma pequena quantidade de resultados, reduzindo a confiabilidade na predição do comportamento em fluência. O Laboratório de Adesão e Aderência (LAA/UERJ/IPRJ) desenvolveu o equipamento pneumático de fluência (EPF) capaz de realizar dez ensaios simultâneos com parâmetros distintos. Este trabalho investiga o comportamento de juntas de cisalhamento simples (SLJ) compostas por substratos metálicos colados com adesivo epóxi e poliuretano. As juntas foram fabricadas em conformidade a norma ASTM D 1002, seguindo procedimento de preparo RT-003/08 TMC/CENPES/PETROBRAS. Os resultados mostram que, para projetos onde esteja prevista utilização das juntas durante longos períodos de tempo sob carregamento, conhecer apenas suas tensões médias de ruptura não é o suficiente para garantir a segurança do empreendimento. É proposto um modelo inicial do comportamento sob fluência de juntas coladas.

Avaliação da biodegradabilidade de filmes de polihidroxibutirato com borracha natural

A modernidade exige materiais versáteis, resistentes e, durante um longo tempo os plásticos serviram a esse propósito. Entretanto, o acúmulo desses materiais ao serem descartados no meio ambiente tornou-se um problema Os polímeros biodegradáveis surgiram neste cenário como alternativa para evitar o acúmulo de resíduos plásticos no meio ambiente. O polihidroxibutirato (PHB) representa uma classe de polímeros biodegradáveis, mas que apresenta um alto custo e possui ainda propriedades térmicas limitadas. A borracha natural possui excelentes propriedades mecânicas, resistência ao envelhecimento, flexibilidade e apresenta melhor custo benefício se comparada com as borrachas sintéticas. Neste estudo, foram elaboradas misturas poliméricas de polihidroxibutirato (PHB) e látex de borracha natural em diferentes concentrações, por prensagem à quente. Os ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC), análise termogravimétrica (TGA), espectrometria na região do infravermelho (FTIR), microscopia ótica (MO) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) foram utilizados para caracterizar e avaliar as propriedades das misturas poliméricas. O PHB e as misturas com borracha natural foram submetidos ao ensaio de biodegradabilidade através do enterro em solo simulado, conforme a norma ASTM G 160-03, variando por um período de 2 a 17 semanas. Ao final de cada período foram determinadas a perda de massa, a morfologia dos corpos de prova e foram realizadas as análises de DSC, TGA e FTIR. As misturas poliméricas apresentaram menor resistência térmica do que o PHB. No ensaio de biodegradabilidade, as misturas foram consideradas biodegradáveis, segundo a norma ASTM G 160-03 e tiveram a porcentagem de cristalinidade reduzida, tendo o teor de borracha natural contribuído para aumentar a taxa de biodegradação. As análises por MEV comprovaram a existência de consórcios de microrganismos, responsáveis pela biodegradação do PHB e das misturas poliméricas

Caracterização microestrutural e análise de tensões residuais pelo método do furo cego em tubo de seção quadrada com costura.

Tensões residuais são uma das principais causas de falhas em componentes mecânicos submetidos a processos de fabricação. O objetivo do trabalho foi medir as tensões residuais presentes em um tubo quadrado soldado por resistência elétrica de alta frequência e caracterizar microestruturalmente o seu material. Para a caracterização, foram utilizadas técnicas de microscopia óptica (MO), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e análise química quantitativa. Para a medição das tensões residuais, foi utilizado o método do furo cego, baseado na norma ASTM E837-08, onde rosetas (strain-gages) são coladas à peça para medir as deformações geradas devido à usinagem de um pequeno furo no local de medição. As deformações foram associadas às tensões residuais através de equações baseadas na Lei de Hooke. A caracterização revelou uma microestrutura composta basicamente de ferrita e perlita, típica de aços com baixo teor de carbono, corroborando com a especificação fornecida pelo fabricante. As tensões residuais encontradas foram trativas e mostraram-se elevadas, com alguns valores acima do limite de escoamento do material.

Measurement of coefficient of consolidation during reconsolidation of liquefied sand

Saturated sands particularly at low relative density commonly exhibit rises in excess pore pressure when subjected to earthquake loading. The excess pore pressure can approach a maximum value, limited by the initial vertical effective stress. After the completion of earthquake shaking, these excess pore pressures dissipate according to the consolidation equation, which can be solved to produce a Fourier series solution. It will be shown by manipulation of this Fourier series that excess pore pressure traces provide a method for back-calculation of coefficient of consolidation Cv. This method is validated against dissipation curves generated using known values of C v and seen to be more accurate in the middle of the layer. The method is then applied to data recorded in centrifuge tests to evaluate Cv throughout the reconsolidation process following liquefaction conditions. C v is seen to fit better as a function of excess pore pressure ratio than effective stress for the stress levels considered. For the soil investigated, Cv is about three times smaller at excess pore pressure ratio of 0.9 compared to excess pore pressure ratio of 0. Copyright © 1996-2011 ASTM.

Mercury bioaccumulation in pike (Esox lucius) food chain from Anzali Lagoon, Iran

A number of wide-ranging monitoring studies have been performed in order to estimate the degree of mercury (Hg) contamination in freshwater ecosystems. Knowledge regarding contamination of different levels of the food chain is necessary for estimation of total pollutant input fluxes and subsequent partitioning among different phases in the aquatic system. The growing international concern about this environmental data is closely related to the strongly developing ecological risk assessment activities. In addition,freshwater monitoring outputs hold a key position in the estimation of the Hg dose consumed by the human population as it is highly dependent on fish consumption. So monitoring of Hg in the tissue of edible fish is extremely important because of contaminated fish has caused serious neurological damage to new born babies and adults. Mercury tends to accumulate in fish tissue, particularly, in the form of methyl mercury, which is about 10 times more toxic than inorganic mercury. The Anzali lagoon is one of the biggest wetland of Guilan province, which joins to the Caspian sea. Many Chemical and industrial factories plus agricultural runoffs and urban and rural sewages are major polluting sources of the Anzali wetland. Since many of those polluting sources drain their wastes directly or indirectly into the Anzali wetland and their sewages may be polluted with Hg, this study was conducted to find out the bioaccumulation of Hg bioaccumulation in pike (Esox lucius) food chain from Anzali lagoon, Iran. Sampling were carried out from July 2004 to July 2005, in addition 318 speciments of 9 fish species were collected. T-Hg was measured by LECO AMA 254 Advanced Mercury Analyzer (USA) according to ASTM standard No D-6722. Each sample was analyzed 3 times. Accuracy of T-Hg analysis was checked by running three samples of Standard Reference Materials; SRM 1633b, SRM 2711 & Sra 2709. Detection limit was 0.001 mg/kg in dry weight. The Accuracy degree of analyzor equipment with RSD<%0.05 (N=7) was between %95.5 and %105. In overal eigth fish species were distingushed in the gut content of 87 speciments of pike with age 1-5 year and maximum length 550mm. The max. and min. concentration of T-Hg in dorsal muscle of pjke was 0.2ppm in one year and 1.2ppm in five year class. The mean of T-Hg significantly increased with age and length increased (P<0.05).Mercury accumulation pattern in pike was as well as muscle > liver > spleen (P<0.05). THg content in female was higher than male(P<0.05). In contrast the mean of THg concentration in dorsal muscle of eigth fish species as prey was 0.282, 0.261, 0.328, 0.254, 0.256, 0.286, 0.322 and 0.241 ppm for Carassius auratus gibelio, Hemiculter leucisculus, Blicca bjoerkna transcaucasica, Chalcalburnus mossulensis, Rhodeus sericeus amarus, Gambusia holbrooki, Alburnus charusini hohenackeri & Scardinius Erythrophthalmus respectively.Liner regresion indicated that high degree of relationship between age of pike and Uptak/Intake ratio (R2=%99.12) and indicated that the mercury bioaccumulation in the pike dorsal muscle increased with age increased. BFA was >1 and and indicating the mercury biomagnification in the pike food chain. Trophy level of pike in the Anzali lagoon was estimated as well as 3.5 and 4 . It is generally agreed that Hg concentration in carnivorous fish are higher than in noncarnivorous species.

Preliminary laboratory-scale model auger installation and testing of carbonated soil-MgO columns

This paper presents details of the installation and performance of carbonated soil-MgO columns using a laboratory-scale model auger setup. MgO grout was mixed with the soil using the auger and the columns were then carbonated with gaseous CO2 introduced in two different ways: one using auger mixing and the other through a perforated plastic tube system inserted into the treated column. The performance of the columns in terms of unconfined compressive strength (UCS), stiffness, strain at failure and microstructure (using X-ray diffraction and scanning electron microscopy) showed that the soil-MgO columns were carbonated very quickly (in under 1 h) and yielded relatively high strength values, of 2.4-9.4 MPa, which on average were five times that of corresponding 28-day ambient cured uncarbonated columns. This confirmed, together with observations of dense microstructure and hydrated magnesium carbonates, that a good degree of carbonation had taken place. The results also showed that the carbonation method and period have a significant effect on the resulting performance, with the carbonation through the perforated pipe producing the best results. Copyright © 2013 by ASTM International.