Aproveitamento de resíduos minerais na formulação de argamassas para a construção civil

Current environmental concerns include the excessive consumption and inefficient use of non-renewable natural resources. The construction industry is considered one of the largest consumers of natural raw materials, significantly contributing to the environmental degradation of the planet. The use of calcareous quarry (RPPC) and porcelain tile polishing residues (RPP) as partial replacements of the cement in mortars is an interesting alternative to minimize the exploration of considerably large amounts of natural resources. The present study aimed at investigating the properties of fresh and hardened mortars produced using residues to replace cement. The residues used were fully characterized to determine their specific mass, unitary mass, particle size distribution and morphology, and composition. The performance of the mortars was compared to that of reference compositions, prepared without residues. A total of 18 compositions were prepared, 16 using residues and 2 reference ones. The mortars were prepared using Portland CP II F 32 cement, CH I hydrated lime, river sand and tap water. The compositions of the mortars were 1:1:6 and 1:0.5:4.5 (vol%), and water to cement ratios of 1.87 and 1.45 were used, respectively. The mortars in the fresh state were evaluated by consistency index, water retention, density of mass and incorporated air content tests. In their hardened state, the mortars were evaluated by apparent mass density, modulus of elasticity, flexural tensile strength, compressive strength and water absorption by capillarity. The mortars were also analyzed by scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, X-ray diffraction and fluorescence. Finally, they were classified according to NBR 13281 standards. The mortars prepared using residues partially replacing the cement exhibited lower modulus of elasticity compared to the reference compositions, thus improving the performance in their intended use. On the downside, the water absorption by capillarity was affected by the presence of residues and both the tensile and compressive strength were reduced. However, from the overall standpoint, the replacement of cement by calcareous quarry or porcelain tile polishing residues did not result in significant changes in the properties of the mortars. Therefore, compositions containing these residues can be used in the construction industry

Otimização do processo de síntese do aluminato de cobalto via método de polimerização de complexos (MPC) através do planejamento fatorial fracionado

In the ceramics industry are becoming more predominantly inorganic nature pigments. Studies in this area allow you to develop pigments with more advanced properties and qualities to be used in the industrial context. Studies on synthesis and characterization of cobalt aluminate has been widely researched, cobalt aluminate behavior at different temperatures of calcinations, highlighting especially the temperatures of 700, 800 and 900° C that served as a basis in the development of this study, using the method of polymerization of complex (CPM), economic, and this method applied in ceramic pigment synthesis. The procedure was developed from a fractional factorial design 2 (5-2) in order to optimize the process of realization of the cobalt aluminate (CoAl2O4), having as response surfaces the batch analysis data of Uv-vis spectroscopy conducted from the statistic software 7.0, for this were chosen five factors as input variables: citric acid (stoichiometric manner), puff or pyrolysis time (h), temperature (° C), and calcinations (° C/min), at levels determined for this study. By applying statistics in the process of obtaining the CoAl2O4 is possible the study of these factors and which may have greater influence in getting the synthesis. The pigments characterized TG/DSC analyses, and x-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscope (SEM/EDS) in order to establish the structural and morphological aspects of pigment CoAl2O4, among the factors studied it were found to statically with increasing calcinations temperature 700°< 800 <900 °C, the bands of Uv-vis decrease with increasing intensity of absorbance and that with increasing time of puff or pyrolysis (h) there is an increase in bands of Uv-vis proportionally, the generated model set for the conditions proposed in this study because the coefficient of determination can explain about 99.9% of the variance (R²), response surfaces generated were satisfactory, so it s possible applicability in the ceramics industry of pigments

Variedades e estilos na obra atribuída a Frei Carlos: novas perspetivas

Este trabalho de investigação centra-se no contributo dos exames de superfície e nas análises micro-analíticas no estudo de vinte e uma pinturas atribuídas à oficina de Frei Carlos, um dos grandes Mestres Luso-Flamengos ativos em território Nacional durante a primeira metade do século XVI. A "Pintura Luso-Flamenga" é uma expressão comummente usada na história da pintura Portuguesa do primeiro terço do século XVI e no seu sentido mais básico designa o trabalho de mestres flamengos que se instalaram em Portugal durante o reinado de D. Manuel I (1495- 1521) contribuindo decisivamente para o processo de renovação da pintura Portuguesa na época. O estudo integrado combina a pesquisa histórica em fontes documentais com exames de superfície e de caracterização material das obras de arte. O estudo material das pinturas foi realizado através de microscopia ótica, microscopia de infravermelhos com transformada de Fourier, espectroscopia de micro-Raman, microscopia eletrónica de varrimento acoplada com espectrometria de energia dispersiva de raios X, micro- difração de raios-X, cromatografia líquida de alta eficiência e pirólise acoplada à cromatografia gasosa /espectrometria de massa. Esta investigação envolveu técnicas complementares de análise de superfície e de ponto no estudo técnico e material das preparações, imprimitura, desenho subjacente, camadas pictóricas e sucessões estratigráficas, dando a conhecer os materiais utilizados na execução técnica das pinturas e evidenciando especificidades técnicas da produção artística. Este estudo pretende inclusivamente evidenciar alguns detalhes técnicos do artista que possivelmente estão relacionados com a herança das práticas Flamengas. O conhecimento de algumas particularidades da técnica deste Mestre também permitiu estabelecer comparações com duas pinturas que haviam sido atribuídas, com algumas reservas, a esta oficina de pintura Luso-Flamenga. Mais recentemente, como resultado de um estudo colaborativo, foi realizada uma ampla campanha de reflectografia infravermelhos, introduzindo novos dados acerca da execução técnica do desenho subjacente, o que contribuiu para diferenciar, nestas duas pinturas, outra "mão", atribuída então a um seguidor de Frei Carlos. Esta investigação introduz um novo e profundo conhecimento sobre a Oficina de Frei Carlos, permitindo estabelecer comparações com a obra do seu seguidor e com uma pintura também atribuída a esta oficina e que incorpora o Museu da National Gallery (NG5594), evidenciando os materiais utilizados na técnica de produção artística e especificidades técnicas aliadas aos processos criativos/ construtivos que permitem estabelecer os pontos de contacto e de diferenciação entre estas obras; Varieties and styles in the works attributed to Frei Carlos - new perspectives Abstract: This investigation is focused on the contributions of surface exams and micro-analytical research in the study of twenty one paintings attributed to Frei Carlos workshop, one of the most important Portuguese-Flemish painters active in our country during the first half of sixteen Century. "Portuguese-Flemish Painting" is a common expression used in the history of Portuguese painting of the first third of the sixteenth century and in its most basic meaning designates the work of Flemish masters who settled in Portugal during the reign of King Manuel I (1495-1521) contributing decisively to the process of renewal of Portuguese painting at the time. The integrated approach combines historical research on documental sources with surface examination and material characterization of the paintings by using state-of-art analytical techniques. Microanalysis was carried out by optical microscopy, micro-Fourier-transform infrared-spectroscopy, micro-Raman spectroscopy, scanning electron microscopy coupled with energy dispersive X-ray spectrometry, micro-X-ray diffraction analysis, high performance liquid chromatography and Pyrolysis gas chromatography mass spectrometry. This complementary surface and analytical research was involved in the technical and material characterization of grounds, underdrawings, primings, paint layers and its multi-layered build-up, providing access to the painter´s materials used in the technical execution of the paintings and details of the technique of artistic production. This study also intends to expose some usual details of the artist’s technique which are possibly related to the Master´s Flemish influence. The knowledge of some particularities of the Master´s technique also allowed a new comparison with two paintings that had been attributed with some reserves to this Portuguese-Flemish workshop. More recently, as a result of a collaborative study, an extensive infrared reflectography campaign was made, giving new data concerning underdrawings technical execution and contributing to differentiate, in these two paintings, another “hand”, attributed to a follower of Frei Carlos. Complementary analytical research also added a new and deep insight into Frei Carlos workshop, his follower and a panel that still attributed to Frei Carlos workshop that integrates the National Gallery´s Museum (NG5594), evidencing the materials used in technical production, their models and sources of artistic inspiration, techniques and pictorial construction procedures that could specifically relate or distinguish between them.

Materiais compósitos biocidas baseados em resinas reticuladas contendo nanopartículas de prata

Nesta dissertação, duas resinas reticuladas comerciais (denominadas, AmberliteGT73 e AmberliteIRC748) foram empregadas para suportar partículas de prata. Os grupos tiol da GT73 e ácido iminodiacético da IRC748 presentes nessas resinas foram empregados para a fixação de íons Ag+ a partir de solução aquosa. Posteriormente, os íons Ag+ foram reduzidos pelo emprego de três redutores diferentes em pH alcalino, denominados hidrazina, hidroxilamina e formaldeído (pH  12). A morfologia e a impregnação de prata dos materiais binários assim obtidos foram avaliadas por meio de microscópio eletrônico de varredura equipado com detector de elétrons retro-espalhados (SEM-BSE). O detector de espectrometria de energia dispersiva de raios-X (EDAX) acoplado ao SEM permitiu a observação de partículas de prata. Os espectros de raios-X revelaram a presença do metal nas superfícies interna e externa das microesferas dos compósitos. A quantidade de prata incorporada foi determinada pelo método titulométrico, empregando solução padrão de tiocianato de potássio. As características antibactericidas dos compósitos foram avaliadas em colunas contendo pérolas de resina por onde foram percoladas suspensões da bactéria Escherichia coli auxotrópica AB1157 (tipo selvagem) nas concentrações de 103 a 107 células/mL. A avaliação biocida mostrou que estes materiais foram completamente bactericidas, sendo efetivos na eliminação da bactéria em poucos minutos. Esta ação biocida foi atribuída à combinação da atuação da prata e dos grupos funcionais das resinas

Remoção de íons Cd2+ de soluções aquosas por eletrodeposição em eletrodos de carbono vítreo reticulado

As soluções aquosas obtidas após o tratamento final de efluentes de processos de eletrodeposição de Cd contém baixas concentrações de íons Cd2+. Neste trabalho determinaram-se as melhores condições para a utilização de eletrodos de carbono vítreo reticulado (CVR) no polimento destas soluções. A eletrodeposição do íon Cd2+ sobre eletrodo de carbono vítreo reticulado de porosidades distintas, 30, 60 e 100 ppi, com e sem recobrimento com polipirrol, foi investigada em soluções aquosas aeradas de ácido sulfúrico e sulfato de potássio em pH 4,8. Sob condições potenciostáticas, uma elevada eficiência de remoção foi obtida para soluções contendo 5 e 10 mg L-1 de íon Cd2+, na faixa de potenciais entre –0,9 e –1,1 V para CVR e em –3,0 V para CVR recoberto com polipirrol (CVR-PPy0). Após cada experimento de eletrodeposição, a diminuição da concentração do íon Cd2+ no eletrólito foi monitorada por voltametria de redissolução anódica. Neste experimenteo, empregando um eletrodo de gota pendente de mercúrio sendo estes resultados comparados com medidas por espectrometria de emissão atômica (ICP). Para o eletrodo de CVR, neste intervalo de potenciais, -0,9 e –1,1 V, a eletrodeposição do íon cádmio é controlada por transporte de massa e a concentração de íons cádmio varia exponencialmente com o tempo, seguindo uma cinética de pseudo primeira ordem. Para a concentração 10 mg L-1 e usando eletrodo de CVR 30 ppi, as eficiências de corrente e de remoção determinadas a -1,1 V após 30 minutos de eletrólise foram, 38 % e 97% , respectivamente. Para eletrodo de CVR 60 ppi foram encontrados 30 % e 99 %, respectivamente. Para o eletrodo de CVR-PPy0 a maior eficiência de remoção encontrada foi de 84% após 90 minutos de eletrólise em –3,0 V, sendo a eficiência de corrente menor do que 2%. A presença de Cd metálico depositado na superfície do eletrodo de CVR e CVR-PPy0 depois da redução em –1,1 V e –3,0 V, respectivamente, foi confirmada por análise de Microscopia Eeletrônica de Varredura (MEV) e espectrometria de energia dispersiva (EDS).

Estudo comparativo do comportamento mecânico de duas areias de Osório-RS

O comportamento mecânico dos solos arenosos tem sido objeto de numerosos estudos e os resultados encontram-se bem descritos na literatura. Entretanto, pouco se conhece sobre o comportamento destes solos quando submetidos a certo grau de alteração de suas propriedades originais. Esta dissertação apresenta um estudo de dois solos arenosos, com características distintas, da região litorânea do estado do Rio Grande do Sul. O trabalho envolveu ensaios de laboratório para verificação de algumas propriedades mecânicas, como a compressibilidade unidimensional, a resistência ao cisalhamento e o comportamento tensão-deformação. Foram também realizados ensaios para verificação das características físicas dos grãos dos solos, por meio de ensaios de difratometria de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e a análise da composição química pelo método de espectrometria de energia dispersiva (EDS). Estes ensaios especiais tiveram a finalidade de determinar o tipo de alteração ocorrente nos grãos de areia alterada. Através das análises, constatou-se que embora os dois solos sejam muito semelhantes sob o ponto de vista granulométrico e mineralógico, o comportamento mecânico do solo com alteração é profundamente modificado em relação ao solo sem alteração. Na areia alterada existe uma camada de material cimentante em torno dos grãos cujos principais elementos químicos são o ferro e o silício, em forma de sílica amorfa De uma forma geral, o material cimentante e as ligações entre grãos apresentam um aspecto poroso e fraturado. A alteração verificada corresponde a uma ação pedogenética responsável pela geração de agentes cimentantes, sem modificação nas características intrínsecas dos grãos de areia. Nos ensaios de compressão confinada sob o mesmo índice de vazios, a areia alterada apresentou maiores deformações e um índice de compressão duas vezes maior do que a areia sã. A areia alterada teve sua resistência ao cisalhamento bastante alterada pelo grau de umidade, ao contrário da areia sã, além de não ter apresentado resistência de pico para as densidades testadas.

Síntese e caracterização de nanopartículas FeOx/Au/Ag em multicamada núcleo-concha

Nesta dissertação, apresenta-se o trabalho realizado no decorrer do segundo ano do Mestrado em Bioquímica Aplicada. Prepararam-se nanopartículas metálicas através da redução química de sais metálicos em solução. Obtiveram-se soluções coloidais monometálicas de Au, Ag e FeOx e bimetálicas de Au/Ag, Ag/Au, FeOx/Au e FeOx/Ag seguindo ou adaptando métodos publicados na literatura. Numa primeira fase foram sintetizadas nanopartículas monometálicas de prata e ouro utilizando-se β-D-glucose, borohidreto de sódio e β-ciclodextrina como agente redutor dos iões metálicos. Seguidamente, por co-redução de uma mistura de iões prepararam-se ligas de nanopartículas de prata e ouro e por redução sucessiva de Ag e Au sintetizaram-se nanopartículas com uma estrutura núcleo-concha. As nanopartículas de FeOx foram preparadas por co-precipitação de Fe (III) e Fe (II). O revestimento com ouro foi conseguido através da redução com citrato de sódio e para a deposição de prata utilizou-se o ácido ascórbico. As soluções coloidais preparadas foram caracterizadas através de estudos de espetroscopia do UV-vis, tendo sido registados os máximos de absorvância característicos do ouro e da prata e os desvios esperados para o caso das nanopartículas núcleo-concha. As análises por dispersão dinâmica de luz permitiram auferir o tamanho das nanopartículas, eventual aglomeração e, portanto, permitiram a apreciação da estabilidade dos coloides. Com o intuito de confirmar a formação de estruturas em camada núcleo-concha foi feita a caracterização das amostras por microscopia eletrónica de transmissão e espetroscopia de raios-X de energia dispersiva. Alguns dos espetros obtidos confirmam o sucesso na preparação de uma estrutura em multicamada. Finalmente, demonstrou-se a biocompatibilidade de algumas amostras preparadas através da realização de estudos de citotoxicidade na linha celular fibroblástica NIH 3T3.

Adição de nanopartículas de Ti em matriz de Fe através da deposição por magnetron sputtering

Microalloyed steels constitute a specific class of steel with low amount of carbon and microalloying elements such as Vanadium (V), Niobium (Nb) and Titanium (Ti). The development and application of microalloyed steels and steels in general are limited to the handling of powders with particles of submicron or nanometer dimensions. Therefore, this work presents an alternative in order to construction of microalloyed steels utilizing the deposition by magnetron sputtering technique as a microalloying element addiction in which Ti nanoparticles are dispersed in an iron matrix. The advantage of that technique in relation to the conventional metallurgical processes is the possibility of uniformly disperse the microalloying elements in the iron matrix. It was carried out deposition of Ti onto Fe powder in high CH4, H2, Ar plasma atmosphere, with two deposition times. After the deposition, the iron powder with nanoparticles of Ti dispersed distributed, were compacted and sintered at 1120 ° C in resistive furnace. Characterization techniques utilized in the samples of powder before and after deposition of Ti were Granulometry, Scanning Electron Microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) and X-ray diffraction (DRX). In the case of sintered samples, it was carried out characterization by SEM and Vickers Microhardness assays. The results show which the deposition technique by magnetron sputtering is practicable in the dispersion of particles in iron matrix. The EDX microanalysis detected higher percentages of Ti when the deposition were carried out with the inert gas and when the deposition process was carried out with reactive gas. The presence of titanium in iron matrix was also evidenced by the results of X-ray diffraction peaks that showed shifts in the network matrix. Given these results it can be said that the technique of magnetron sputtering deposition is feasible in the dispersion of nanoparticles of iron matrix in Ti.

Efetividade do clareamento dentário com peróxido de carbamida a 10% e avaliação dos efeitos adversos sobre o esmalte dentário

The aim of the present study was to assess the effectiveness and adverse effects on dental enamel caused by nightguard vital bleaching with 10% carbamide peroxide. This was accomplished through the interaction of researchers from different areas such as dentistry, materials engineering and physics. Fifty volunteers took part in the doubleblind randomized controlled clinical trial. They were allocated to an experimental group that used Opalescence PF 10% (OPA) and a control group that used a placebo gel (PLA). Fragments of human dental enamel from the vestibular surface of healthy premolars, extracted for orthodontic reasons, were fixed to the vestibular surface of the first upper molars of the volunteers for in situ observation. Bleaching was performed at night for 21 days. The observation periods included Baseline (BL), T0 (21 days), T30 (30 days after treatment) and T180 (180 days after treatment, only for the OPA group). Tooth color was assessed by comparing it with the Vita® scale and by the degree of satisfaction expressed by the volunteer. We also assessed adverse clinical effects, dental sensitivity and gingival bleeding. The study of adverse effects on enamel was conducted in vivo and in situ, using the DIAGNOdent® laser fluorescence device to detect mineral loss. Scanning electron microscopy (SEM) was used to check for superficial morphological alterations, energy dispersive spectrophotometry (EDS) to semiquantitatively assess chemical composition using the Ca/P ratio, and the x-ray diffraction (XRD) technique to observe alterations in enamel microstructure. The results showed that nightguard vital bleaching with 10% carbamide peroxide was effective in 96% of the cases, versus 8% for the PLA group. Dental sensitivity was present in 36% (9/25) of the cases. There was no significant association between gingival bleeding and the type of gel used (p = 1.00). In vivo laser fluorescence analysis showed no difference in values for the control group, whereas in the OPA group there was a statistically significant difference between baseline values in relation to the subsequent periods (p<0.01), with lower mean values for post-bleaching times. There was a significant difference between the groups for times T0 and T30. Micrographic analysis showed no enamel surface alterations related to the treatment performed. No significant alteration in Ca/P ratio was observed in the OPA group (p = 0.624) or in the PLA group (p = 0.462) for each of the observation periods, nor between the groups studied (p=0.102). The XRD pattern for both groups showed the presence of three-phase Hydroxyapatite according to JCPDS files (9-0432[Ca5(PO4)3(OH)], 18-0303[Ca3(PO4)2.xH2O] and 25-0166[Ca5(PO4)3(OH, Cl, F)]). No other peak associated to other phases was found, independent of the group analyzed, which reveals there was no disappearance, nucleation or phase transformation. Neither was there any alteration in peak pattern location. With the methodology and protocol used in this study, nightguard vital bleaching with 10% carbamide peroxide proved to be an effective and safe procedure for dental enamel

Resposta térmica de um compósito PEEK+PTFE+Fibra de carbono+grafite

Composites based on PEEK + PTFE + CARBON FIBER + Graphite (G_CFRP) has increased application in the top industries, as Aerospace, Aeronautical, Petroleum, Biomedical, Mechanical and Electronics Engineering challenges. A commercially available G_CFRP was warmed up to three different levels of thermal energy to identify the main damage mechanisms and some evidences for their intrinsic transitions. An experimental test rig for systematize a heat flux was developed in this dissertation, based on the Joule Effect. It was built using an isothermal container, an internal heat source and a real-time measurement system for test a sample by time. A standard conical-cylindrical tip was inserted into a soldering iron, commercially available and identified by three different levels of nominal electrical power, 40W (manufacturer A), 40W (manufacturer B), 100W and 150W, selected after screening tests: these power levels for the heat source, after one hour of heating and one hour of cooling in situ, carried out three different zones of degradation in the composite surface. The bench was instrumented with twelve thermocouples, a wattmeter and a video camera. The twelve specimens tested suffered different degradation mechanisms, analyzed by DSC (Differential Scanning Calorimetry) and TG (Thermogravimetry) techniques, Scanning Electron Microscopy (SEM) and Energy-Dispersive X-Rays (EDX) Analysis. Before and after each testing, it was measured the hardness of the sample by HRM (Hardness Rockwell M). Excellent correlations (R2=1) were obtained in the plots of the evaporated area after one hour of heating and one hour of cooling in situ versus (1) the respective power of heat source and (2) the central temperature of the sample. However, as resulting of the differential degradation of G_CFRP and their anisotropy, confirmed by their variable thermal properties, viscoelastic and plastic properties, there were both linear and non-linear behaviour between the temperature field and Rockwell M hardness measured in the radial and circumferential directions of the samples. Some morphological features of the damaged zones are presented and discussed, as, for example, the crazing and skeletonization mechanism of G_CFRP

Preparação de catalisadores de reforma de glicerol para células a combustível de eletrólito sólido

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da eletrocatálise da reação de oxidação do glicerol sobre as fases intermetálicas ordenadas PtSn e AuSn

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Avaliação da técnica de evaporação resistiva para a deposição de filmes finos de GaAs e compostos de GaAs com óxidos e cloretos de Er ou Yb

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Análise morfológica de cones de guta-percha submetidos a diferentes tratamentos de desinfecção e sua influência na microinfiltração

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Preparação, caracterização e aplicações eletroanalíticas de silsesquioxanos e dendrímeros modificados suportados na superfície da sílica gel

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)