Influence Of Additives On The Drain Down Characteristics Of Stone Matrix Asphalt Mixtures

In Kerala highways, where traditional dense graded mixtures are used for the surface courses, major distress is due to moisture induced damages. Development of stabilized Stone Matrix Asphalt (SMA) mixtures for improved pavement performance has been the focus of research all over the world for the past few decades. Many successful attempts are made to stabilize SMA mixtures with synthetic fibres and polymers. India, being an agricultural economy produces fairly huge quantity of natural fibres such as coconut, sisal, banana, sugar cane, jute etc.. Now- a -days the disposal of waste plastics is a major concern for an eco- friendly sustainable environment. This paper focuses on the influence of additives like coir, sisal, banana fibres (natural fibres), waste plastics (waste material) and polypropylene (polymer) on the drain down characteristics of SMA mixtures. A preliminary investigation is conducted to characterize the materials used in this study. Drain down sensitivity tests are conducted to study the bleeding phenomena and drain down of SMA mixtures. Based on the drain down characteristics of the various stabilized mixtures it is inferred that the optimum fibre content is 0.3% by weight of mixture for all fibre mixtures irrespective of the type of fibre. For waste plastics and polypropylene stabilized SMA mixtures, the optimum additive contents are respectively 7% and 5% by weight of mixture. Due to the absorptive nature of fibres, fibre stabilizers are found to be more effective in reducing the drain down of the SMA mixture. The drain values for the waste plastics mix is within the required specification range. The coir fibre additive is the best among the fibres investigated. Sisal and banana fibre mixtures showed almost the same characteristics on stabilization.

Les sHsps en surera: Estudis de funcionalitat

Aquesta tesi es centra en la caracterització funcional d'una proteïna de xoc de calor de baix pes molecular (Small Heat Shock Protein - sHSP) de classe I de surera pel que fa a la seva capacitat per protegir les cèl·lules de l'estrès i per estabilitzar les membranes. Les sHsps són proteïnes que s'expressen en condicions d'estrès cel·lular. Encara que certs aspectes funcionals de les sHsps són ben coneguts, el nostre treball aporta informacions noves sobre el paper de les diferents regions de la proteïna, especialment de la regió N-terminal. L'objectiu concret d'aquest treball és determinar la funció termoprotectora de QsHsp17.4-CI, una sHsp de classe I oobtinguda a partir de les cèl·lules de fel·lema d'alzina surera, en un model bacterià i analitzar la importància de les diferents regions de la proteïna en aquesta funció. Amb aquesta finalitat s'han dissenyat dues proteïnes parcials derivades de QsHsp17.4-CI: una a la que li falta la regió N-terminal (C105) i una altra amb pràcticament tot el domini -cristal·lí deleccionat (N61), i una tercera, derivada de QsHs10-CI, a la que li falta la meitat del domini -cristal·lí (Hsp10). També s'estudia la possible capacitat estabilitzadora de membranes i la capacitat de modificar l'expressió d'altres Hsps quan s'expressa de forma heteròloga. Els nostres resultats demostren que l'expressió de QsHsp17.4-CI protegeix a les cèl·lules d'E.coli de l'estrès tèrmic alhora que la regió N-terminal i la regió consens II del domini -cristal·lí són imprescindibles per aquesta funció de protecció. En relació a un possible paper en les membranes, els estudis de localització subcel·lular mostren que QsHsp17.4-CI colocalitza amb la fracció membranes i que la regió N-terminal de la proteïna és responsable d'aquesta colocalització. No s'ha pogut demostrar, però, que la localització amb la membrana estigui associada a un efecte protector d'aquesta: en cap cas la sobrexpressió de les proteïnes modifica la composició d'àcids grassos i només N61, que no té acció termoprotectora, altera l'estat fisico-químic de la membrana. En estudis d'expressió de novo en E.coli s'ha observat que, a diferència de les altres proteïnes heteròlogues, N61 activa l'expressió de la majoria de Hsps d'E.coli fent pensar en una possible relació entre l'estat físic de la membrana i l'activació de la resposta a l'estrès. En resum, en aquest treball hem provat la capacitat protectora de QsHsp17.4 i aportem noves dades sobre la importància de la regió N-terminal i la regió consens II del domini -cristal·lí en aquesta funció. Per altra banda, es suggereix que QsHsp17.4 podria interaccionar amb la membrana d'E.coli i que la regió N-terminal seria imprescindible per aquesta interacció. Finalment hem determinat que les proteïnes que provoquen variacions en l'estat de fluïdesa de la membrana poden activar la resposta al xoc de calor per part de la cèl·lula bacteriana.

Noves aproximacions a la síntesi i caracterització de poliglicols al·lílics, polihidrosiloxans i surfactants copolimèrics. Avaluació d'aquests surfactants en formulacions de poliuretà

Els polímers són una sèrie de compostos que troben un ampli ventall d'aplicacions en la indústria actual. Un exemple són les espumes de poliuretà, estructures de tipus cel·lular obtingudes mitjançant la reacció química entre compostos de tipus isocianat i compostos de tipus poliol (polièters amb diferent nombre de grups hidroxil). És imprescindible l'ús d'additius d'estructura tensioactiva (surfactants de silicona) per estabilitzar el procés d'espumació i per proporcionar una estructura cel·lular ordenada i homogènia en mida i distribució. La síntesis i caracterització de les molècules precursores (polihidrosiloxans i polièters al·lílics), l'estudi de la reacció d'hidrosililació com a via d'obtenció dels diferents surfactants per reacció d'addició entre els polihidrosiloxans i els polièters al·lílics i la caracterització i avaluació en formulacions comercials de poliuretà dels surfactants sintetitzats han constituït els objectius del present treball. MEMÒRIA La Tesi Doctoral ha estat presentada seguint el següent esquema: CAPÍTOL I. INTRODUCCIÓ A LA QUÍMICA DEL POLIURETÀ. Es presenten els principis de la química del poliuretà, fent esment dels recents avenços en la síntesis i caracterització d'aquests compostos polimèrics, així com un apartat concret centrat en els surfactants de silicona. Es presenten les estructures habituals d'aquests compostos comercials i es detallen les reaccions de síntesi i les característiques físiques que aquests compostos proporcionen a les espumes de poliuretà. CAPÍTOL II. OBJECTIUS. 1.- Síntesis y caracterització d'una àmplia gamma de poliglicols al·lílics i de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, ambdós precursors d'estructures polimèriques de tipus surfactant. 2.- Estudi de la reacció d'hidrosililació com a via de formació d'enllaços Si-C no hidrolitzables, mitjançant la reacció d'addició entre els substrats al·lílics insaturats i els polisiloxans amb grups hidrur reactius. 3.- Caracterització de les estructures polimèriques de tipus surfactant sintetitzades i avaluació d'aquestes en formulacions de poliuretà, a fi de relacionar l'estructura química d'aquests oligómers amb els efectes físics que originen en l'espuma de poliuretà. CAPÍTOL III. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE SUBSTRATS AL·LÍLICS INSATURATS DE TIPUS POLIGLICOL. S'han caracteritzat per HPLC-UV una sèrie de polietilenglicols comercials. S'ha estudiat la reacció de derivatització al·lílica sobre els grups hidroxil dels polièters comercials (PEG, PPG i copolímers PEG-PPG) i s'han caracteritzat exhaustivament els productes sintetitzats (1H,13C-RMN, GC, GC-MS, FTIR, ESI-MS, HPLC-UV). S'ha iniciat un estudi de polimerització aniònica sobre nous epòxids amb un punt de diversitat molecular, sintetitzant-se i caracteritzant-se els corresponents nous polièters obtinguts. CAPÍTOL IV. SÍNTESI I CARACTERITZACIÓ DE POLIHIDROSILOXANS REACTIUS. S'estudia la síntesis de polihidrosiloxans amb grups hidrur reactius, mitjançant la reacció de polimerització aniònica d'obertura d'anell ("AROP, anionic ring opening polimerization") i mitjançant la reacció de polimerització per equilibració catiònica. Es presenta una caracterització exhaustiva dels productes sintetitzats i es descriu la naturalesa de la microestructura polimèrica a partir de la distribució bivariant dels copolímers PDMS-co-PHMS (poli(dimetilsiloxà)-co-poli(hidrometilsiloxà)). CAPÍTOL V. ESTUDI SISTEMÀTIC DE LA REACCIÓ D'HIDROSILILACIÓ. S'ha estudiat la reacció d'hidrosililació amb la finalitat de sintetitzar estructures copolimèriques poliglicol-polisiloxà a partir de la reacció de polisiloxans hidrur reactius i polièters al·lílics. S'han provat diferents catalitzadors (Pt/C 5%, cat. de Speier i cat. de Karstedt), s'han sintetitzat diferents estructures tensoactives (lineals i ramificades) i s'ha modelitzat les diferents reaccions secundàries observades, per presentar un estudi mecanístic de la reacció d'hidrosililació aplicada a la síntesis de molècules d'elevat PM a partir de la reacció entre substrats al·lílics insaturats i polihidrosiloxans. CAPÍTOL VI. AVALUACIÓ DELS SURFACTANTS EN FORMULACIONS DE POLIURETÀ. S'ha estudiat la idoneïtat dels surfactants de silicona sintetitzats en diferents formulacions de poliuretà comercials. S'ha relacionat el comportament físic d'aquests surfactants en les espumes de poliuretà amb la seva estructura química a partir de l'anàlisi per microscòpia electrònica de rastreig. CAPÍTOL VII. CONCLUSIONS. S'han esposat les conclusions extretes de cada capítol.

Production of exopolysaccharide from rhizobia with potential biotechnological and bioremediation applications

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

Granular columns for stabilizing slopes

A series of small-scale tests was undertaken to verify if granular anchors could be used as a slope stabilisation technique. The nature of the material used and the resulting loading configuration are described here. The work confirms that the inclusion of anchors within a slope mass, irrespective of their number or orientation, significantly enhances the capacity and ductility of the failure mode. The small-scale nature of this research did influence the observed capacities, but the overarching hypothesis was confirmed. A simple analysis method is proposed that allows designers to accurately remediate natural or man-made slopes using existing analytical methods for slope stability.

Characterization of commercial double-walled carbon nanotube material : composition, structure, and heat capacity

A purified commercial double-walled carbon nanotube (DWCNT) sample was investigated by transmission electron microscopy (TEM), thermogravimetry (TG), and Raman spectroscopy. Moreover, the heat capacity of the DWCNT sample was determined by temperature-modulated differential scanning calorimetry in the range of temperature between -50 and 290 °C. The main thermo-oxidation characterized by TG occurred at 474 °C with the loss of 90 wt% of the sample. Thermo-oxidation of the sample was also investigated by high-resolution TG, which indicated that a fraction rich in carbon nanotube represents more than 80 wt% of the material. Other carbonaceous fractions rich in amorphous coating and graphitic particles were identified by the deconvolution procedure applied to the derivative of TG curve. Complementary structural data were provided by TEM and Raman studies. The information obtained allows the optimization of composites based on this nanomaterial with reliable characteristics.

Pedestrians Effects on Indoor MIMO-OFDM Channel Capacity

Temporal variations caused by pedestrian movement can significantly affect the channel capacity of indoor MIMOOFDM wireless systems. This paper compares systematic measurements of MIMO-OFDM channel capacity in presence of pedestrians with predicted MIMO-OFDM channel capacity values using geometric optics-based ray tracing techniques. Capacity results are presented for a single room environment using 5.2 GHz with 2x2, 3x3 and 4x4 arrays as well as a 2.45 GHz narrowband 8x8 MIMO array. The analysis shows an increase of up to 2 b/s/Hz on instant channel capacity with up to 3 pedestrians. There is an increase of up to 1 b/s/Hz in the average capacity of the 4x4 MIMO-OFDM channel when the number of pedestrians goes from 1 to 3. Additionally, an increment of up to 2.5 b/s/Hz in MIMO-OFDM channel capacity was measured for a 4x4 array compared to a 2x2 array in presence of pedestrians. Channel capacity values derived from this analysis are important in terms of understanding the limitations and possibilities for MIMO-OFDM systems in indoor populated environments.

Effect of Pedestrian Movement on MIMO-OFDM Channel Capacity in an Indoor Environment

Effects of pedestrian movement on multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing (MIMO-OFDM) channel capacity have been investigated using experiment and simulation. The experiment was conducted at 5.2 GHz by a MIMO-OFDM packet transmission demonstrator using four transmitters and four receivers built in-house. Geometric optics based ray tracing technique was used to simulate the experimental scenarios. Changes in the channel capacity dynamic range have been analysed for different number of pedestrian (0-3) and antennas (2-4). Measurement and simulation results show that the dynamic range increases with the number of pedestrian and the number of antennas on the transmitter and receiver array.

Research monograph : emergence of smart urban ecosystems : application of ICT for capacity building in environmental decision making

Since the industrial revolution, our world has experienced rapid and unplanned industrialization and urbanization. As a result, we have had to cope with serious environmental challenges. In this context, explanation of how smart urban ecosystems can emerge, gains a crucial importance. Capacity building and community involvement have always been the key issues in achieving sustainable development and enhancing urban ecosystems. By considering these, this paper looks at new approaches to increase public awareness of environmental decision making. This paper will discuss the role of Information and Communication Technologies (ICT), particularly Web-based Geographic Information Systems (Web-based GIS) as spatial decision support systems to aid public participatory environmental decision making. The paper also explores the potential and constraints of these web-based tools for collaborative decision making.

The role of relational capabilities in developing the capacity for supply chain innovation

The purpose of this paper is to gain a better understanding of the types of relational capabilities supply chain participants develop to enable ongoing supply chain innovation capacity building that produces improved business outcomes. This is exploratory research using qualitative data gathered by using five interviews, with the Australian road freight industry as the context. Two key relational capabilities and the improvement of four key business outcomes were identified as being present in the interaction of freight transport service providers with members of their supply chain. The data also demonstrates that by entering into competence building relationships with customers and suppliers firms can build capabilities that will increase their capacity for supply chain innovation. Even in short term arm’s length relationships firms can acquire improved skills behaviours and practices that enhance their operation effectiveness and the efficiency of the supply chain relationships.

A framework for predicting the residual load carrying capacity of concrete structures exposed to aggressive environments

Reinforced concrete structures are susceptible to a variety of deterioration mechanisms due to creep and shrinkage, alkali-silica reaction (ASR), carbonation, and corrosion of the reinforcement. The deterioration problems can affect the integrity and load carrying capacity of the structure. Substantial research has been dedicated to these various mechanisms aiming to identify the causes, reactions, accelerants, retardants and consequences. This has improved our understanding of the long-term behaviour of reinforced concrete structures. However, the strengthening of reinforced concrete structures for durability has to date been mainly undertaken after expert assessment of field data followed by the development of a scheme to both terminate continuing degradation, by separating the structure from the environment, and strengthening the structure. The process does not include any significant consideration of the residual load-bearing capacity of the structure and the highly variable nature of estimates of such remaining capacity. Development of performance curves for deteriorating bridge structures has not been attempted due to the difficulty in developing a model when the input parameters have an extremely large variability. This paper presents a framework developed for an asset management system which assesses residual capacity and identifies the most appropriate rehabilitation method for a given reinforced concrete structure exposed to aggressive environments. In developing the framework, several industry consultation sessions have been conducted to identify input data required, research methodology and output knowledge base. Capturing expert opinion in a useable knowledge base requires development of a rule based formulation, which can subsequently be used to model the reliability of the performance curve of a reinforced concrete structure exposed to a given environment.